本發(fā)明屬于有機(jī)過氧化物氧化裝置及生產(chǎn)工藝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種采用異丙苯與空氣氧化反應(yīng)生成異丙苯過氧化氫的常壓管式反應(yīng)器及生產(chǎn)工藝。

背景技術(shù)：

異丙苯空氣氧化反應(yīng)生成異丙苯過氧化氫（簡稱CHP)，是異丙苯法生產(chǎn)過氧化異丙苯（DCP)的第一步反應(yīng)，也是最重要反應(yīng)。現(xiàn)有的異丙苯氧化反應(yīng)受pH值影響很大。如果反應(yīng)系統(tǒng)中酸性大，也就是pH值低，則對(duì)氧化反應(yīng)很不利。因?yàn)樗嵝晕镔|(zhì)會(huì)促使CHP分解，并且酸分解的產(chǎn)物苯酚又進(jìn)一步抑制反應(yīng)的進(jìn)行。所以需要將pH值控制在一定的范圍內(nèi)，一般工業(yè)上控制pH值為3～7。反應(yīng)系統(tǒng)中的酸性物質(zhì)主要是氧化副反應(yīng)生成的甲酸和苯甲酸。有時(shí)候空氣中的二氧化碳含量增多，大氣污染，或進(jìn)料異丙苯中帶有一些酸性物質(zhì)。在異丙苯氧化生產(chǎn)中，為了中和酸性物質(zhì)，在氧化過程中間隙或連續(xù)通過向氧化塔內(nèi)間歇性地人工添加一定量低濃度的堿的水溶液或堿式鹽（如碳酸鈉）的水溶液加以解決。人工間歇添加堿液，存在控制滯后，進(jìn)入氧化系統(tǒng)堿濃度波動(dòng)大，加堿規(guī)律性差，無法精確控制氧化反應(yīng)氧化液的pH值等問題，同時(shí)DCP縮合生產(chǎn)工藝使用酸性催化劑，當(dāng)氧化液呈中性或偏堿性，亦會(huì)造成縮合反應(yīng)速度變慢，甚至不反應(yīng)。

目前, 異丙苯空氣氧化反應(yīng)生成異丙苯過氧化氫所采用的設(shè)備主要有兩種，一種是美國Helcles公司采用的多塔式氧化反應(yīng)器。另一種是美國環(huán)球油品公司采用的大容積槽式氧化反應(yīng)器。兩種反應(yīng)器都不能將氧化反應(yīng)過程中生成的酸性物質(zhì)及時(shí)排除反應(yīng)器。酸性物質(zhì)的積累降低了PH值，使異丙苯與空氣的氧化反應(yīng)受到抑制，因而生成的反應(yīng)物濃度最多只能達(dá)到20%左右。第二，由于CHP不穩(wěn)定，受熱分解，在80℃時(shí)，熱分解已較嚴(yán)重，溫度再升高時(shí)，熱分解更劇烈，在提濃系統(tǒng)有酸性物的情況下，往往會(huì)因此而發(fā)生爆炸，因此，氧化液不能用常壓蒸餾濃縮，兩種裝置的安全性有待進(jìn)一步提高。第三，上述兩種反應(yīng)器返混嚴(yán)重，副產(chǎn)物產(chǎn)率多，約占目的產(chǎn)物的10%左右，選擇性不良。第四，空氣停留時(shí)間短，氧利用率低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)低廉，生產(chǎn)效率高，安全性好，常壓下使用的異丙苯過氧化氫氧化反應(yīng)器。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：異丙苯過氧化氫常壓管式反應(yīng)器，包括反應(yīng)器，螺旋管換熱器，冷凝器，連接管路，所說的反應(yīng)器，螺旋管換熱器，冷凝器通過連接管路連接，其特征在于所說的反應(yīng)器≥2個(gè)，用法蘭相互連接形成反應(yīng)器組，反應(yīng)器組≥4個(gè)，左數(shù)第一個(gè)反應(yīng)器組的管壁上制有進(jìn)料口，右數(shù)第一個(gè)反應(yīng)器組的管壁上制有出料口，連接后的反應(yīng)器組一端通過反應(yīng)器連接管和冷凝器連接管與冷凝器連接，另一端的管壁內(nèi)裝有空氣分配器，通過進(jìn)氣管連接管法蘭與進(jìn)氣管連接管連接，進(jìn)氣管連接管與進(jìn)氣管連接，進(jìn)氣管與空壓機(jī)連接，所說的冷凝器的頂端裝有反應(yīng)氣排出口，反應(yīng)器內(nèi)裝有螺旋管換熱器。

