【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及乙苯氧化反应，具体而言，涉及一种乙苯氧化反应系统及方法。
技术介绍
1、环氧丙烷-苯乙烯(po/sm)联产法又称共氧化法，是一种重要的化工生产技术。po/sm联产法工艺技术路线主要是以丙烯和乙苯为原料，采用共氧化法生产环氧丙烷和苯乙烯产品单体。该工艺首先以乙苯与空气或氧气直接氧化生成乙苯过氧化氢(ebhp)，然后将ebhp与丙烯在钼基催化剂的作用下发生环氧化反应生成甲基苄醇(苯乙醇)及环氧丙烷，环氧化反应液经过蒸馏得到环氧丙烷(po)产品，苯乙醇在260℃、常压条件下脱水生成苯乙烯(sm)产品。
2、相关技术中，乙苯过氧化反应通常在多个(例如两个)非催化、液相串联氧化反应器中进行，经过多个氧化反应器后得到的反应产物中ebhp的浓度通常仅为8-10wt％，反应效率低。
3、有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
1、本专利技术的第一目的在于提供一种乙苯氧化反应系统，该反应系统整体占用空间小、生产成本低，反应效率高，反应产物中乙苯过氧化氢的浓度较高，可以满足下游生产的需要。
2、本专利技术的第二目的在于提供一种乙苯氧化反应方法，该方法采用上述系统进行乙苯氧化反应，可以提高乙苯过氧化反应的反应效率和产物收率。
3、为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：
4、本专利技术提供了一种乙苯氧化反应系统，包括：反应器，反应器内由上到下依次设置有多个隔板，多个隔板将反应器由上至下依次分隔形成至少三个反应区；反应
5、上述方案仅需使用一个反应器，整体占用空间小，且成本低。反应器由上至下分为多个反应区，反应原料(即乙苯和氧气)可以依次经多个反应区进行反应，有利于提高原料转化率，且上一反应区反应后的物料流入下一反应区，可以有效避免液相返混，从而可以防止产物中ebhp的浓度过高影响乙苯过氧化反应的发生。另外，这种将反应器分为多个反应区的方式有助于减小每一反应区的高度，有助于避免气泡聚并的发生。同时，该系统在每一反应区中均通入气相原料，可以保证反应区中的气相原料充足，从而有助于提高液相原料的转化率以及反应产率，且气相原料均利用强化传质机组进行处理后送入对应反应区中，由此，可以提高气相原料与液相原料的气液接触面积，提高气液传质效率，从而提高反应效率。总之，该方案的系统整体占用空间小、生产成本低，反应效率高，反应产物中乙苯过氧化氢的浓度较高，可以满足下游生产的需要。
6、优选地，强化传质机组包括第一强化传质反应器、第二强化传质反应器和循环管道；第一强化传质反应器设置于反应区的液面下方，且第一强化传质反应器与进气管道相连；第二强化传质反应器设置于反应区的液面上方，第二强化传质反应器的出口与第一强化传质反应器连通；循环管道的入口与反应区连通，循环管道的出口与第二强化传质反应器连通，反应区内的物料经循环管道输送至第二强化传质反应器中。
7、上述方案通过在反应区内设置第一强化传质反应器、第二强化传质反应器和循环管道，可以组成混合式强化传质机组，有助于提高单独的强化传质反应器的应用效果；一方面，第一强化传质反应器与第二强化传质反应器间能够形成碰撞流，进一步对气泡进行分散破碎；另一方面，当第一强化传质反应器内部堵塞时，能够通过第二强化传质反应器的气泡流对第一强化传质反应器内部进行冲洗，防止堵塞。且这样设置还能够提高固定效果，通过第一强化传质反应器和第二强化传质反应器间的管路对第二强化传质反应器起到支撑效果。本身反应器内的空间比较窄小，如果强化传质反应器设置的过于分散也会影响到反应器的正常工作，另外设计为整体的结构也缩短了各个强化传质反应器的距离，加强各个部件之间的互相协作能力，通过微界面破碎的气泡互相碰撞冲击后，从而提高分散破碎效果。总之，该方案通过将第一强化传质反应器和第二强化传质反应器结合，可以得到强化传质效果更佳的强化传质机组，应用该强化传质机组有助于进一步提高反应区内物料的气液接触面积，从而进一步提高反应效率和原料转化率。
8、优选地，循环管道上设置有换热器，循环管道内的物料经换热器换热后输送至第二强化传质反应器中。在该方案中，循环管道内的物料经换热器换热后输送至第二强化传质反应器中，并最终进入反应区，由此，可以利用换热器控制循环管道内的物料的温度，从而实现对反应区内物料的温度控制，避免温度波动剧烈影响反应的转化率和选择性。
9、优选地，反应区内由上至下交错设置有多层隔栅，多层隔栅位于第一强化传质反应器与反应区的液面之间。在该方案中，通过设置隔栅，有助于避免反应区内上方反应后的物料与下方未反应的物料间发生返混，从而有助于保证反应的选择性，提高反应效率以及乙苯过氧化氢的产率。
10、优选地，循环管道的入口沿竖直方向位于第一强化传质反应器与反应区的液面之间。在该方案中，循环管道可以通过抽吸第一强化传质反应器与反应区的液面之间的物料，对反应区内的物料起到搅拌作用，有助于使反应区内的微气泡均匀分布，避免气泡聚并，从而有助于进一步提高气液传质效率。
