环己烯基环己酮的制备装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种邻苯基苯酚的中间体环己烯基环己酮的制备装置及方法，该装置由塔釜６、塔式反应器５、全回流冷凝器１和油水分离器２组成，其中反应器５由反应分离段３和分离段４组成；将催化剂包放置在塔式反应器反应分离段３塔板上的催化剂框中，塔釜中环己酮加热蒸出，通过分离段４进入反应分离段３塔板上形成液层，使框中催化剂沉浸在环己酮液体中，在催化剂作用下环己酮发生缩合反应生成环己烯基环己酮和水，在塔板的分离作用下，环己烯基环己酮离开反应段向塔下部移动最后进入塔釜，生成的水和环己酮一起从塔顶蒸出，冷凝后在油水分离器中分相。环己酮单程转化率可达９５％以上，环己烯基环己酮的选择性可达９８％以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种邻苯基苯酚的中间体环己烯基环己酮的制备装置及方法，尤其涉及 一种以环己酮为原料高转化率、高选择性制备环己烯基环己酮的制备方法及其装置。
技术介绍
邻苯基苯酚(OPP)是用途十分广泛的精细化学品和有机中间体，可作为防腐、防霉剂，广谱杀菌剂，用于水果保鲜，化妆品、木材的防腐，以及家庭、公共场所、游泳池 和医院的消毒，还可由它生产油溶性邻苯基酚甲醛树脂、非离子型乳化剂、合成染料、 水基切削液等，近年来越来越多地用于合成新型高分子化合物、稳定剂以及阻燃高分子 材料中间体等。目前国内外主要采用环己酮为原料，经縮合脱水得到中间体一环己烯基环己酮，再经催化脱氢、精制得到OPP。关于环己酮縮合制环己烯基环己酮巳有一些研究和报道，USP 4002693采用硫酸作 催化剂，500 g环己酮和100g 50%硫酸混合，在N2气鼓泡或搅拌下，在90-100'C保持 20min，可得到170g环己烯基环己酮。JP 7791846釆用分子筛、杂多酸、八1203凝胶等 作催化剂，1000g环己酮、50g环己垸和100gAl2O3凝胶回流共沸带水7h，反应转化率 为82%，反应选择性为91%。岳丽丽、蒋文伟等分别试验了酸、碱催化剂对反应的影响， NaOH作为催化剂其用量为原料的0.5。/。(摩尔)，反应温度155'C，反应1.5-2小时，由环 己酮将反应生成的水带出体系，环己酮循环继续参与反应，得到粘稠的深棕红色粗产物， 经过减压蒸馏得到二聚物，环己酮的转化率可以达到71.5%， 二聚物的反应选择性为 89.5%。陈红艳等研究了脱铝超稳Y分子筛DUSY催化剂在环己酮縮合反应中的应用， 在使用5。/。的DUSY—2 (硅铝比为8.95) 138。C下反应4小时，未使用带水剂，双聚体 的单程产率可达到49.5%。卫延安等在研究合成邻苯基苯酚中，采用98%的浓硫酸作 环己酮縮合催化剂，反应在112-115r反应2小时，反应产物在常压下蒸馏，收集270-272 。C的馏分，总收率可达90%。陈瑶等人研究了环己酮縮合的固体酸催化剂，并与浓硫酸 作催化剂进行了比较，较好的固体酸催化剂，在加入量为3%、反应时间40分钟，环己 酮转化率达到52%，收率在49%，选择性仍保持在94%以上；陈瑶等还研究了环己酮 縮合反应的动力学。以环己酮为原料合成邻苯基苯酚国内已有三篇专利，其中CN1371897A报和CN1490293A两篇专利未涉及环己酮縮合反应转化率和选择性； CN101003471涉及环己酮在固体超强酸催化下连续生产环己烯基环己酮的方法，环己酮 单程转化率低于50%,环己烯基环己酮选择性在97%以下。上述经典的研究方法均是将催化剂加在环己酮中在一定温度下反应，反应产物与反 应物处在同一体系中。随着反应的进行，体系中水分和产物环己烯基环己酮浓度不断增 加，水浓度高使逆反应速率增大，因而环己酮单程转化率不高；体系中产物环己烯基环 己酮浓度提高，增加了环己烯基环己酮与环己酮进一步反应生成副产物的机会，故使选 择性下降；反应结束后要分出催化剂， 一般要经过水洗和碱洗处理，产生一定量含有机 物的废水，对环境造成污染。
技术实现思路