進(jìn)一步，其特征在于所說的左數(shù)第二個(gè)反應(yīng)器組的管壁和右數(shù)第二個(gè)反應(yīng)器組管壁之間連接有反應(yīng)物料輸送管，所說的進(jìn)氣管連接管上裝有流量計(jì)。

再進(jìn)一步，其特征在于所說的空氣分配器上均勻地制有孔。

本發(fā)明異丙苯過氧化氫常壓管式反應(yīng)器的生產(chǎn)工藝，其特征在于：

⑴. 用進(jìn)料泵通過進(jìn)料口將反應(yīng)物料泵入反應(yīng)器；

⑵. 空壓機(jī)將空氣壓入進(jìn)氣管和進(jìn)氣管連接管，經(jīng)空氣分配器將空氣均勻分配后進(jìn)入反應(yīng)器；

⑶. 在反應(yīng)器內(nèi)，換熱介質(zhì)通過螺旋管式換熱器加熱，溫度控制在70—90℃，反應(yīng)物料與空氣充分混合，在常壓下進(jìn)行氧化反應(yīng)；

⑷ 氧化反應(yīng)生成的酸性氣體經(jīng)冷卻器冷卻后通過反應(yīng)氣排出口排出；

⑸. 通過多級(jí)反應(yīng)之后，生成的反應(yīng)物從出料口排出。

本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了如下有益效果:

1. 本發(fā)明的異丙苯過氧化氫常壓管式反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)低廉，使用方便；

2. 由于設(shè)備可以實(shí)時(shí)排除氧化反應(yīng)過程中生成的酸性氣體，反應(yīng)過程不會(huì)受到抑制，因此設(shè)備的生產(chǎn)效率高，氧化反應(yīng)生成物的濃度可以達(dá)到40%以上，比原有設(shè)備提高100%；

3. 連續(xù)反應(yīng)送出的粗產(chǎn)品經(jīng)提濃、堿洗后得到堿性過氧化氫異丙苯純度可以達(dá)到95%左右，比原有設(shè)備大約提高20%；

4. 由于可以通過反應(yīng)器的換熱器和冷卻器精準(zhǔn)控制氧化反應(yīng)器的反應(yīng)溫度，因此設(shè)備的安全性顯著提高；

5、反應(yīng)器中幾乎沒有返混現(xiàn)象，因此CHP純度高，雜質(zhì)少。

附圖說明

圖1是本發(fā)明異丙苯過氧化氫常壓管式反應(yīng)器的示圖。

圖2是本發(fā)明異丙苯過氧化氫常壓管式反應(yīng)器的空氣分配器俯視圖。

在圖中：1-空壓機(jī)，2- 流量計(jì)，3- 空氣分配器, 4- 螺旋管換熱器，5- 冷凝器，6- 反應(yīng)器連接管, 7- 進(jìn)氣管，8- 進(jìn)料口，9- 出料口，10- 反應(yīng)物料輸送管，11- 反應(yīng)器，12- 反應(yīng)氣排出口，13- 冷凝器連接管，14- 進(jìn)氣管連接管, 15- 進(jìn)氣管連接管法蘭，16- 空氣分配孔。

下面結(jié)合附圖說明本發(fā)明的實(shí)施例。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

