一种制备环己酮工艺中的废碱分离系统技术方案

本发明专利技术涉及一种制备环己酮工艺中的废碱分离系统，其包括通过管道依次顺序连通的第一油水分离器、第一油水混合器、第二油水分离器、第二油水混合器和第三油水分离器，第一油水分离器、第二油水分离器和第三油水分离器的结构相同，其外部均设置有混合液入口、油相出口及碱液出口，其内部沿物料流动方向依次设置有聚结填料和分离填料，第一油水混合器和第二油水混合器均具有进油口、进水口及混合液出口。本发明专利技术的有益效果是：各分离器内部均沿物料流动方向依次设置聚结填料和分离填料，物料经过聚结填料时，发生吸附、润湿、碰撞、聚结等过程，物料通过分离填料时形成稳定的多层层流，有效解决制备环己酮工艺中废碱分离不好带碱去烷塔的技术问题。

A preparation process of cyclohexanone waste separation system

The invention relates to a process for preparing cyclohexanone by alkali separation system, including through the pipeline in sequence the first oil-water separator, communicated with the first oil-water mixer, second oil-water separator, second water and third mixer oil-water separator, oil-water separator, structure of the first second and third oil-water separator oil-water separator is the same as that of the outside are provided with export the mixed liquid entrance, the export of oil phase and lye, the internal material flow direction are arranged sequentially along the coalescence and separation of filler, the first oil-water mixer and second oil-water mixer has oil inlet, a water inlet and a mixed liquid outlet. The beneficial effect of the invention is: the separator along the material flow direction are arranged coalescence and separation of filler material after coalescence, adsorption, wetting, collision, coalescence and separation process, the material through the filler forming a multilayer laminar flow stable, efficient preparation of cyclohexanone waste separation good technical problems with alkali to alkane tower.

