本实用新型专利技术涉及环己醇水合反应装置，提供了一种热能增效的环己醇水合反应装置，包括第一反应器和第二反应器，第二反应器包括壳体、上部换热管和下部换热管，上部换热管设在壳体内的上部，下部换热管设在壳体内的下部，上部换热管的两端分别与设在壳体上的换热介质入口和出口相连接，下部换热管的两端分别与设在壳体上的原料环己烯入口和原料环己烯出口相连接，原料环己烯的出口与第一反应器的物料入口相连接，第一反应器的反应物出口与第二反应器入口相连接。本实用新型专利技术利用物料反应放热，通过在水合反应器内盘管的热交换来为原料环己烯提供热能，能效利用率显著提高，最高可达62.3％；以12万吨第二水合反应器为例，可以达到节能效果45％以上。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及环己醇水合反应的装置。
技术介绍
己二酸又名肥酸(简称AA)，是最重要的脂肪族二元酸，可同多官能团的化合物进行缩合反应，如己二胺。能够发生成盐反应、酯化反应、酰胺化反应等，并能与二元胺或二元醇缩聚成高分子聚合物等。己二酸是工业上具有重要意义的二元羧酸，在化工生产、有机合成工业、医药、润滑剂制造等方面都有重要作用，工业上，利用己二酸同己二胺的缩合反应生产尼龙66盐(简称AH盐)，尼龙66盐进一步缩聚即可得到尼龙66树脂。此外，己二酸还可同醇类反应生产己二酸酯，用作聚酯多元醇(聚氨酯系列产品)、增塑剂、合成润滑剂等产品。目前，己二酸的制备主要为醇酮氧化法，而氧化法生产醇酮存在着能耗高、收率低，并且环己烷与空气接触需要采取防爆措施，废弃物里边含有大量有机酸需要处理，同时转化率低下要解决大量的未反应的环己烷的回收再利用。所以在安全、环保、成本各方面需要进一步改进。日本旭化成公司自1990实现环己烯水合法制备环己醇，并且实现工业化。通过环己烯与水在水合催化剂的作用下生成环己醇，最后由环己醇经硝酸氧化生成己二酸，能够有效的降低能耗、提高收率，并且整个反应过程中基本没有废弃物生成，节能环保，属于绿色工业。环己烯水合法制环己醇的主要设备是水合反应器，开始在第一个反应器内需要在115-120℃的温度下进行反应，由于该反应是一个放热反应，当进入第二个反应器时，随着反应的继续发生，整个反应温度会持续上升，这就需要对反应进行温度控制，目前常规的方法是用冷却水进行降温，存在着能耗高的缺陷，需要进行改进。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种热能增效的环己醇水合反应装置及热能增效方法，以克服现有技术存在的缺陷。所述的热能增效的环己醇水合反应装置，包括第一反应器和第二反应器，所述的第二反应器包括壳体、上部换热管和下部换热管；所述的上部换热管设置在所述的壳体内的上部，所述的下部换热管设置在所述的壳体内的下部；所述的上部换热管的两端分别与设置在壳体上的换热介质入口和出口相连接；所述的下部换热管的两端分别与设置在壳体上的原料环己烯入口和原料环己烯出口相连接，所述的原料环己烯的出口与第一反应器的物料入口相连接，所述的第一反应器的反应物出口与第二反应器入口相连接；采用上述的热能增效的环己醇水合反应装置，进行环己醇水合反应过程的热能增效的方法，包括如下步骤：将原料环己烯先通入第二反应器的下部换热管加热，回收热能，然后将其送入第一反应器进行反应，将脱盐水或水蒸汽通入第二反应器的上部换热管，进行温度调节。本技术与现有设备的比较，具有如下的有益效果：本技术仅对第二反应器进行了改进，利用物料在第二水合反应器内自身反应放热，通过第二水合反应器内盘管的热交换来为原料环己烯提供热能，同时降低了水合反应器因自身需要降温而消耗的冷却水的量，达到了资源利用和节能降耗的目的。本技术直接为原料环己烯提供了热能，大量降低了冷却水用量，通过下部换热管内流动的环己烯与水合反应器内反应物料进行换热，能效利用率显著提高，最高可达62.3％；以12万吨第二水合反应器为例，采用本技术的技术，可以达到节能效果45％以上。附图说明图1为热能增效的环己醇水合反应装置结构示意图。具体实施方式参见图1，所述的热能增效的环己醇水合反应装置，包括第一反应器100和第二反应器200，所述的第二反应器包括壳体1、上部换热管2和下部换热管3；所述的上部换热管2设置在所述的壳体内的上部，所述的下部换热管3设置在所述的壳体内的下部；所述的上部换热管2的两端分别与设置在壳体上的换热介质入口和出口相连接；所述的下部换热管3的两端分别与设置在壳体上的原料环己烯入口101和原料环己烯出口102相连接，所述的原料环己烯的出口102与第一反应器的物料入口103相连接，第一反应器的反应物出口104与第二反应器入口105相连接；采用上述的热能增效的环己醇水合反应装置，进行环己醇水合反应过程的热能增效的方法，包括如下步骤：将原料环己烯先通入第二反应器的下部换热管加热，回收热能，然后将其送入第一反应器进行反应，将脱盐水或水蒸汽通入第二反应器的上部换热管，进行温度调节。