11、优选地，相邻两个反应区中的强化传质机组所处的位置不同，其中，强化传质机组所处的位置为强化传质机组在对应反应区内的位置；优选地，反应区的数量为三个，三个反应区中的强化传质机组所处的位置均不相同。这样设置有助于进一步提高反应区内微气泡分布的均匀程度，从而有助于进一步提高反应效率。
12、优选地，反应器中位于最上方的反应区内设置有进料挡板，进料挡板顶端高于反应区内的液面，底端与反应区底部相距第二预设距离；进料挡板与反应区的侧壁间形成进液通道，进液管道与进液通道连通。该方案有助于避免液相原料与反应区内反应后的物料间混合，有助于保证反应区内的反应有序进行。
13、优选地，反应器中位于最下方的反应区内设置有出料挡板，出料挡板底部与反应区底部连接，顶部低于反应区的液面，出料挡板与反应区的侧壁间形成出料通道，产物出口与出料通道连通。该实施例的方案通过设置出料挡板，可以避免位于最下方的反应区底部未反应完全的物料从产物出口直接排出，且有助于延长反应路径，提高反应效率以及乙苯过氧化氢的产率。
14、优选地，对于反应器内除位于最上方的反应区外的每个反应区，该反应区内靠近溢流堰设置有溢流挡板，溢流挡板顶部低于反应区的液面。这种设置方式有助于减缓溢流通道内的物料对位于下方的反应区内的物料的冲击，避免由于该冲击本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种乙苯氧化反应系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述强化传质机组包括第一强化传质反应器、第二强化传质反应器和循环管道；
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述循环管道上设置有换热器，所述循环管道内的物料经所述换热器换热后输送至所述第二强化传质反应器中。
4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述反应区内由上至下交错设置有多层隔栅，多层所述隔栅位于所述第一强化传质反应器与所述反应区的液面之间。
5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述循环管道的入口沿竖直方向位于所述第一强化传质反应器与所述反应区的液面之间。
6.根据权利要求1-4任一项所述的系统，其特征在于，相邻两个所述反应区中的所述强化传质机组所处的位置不同，其中，所述强化传质机组所处的位置为所述强化传质机组在对应反应区内的位置；
7.根据权利要求1-4任一项所述的系统，其特征在于，所述反应器中位于最上方的反应区内设置有进料挡板，所述进料挡板顶端高于所述反应区内的液面，底端与所述反应区底部相距第二预设
8.根据权利要求1-4任一项所述的系统，其特征在于，所述反应器中位于最下方的反应区内设置有出料挡板，所述出料挡板底部与所述反应区底部连接，顶部低于所述反应区的液面，所述出料挡板与所述反应区的侧壁间形成出料通道，所述产物出口与所述出料通道连通。
9.根据权利要求1-4任一项所述的系统，其特征在于，对于所述反应器内除位于最上方的反应区外的每个反应区，该反应区内靠近所述溢流堰设置有溢流挡板，所述溢流挡板顶部低于所述反应区的液面。
10.一种乙苯氧化反应方法，其特征在于，所述方法采用权利要求1-9任一项所述的系统，所述方法包括：
...【技术特征摘要】
1.一种乙苯氧化反应系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述强化传质机组包括第一强化传质反应器、第二强化传质反应器和循环管道；
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述循环管道上设置有换热器，所述循环管道内的物料经所述换热器换热后输送至所述第二强化传质反应器中。
4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述反应区内由上至下交错设置有多层隔栅，多层所述隔栅位于所述第一强化传质反应器与所述反应区的液面之间。
5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述循环管道的入口沿竖直方向位于所述第一强化传质反应器与所述反应区的液面之间。
6.根据权利要求1-4任一项所述的系统，其特征在于，相邻两个所述反应区中的所述强化传质机组所处的位置不同，其中，所述强化传质机组所处的位置为所述强化传质机组在对应反应区内的位置；
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【专利技术属性】
技术研发人员：张志炳，李磊，孙海宁，张锋，杨高东，杨国强，王宝荣，孟为民，曹宇，吕权，周政，
申请(专利权)人：南京安立格有限公司，
类型：发明
国别省市：
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