本發(fā)明的異丙苯過氧化氫常壓管式反應(yīng)器，包括反應(yīng)器11，螺旋管換熱器4，冷凝器5，連接管路。所說的反應(yīng)器11，螺旋管換熱器4，冷凝器5通過連接管路連接。所說的反應(yīng)器11為5個(gè)，通過法蘭相互連接形成反應(yīng)器組，連接后形成的反應(yīng)器組一端通過法蘭與反應(yīng)器連接管6連接。反應(yīng)器連接管6的另一端通過法蘭與冷凝器連接管13連接。冷凝器連接管13與冷凝器5連接，冷凝器5的頂端裝有反應(yīng)氣排出口12，用于排除氧化反應(yīng)生成的酸性氣體。 所說的反應(yīng)器組另一端的管路內(nèi)裝有空氣分配器3，空氣分配器3上均勻地制有空氣分配孔16。反應(yīng)器組另一端的管路通過進(jìn)氣管連接管法蘭15與進(jìn)氣管連接管14連接。進(jìn)氣管連接管14與進(jìn)氣管7連接，所說的進(jìn)氣管7與空壓機(jī)1連接?？諝夥峙淦?是一個(gè)金屬板，由鋼鐵材料制成。金屬板上均勻地制有可以通過氣體的孔，制出的孔可以將空壓機(jī)1輸入的空氣均勻地分布在管式反應(yīng)器組內(nèi)。反應(yīng)器11內(nèi)裝有螺旋管換熱器4，螺旋管換熱器4與熱源連接。左數(shù)第一個(gè)反應(yīng)器組的管壁上制有進(jìn)料口8，所說的反應(yīng)器組為4個(gè)。右數(shù)第一個(gè)反應(yīng)器組的管壁上制有出料口9，左數(shù)第二個(gè)反應(yīng)器組的管壁與右數(shù)第二個(gè)反應(yīng)器組的管壁之間連接有反應(yīng)物料輸送管10。所說的進(jìn)氣管連接管14上裝有流量計(jì)2，用于測定進(jìn)氣管連接管14內(nèi)的空氣流量。

本發(fā)明的異丙苯過氧化氫常壓管式反應(yīng)器生產(chǎn)時(shí)的工藝步驟是：用進(jìn)料泵通過進(jìn)料口8將反應(yīng)物料泵入反應(yīng)器11；空壓機(jī)1將空氣壓入進(jìn)氣管7和進(jìn)氣管連接管14，經(jīng)空氣分配器3將空氣均勻分配后進(jìn)入反應(yīng)器11；在反應(yīng)器11內(nèi)，換熱介質(zhì)通過螺旋管換熱器4加熱，溫度控制在80℃，反應(yīng)物料與空氣充分混合，在常壓下進(jìn)行氧化反應(yīng)；氧化反應(yīng)生成的酸性氣體經(jīng)冷卻器5冷卻后通過反應(yīng)氣體排出口排出；通過多級(jí)反應(yīng)之后，生成的反應(yīng)物從出料口9排出。

實(shí)施例2

本發(fā)明的異丙苯過氧化氫常壓管式反應(yīng)器的反應(yīng)器11為6個(gè)，反應(yīng)器組為8個(gè)，異丙苯過氧化氫常壓管式反應(yīng)器的其余部件和連接方式與實(shí)施例1相同。

本發(fā)明的異丙苯過氧化氫常壓管式反應(yīng)器生產(chǎn)時(shí)的工藝是在反應(yīng)器11內(nèi)，換熱介質(zhì)通過螺旋管換熱器4加熱，溫度控制在70℃，反應(yīng)物料與空氣充分混合，在常壓下進(jìn)行氧化反應(yīng)，其余工藝與實(shí)施例1相同。

實(shí)施例3

本發(fā)明的異丙苯過氧化氫常壓管式反應(yīng)器的反應(yīng)器11為7個(gè)，反應(yīng)器組為12個(gè)，異丙苯過氧化氫常壓管式反應(yīng)器的其余部件和連接方式與實(shí)施例1相同。

本發(fā)明的異丙苯過氧化氫常壓管式反應(yīng)器生產(chǎn)時(shí)的工藝是在反應(yīng)器11內(nèi)，換熱介質(zhì)通過螺旋管換熱器4加熱，溫度控制在90℃，反應(yīng)物料與空氣充分混合，在常壓下進(jìn)行氧化反應(yīng)，其余工藝與實(shí)施例1相同。