所述的上部换热管2与下部换热管3的换热面积比为：上部换热管：下部换热管＝1:1.3～1.7；优选的，所述的上部换热管2为独立设置的并联的两根换热管，下部换热管为独立设置的并联的三根换热管；优选的，所述的换热管为盘管；优选的，所述的壳体1的最上部设有液流堰4，液流堰4的下部设有格栅板5，所述格栅板下部设有折流圈6，所述的折流圈6的中部设有带圆盘分布器的进料口7；第一反应器出料口104设置在液流堰处；采用上述的热能增效的环己醇水合反应装置，进行环己醇水合反应过程的热能增效的方法，包括如下步骤：将原料环己烯先通入下部换热管3加热，回收热能，然后将其送入第一反应器进行反应，下部换热管内物料的温度为60-78℃；将脱盐水或水蒸汽通入上部换热管2，进行温度调节，上部换热管内物料的温度为30-198℃。具体实施方式下面的实例计算方式为：Q＝CmΔT，其中“Q”表示吸收或放出的热量，单位是KJ；“C”表示比热容，单位是KJ/Kg·℃；“m”表示物料的质量流量，单位是Kg/h；“ΔT”表示物料的温差，单位是℃。HE的比热容为1.82KJ/Kg·℃；冷却脱盐水的比热容为4.2KJ/Kg·℃。实施例1采用图1的装置。反应器进料负荷：130t/h，温度：70.9℃；水合反应器温度为：118℃，水合反应器压力：0.52MPaG；上部换热管传热面积：63m2；下部换热盘管压力：0.62MPaG，传热面积：150m2，传热盘管3出口温度：80.9℃，获得热能：236.6×104KJ/h，节约了8.047t/h的冷却脱盐水。实施例2采用图1的装置。反应器进料负荷：140t/h，温度：71.3℃；水合反应器温度为：118℃，水合反应器压力：0.52MPaG；上部换热管传热面积：63m2；传热盘管3：0.62MPaG，传热面积：150m2，传热盘管3出口温度：83.5℃，获得热能：310.8×104KJ/h，节约了9.487t/h的冷却脱盐水。实施例3采用图1的装置。反应器进料负荷：150t/h，温度：71.1℃，水合反应器温度为：118℃，水合反应器压力：0.52MPaG；传热盘管3压力：0.62MPaG，传热面积：150m2，传热盘管3出口温度：83.3℃，获得热能：333.1×104KJ/h，节约了9.791t/h的冷却脱盐水。实施例4采用图1的装置。反应器进料负荷：160t/h，温度：70.3℃；水合反应器温度为：118℃，水合反应器压力：0.52MPaG；上部换热管传热面积：63m2；传热盘管3压力：0.62MPaG，传热面积：150m2，出口温度：83.1℃，获得热能：372.7×104KJ/h，节约了11.074t/h的冷却脱盐水。实施例5采用图1的装置。反应器进料负荷：170t/h，温度：71.3℃，水合反应器温度为：118℃；水合反应器压力：0.52MPaG；上部换热管传热面积：63m2；传热盘管3压力：0.62MPaG，传热面积：150m2，传热盘管3出口温度：82.8℃，获得热能：355.8本文档来自技高网...
【技术保护点】
热能增效的环己醇水合反应装置，包括第一反应器(100)和第二反应器(200)，其特征在于，所述的第二反应器包括壳体(1)、上部换热管(2)和下部换热管(3)；所述的上部换热管(2)设置在所述的壳体内的上部，所述的下部换热管(3)设置在所述的壳体内的下部；所述的上部换热管的两端分别与设置在壳体上的换热介质入口和出口相连接；所述的下部换热管的两端分别与设置在壳体上的原料环己烯入口(101)和原料环己烯出口(102)相连接，所述的原料环己烯的出口与第一反应器的物料入口(103)相连接，所述的第一反应器的反应物出口(104)与第二反应器入口(105)相连接。
【技术特征摘要】
1.热能增效的环己醇水合反应装置，包括第一反应器(100)和第二反应器(200)，其特征在于，所述的第二反应器包括壳体(1)、上部换热管(2)和下部换热管(3)；所述的上部换热管(2)设置在所述的壳体内的上部，所述的下部换热管(3)设置在所述的壳体内的下部；所述的上部换热管的两端分别与设置在壳体上的换热介质入口和出口相连接；所述的下部换热管的两端分别与设置在壳体上的原料环己烯入口(101)和原料环己烯出口(102)相连接，所述的原料环己烯的出口与第一反应器的物料入口(103)相连接，所述的第一反应器的反应物出口(104)与第二反应器入口(105)相连接。2.根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈恩之，姜曦，赵风轩，苗迎彬，赵培朝，朱伸兵，赵炎辉，王焕哲，
申请(专利权)人：重庆华峰化工有限公司，
类型：新型
国别省市：重庆;50
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