【技术实现步骤摘要】
一种制备环己酮工艺中的废碱分离系统
本专利技术属于环己酮制备装置领域，具体涉及一种制备环己酮工艺中的废碱分离系统。
技术介绍
传统的环已烷液相空气氧化生产环己酮中，为了使环己烷氧化反应产物中的环己基过氧化氢分解，得到所需要的环己酮、环己醇，并除去氧化液中的有机酸、脂类，一般采用NaOH水溶液加醋酸钴的碱性条件下非均相分解工艺，但随着装置生产能力的扩大，该工艺的后工序碱分离系统碱水相与有机相的分离不好，造成经常往烷蒸馏系统带碱，直接影响了生产的稳定，使能耗、物耗上升，产量下降，第一环己烷蒸馏塔的再沸器因为结碱垢，需要定期停车进行处理。经分析原因，认为主要的影响因素是：碱分离器的体积增加与分离器内油水相的界面面积增加不成比例，有机相和碱水相的混合物进入分离器后，由于密度差，碱水相需通过界面由上往下；有机相则是通过界面由下往上进行分离，装置设计负荷增加后，分离器的体积是与生产负荷增加成正比的，但分离器的界面液位的面积增加很少，导致其流通的通道不够，使分离状况变差。除上述主要影响因素外，影响分离的因素还有以下几点：氧化液进入分解系统后因为压力下降，泄压引起液相中的不凝气体放出，对分离器液相界面形成扰动；分解反应中生成部分CO2，这部分CO2与NaOH反应生成Na2CO3，如果碱度偏低(此时废碱中的碱性主要的Na2CO3来显示)，碱水相已经没有NaOH，此时CO2会释放出来，对分离器界面液位形成扰动；非均相分解反应中会生成咖啡状的渣子，当碱水相比不够大，碱度偏低时使生成的渣子增多，这部分渣子的密度比碱水轻，比有机相重，漂浮在有机相和无机相的界面液位上，造成本来就小的分离通道更加变小，当形成这种状态时，会造成脉冲式的往烷塔带碱现象，这种状况的带碱，会使大量的咖啡状渣子带到环己烷蒸馏塔，造成第一环己烷塔再沸器快速结垢；分解系统温度控制偏高，压力控制偏低，有机相和碱水相发生共沸，分离器内呈周期性沸腾状态，因为共沸的点就在有机相和无机相的界面上，导致有机相和无机相的界面被破坏，有机相和无机相的分离不能正常进行。要解决废碱分离不好带碱去烷塔的问题，操作上要严格按工艺控制指标进行控制，特别是开停车期间，要缓慢升降负荷，实现平稳过渡。国内有些装置是通过用修改设计的工艺控制指标，提高循环碱的碱度(设计指标3.2％)与循环碱的总固(设计指标20.3％)，使碱度达到5％，总固达到35％以上，循环碱的密度因此达到1200kg/m3以上(设计指标1174kg/m3)，加大了碱水相与有机相的密度差来缓解碱分离器带碱问题。环己基过氧化氢的分解反应碱水相与有机相是通过静态混合器和搅拌强制混合，使环己基过氧化氢首先由有机相中萃取到碱水相，在碱水相中经醋酸钴的催化反应，生成环己酮、环己醇，然后再由有机相将环己酮、环己醇从碱水相中再反萃到有机相中。然而任何事物都有两面性，虽然通过改变循环碱的控制指标，可使有机相与碱水相两相的分离变的容易，但是分解反应的混合、萃取、反萃取的难度加大，直接影响了环己基过氧化氢分解的转化率、收率，使副产品X油的量增加，环己酮的苯耗上升。综上所述，通过改变了循环碱的工艺控制指标来解决分离器带碱的问题的方法不可取，有机相与碱水相分离的主要问题是界面液位的面积太小，只能通过增加界面液位的面积，加大油水分离的通道来解决。
技术实现思路
本专利技术提供一种制备环己酮工艺中的废碱分离系统，旨在有效解决现有技术中制备环己酮工艺中废碱分离不好带碱去烷塔的技术问题。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种制备环己酮工艺中的废碱分离系统，其包括通过管道依次顺序连通的第一油水分离器、第一油水混合器、第二油水分离器、第二油水混合器和第三油水分离器，所述第一油水分离器、第二油水分离器和第三油水分离器的结构相同，其外部均设置有混合液入口、油相出口及碱液出口，其内部沿物料流动方向依次设置有聚结填料和分离填料，所述第一油水混合器和第二油水混合器均具有进油口、进水口及混合液出口，所述第一油水混合器的进油口与第一油水分离器的油相出口连通，所述第一油水混合器的混合液出口与第二油水分离器的混合液入口连通，所述第一油水混合器的进水口与第三油水分离器的碱液出口连通，所述第二油水混合器的进油口与第二油水分离器的油相出口连通，所述第二油水混合器的混合液出口与所述第三油水分离器的混合液入口连通，所述第二油水混合器的进水口与工艺水管道连通，所述第一油水分离器及第二油水分离器的碱液出口均与碱液回收系统连通。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。进一步，还包括聚结器，所述聚结器上设有进油口、出油口和出水口，所述聚结器的进油口与所述第三油水分离器的油相出口连通，所述聚结器的出油口与烷蒸馏系统连通，所述聚结器的出水口与所述碱液回收系统连通。进一步，还包括循环泵，所述循环泵设置于所述第三油水分离器的碱液出口与所述第一油水混合器的进水口之间的连通管道上。进一步，所述第一油水分离器、第二油水分离器和第三油水分离器均为卧式罐，所述卧式罐的一端设置有相应的所述混合液入口，所述卧式罐的另一端的顶壁上设置有相应的所述油相出口、底壁上设置有相应的所述碱液出口。进一步，所述聚结填料由多组不锈钢波纹板填料片组装而成(填料片的数量由卧式罐的内径及本领域制备聚结填料的技术规范决定，填料片组装成的聚结填料呈圆盘状)，所述不锈钢波纹板填料片上均布有多个孔径为4-6mm的通孔。具体的，聚结填料为不锈钢波纹板聚结填料利用润湿聚结和碰撞聚结的原理，提高其对分散相得聚结效率。不锈钢波纹板聚结填料由多组填料片组成，所述填料片是在不锈钢薄板表面打孔、轧制小纹、大波纹最后组装压成波纹的网片而成，具有阻力小气液分布均匀的特点。在填料的波纹板片上冲压有许多5mm左右的小孔，可起到粗分配板片上的液体、加强横向混合的作用，在波纹板片上轧成细小沟纹，可起到细分配板片上的液体、增强表面润湿性能的作用。不锈钢波纹板聚结填料为流体提供了曲折通道和微倾角，缩短了分散相液滴的浮升高度和时间，增大了分散相液滴的碰撞和聚结表面，有利于其在聚结板上的运动，从而更快完成分散相液滴的分离，提高了整个装置的分离效率。混合液经过填料时，分散相液滴在重力作用下沉降于聚结介质表面，发生吸附、润湿、碰撞、聚结等过程，使分散相液滴长大形成大液滴或液膜，在重力和流体流动的作用下，液膜或大液滴从聚结通道的末端界面脱除，使得分散相液滴有规律的聚集和聚结，分散相在填料表面由小液滴聚结成大的液团，从而能够促进两相的有效分离。进一步，所述分离填料由多层上下均匀间隔设置的不锈钢板组成，相邻所述不锈钢板之间在竖直方向的间距为45-55mm，所述不锈钢板倾斜设置且其与水平面之间的夹角为3-10°，所述不锈钢板在物料流动方向的长度为1000-1200mm。具体的所述分离填料为分离整流填料，采用不锈钢斜板分离整流填料，利用浅池原理提高分离效率，同时可以使设备内部流场均匀稳定，防止发生短路和死区，提高设备容积的有效利用率，提高设备的分离效率。不锈钢斜板填料由不锈钢薄板压制成形，形成规整的曲折流道，流道在水平方向前后贯通，与液流方向一致，具有流通能力大，流动阻力小的特点；同时，斜板流道在竖直方向具有一定的倾斜角度，使不同密度的液体可以在竖直方向运动，密度小的流体可以向上部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备环己酮工艺中的废碱分离系统，其特征在于，包括通过管道依次顺序连通的第一油水分离器(1)、第一油水混合器(2)、第二油水分离器(3)、第二油水混合器(4)和第三油水分离器(5)，所述第一油水分离器(1)、第二油水分离器(3)和第三油水分离器(5)的结构相同，其外部均设置有混合液入口、油相出口及碱液出口，其内部沿物料流动方向依次设置有聚结填料(101)和分离填料(102)，所述第一油水混合器(2)和第二油水混合器(4)均具有进油口、进水口及混合液出口，所述第一油水混合器(2)的进油口与第一油水分离器(1)的油相出口连通，所述第一油水混合器(2)的混合液出口与第二油水分离器(3)的混合液入口连通，所述第一油水混合器(2)的进水口与第三油水分离器(5)的碱液出口连通，所述第二油水混合器(4)的进油口与第二油水分离器(3)的油相出口连通，所述第二油水混合器(4)的混合液出口与所述第三油水分离器(5)的混合液入口连通，所述第二油水混合器(4)的进水口与工艺水管道连通，所述第一油水分离器(1)及第二油水分离器(3)的碱液出口均与碱液回收系统连通。