本专利技术的目的在于为了克服上述缺点，提出一种环己酮縮合高转化率、高选择性制 备环己烯基环己酮的装置，本专利技术的另一目的是利用该装置制备环己烯基环己酮的方 法，反应后的产物不必经过水洗和碱洗处理就可送去精制。本专利技术的技术方案为通过对反应规律的研究，环己酮縮合制备环己烯基环己酮主、 副反应按以下反应网络 "、a+a ^——p +h20 A+P ， k" S+H20k4其中A:环己酮，P:环己烯基环己酮，S:代表2,6-二 (l-环己烯基)环己酮等多 縮副产物。环己酮縮合反应为可逆连串反应，体系中生成的水会使环己酮转化率下降，产物环 己烯基环己酮浓度高，容易生成副产物，使选择性下降。若将反应生成的水移出反应体 系有利于提高反应速率和单程转化率；在反应中生成的环己烯基环己酮还会与环己酮进 一步反应，生成三縮或多縮化合物，因此设法将生成的环己烯基环己酮即时移出反应体 系，使反应体系中环己烯基环己酮保持在较低的浓度下，可抑制生成的环己烯基环己酮 进一步与环己酮进一步反应生成多縮化合物，有利于提高目的产物环己烯基环己酮的选择性。本专利技术根据上述反应特点，针对现有研究存在的问题，提出本专利技术的具体技术方案如下一种环己烯基环己酮的制备装置，其特征在于由塔釜6、塔式反应器5、全回流冷凝器1和油水分离器2组成，其中反应器5由反应分离段3和分离段4组成，反应器5 上部为反应分离段3，下部为分离段4;分离段4可用普通的塔板层或高效填料层，理 论板数为15-20块；其中所述的反应分离段3为10-15块均带一降液管的筛板，降液管 在板上部高度为10-15cm;反应分离段3的一部分筛板上装有催化剂框，框总数为5-10 只，可由生产量和物料在反应分离段的停留时间决定。催化剂框由多孔薄板制作，有底无盖，框直径小于反应器内径，催化剂框套在降液 管上，其框底与筛板的距离为3-5cm。本专利技术还提供了利用上述装置制备环己烯基环己酮的方法，其特征是将催化剂包放 置在塔式反应器反应分离段3塔板上的催化剂框中，塔釜中环己酮加热蒸出，通过分离 段4进入反应分离段3塔板上形成液层，使框中催化剂沉浸在环己酮液体中，在催化剂 作用下环己酮发生縮合反应生成环己烯基环己酮和水，在塔板的分离作用下，环己烯基 环己酮离开反应段向塔下部移动最后进入塔釜，生成的水和环己酮一起从塔顶蒸出，冷 凝后在油水分离器中分相，环己酮在上层，连续溢流进入塔顶第一块反应板上；水在下 层，定期排放或连续溢流排出。所述的固体催化剂包由固体酸催化剂放置在60-80目丝网制成，其中所述的固体酸 催化剂为活性炭负载磷钨酸、阳离子树脂负载FeCl3或Si02负载FeCl3，粒径为20-40 目。每只催化剂框内均放置了催化剂包，在操作条件下，塔釜中环己酮加热蒸出，通过 分离段进入反应分离段塔板上形成液层，使框中催化剂沉浸在环己酮液体中，在催化剂 作用下环己酮发生縮合反应生成环己烯基环己酮和水，在塔板的分离作用下，环己烯基 环己酮离开反应段向塔下部移动最后进入塔釜，生成的水和环己酮一起从塔顶蒸出，冷 凝后在油水分离器中分相，环己酮再回塔进入反应分离段继续进行反应，水放出。在縮 合反应与分离耦合的条件下制备环己烯基环己酮。每只催化剂框内放置了催化剂包，催化剂包沉浸在塔板上的液体中，反应分离段每 块塔板上催化剂量为塔板上液体重量的1-10%;回流的环己酮在反应分离段的液层中表 观停留时间为0.1-1小时，由反应分离段进入分离段的物料中环己烯基环己酮重量百分 含量在10-30%。本专利技术的环己酮縮合反应在大气压下进行'或者在10-100kPa压力下进行；在大气压下下塔式反应器顶部温度为120-155°C，塔釜为物料沸腾温度，在170-28(TC。上述塔顶全部冷凝下的物料中含有环己酮縮合反应生成的水，在油水分离器中分 相，环己酮在上层，连续溢流进入塔顶第一块反应板上；水在下层，定期排放或连续溢 流排出。反应结束后环己酮单程转化率可达95%以上，环己烯基环己酮的选择性可达98%以 上，产物不必经水洗和碱洗步骤可直送去精制本文档来自技高网...

【技术保护点】
环己烯基环己酮的制备装置，其特征在于由塔釜（６）、塔式反应器（５）、全回流冷凝器（１）和油水分离器（２）组成，其中反应器（５）由反应分离段（３）和分离段（４）组成，反应器（５）上部为反应分离段（３），下部为分离段（４）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曾崇余，张银华，钱菊玲，游本刚，
申请(专利权)人：江苏华派新材料科技有限公司，南京工业大学，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]