【技术特征摘要】
1.一种制备环己酮工艺中的废碱分离系统，其特征在于，包括通过管道依次顺序连通的第一油水分离器(1)、第一油水混合器(2)、第二油水分离器(3)、第二油水混合器(4)和第三油水分离器(5)，所述第一油水分离器(1)、第二油水分离器(3)和第三油水分离器(5)的结构相同，其外部均设置有混合液入口、油相出口及碱液出口，其内部沿物料流动方向依次设置有聚结填料(101)和分离填料(102)，所述第一油水混合器(2)和第二油水混合器(4)均具有进油口、进水口及混合液出口，所述第一油水混合器(2)的进油口与第一油水分离器(1)的油相出口连通，所述第一油水混合器(2)的混合液出口与第二油水分离器(3)的混合液入口连通，所述第一油水混合器(2)的进水口与第三油水分离器(5)的碱液出口连通，所述第二油水混合器(4)的进油口与第二油水分离器(3)的油相出口连通，所述第二油水混合器(4)的混合液出口与所述第三油水分离器(5)的混合液入口连通，所述第二油水混合器(4)的进水口与工艺水管道连通，所述第一油水分离器(1)及第二油水分离器(3)的碱液出口均与碱液回收系统连通。2.根据权利要求1所述的一种制备环己酮工艺中的废碱分离系统，其特征在于，还包括聚结器(6)，所述聚结器(6)上设有进油口、出油口和出水口，所述聚结器(6)的进油口与所述第三油水分离器(5)的油相出口连通，所述聚结器(6)的出油口与烷蒸馏系统连通，所述聚结器...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋传银，翁平武，宋家俊，
申请(专利权)人：湖北兴达石化设备有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42