费托蜡氧化反应装置及制备方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种费托蜡氧化反应装置及制备方法，费托蜡氧化反应装置包括输料单元、激发反应器、第一氧化反应器、第二氧化反应器、第一气体分布器、第二气体分布器和送气单元，输料单元和激发反应器的进料口连通，激发反应器的液相产物和第一氧化反应器的进料口连通，第一氧化反应器的液相产物和第二氧化反应器的进料口连通，第一气体分布器设置在第一氧化反应器的底部，第二气体分布器设置在第二氧化反应器的底部，第一气体分布器、第二气体分布器均和送气单元连通，第一气体分布器、第二气体分布器均具有多个出气孔，出气孔的孔径为5～20μm。通过本方案能够解决现有技术中费托蜡氧化反应装置传质效率差、反应时间长的问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
费托蜡氧化反应装置及制备方法


[0001]本专利技术涉及煤化工精细化工
，具体而言，涉及一种费托蜡氧化反应装置及制备方法。

技术介绍

[0002]费托蜡是利用合成气在催化剂的作用下合成的分子量在200～2000以正构烃为主的烃类产品，具有低硫、低氮、低芳烃含量等特点，但未加工的费托蜡粘度低，柔韧性差，延展性小，而氧化费托蜡可以克服以上缺点。费托蜡氧化是生产的高附加值特种蜡的方法之一，氧化后的费托蜡产品中增加了
‑
OH、
‑
COOH、C＝O、
‑
COOR等极性基团，从而拥有了许多新的特性，如易乳化性、良好的润滑性、油溶性、柔韧性和更好的颜料分散性。
[0003]氧化费托蜡应用领域广泛，如在橡胶工业中，可作为橡胶的防老剂，增韧剂等；塑料加工时添加一定量的氧化费托蜡，既能起到良好的外部润滑性，又有较强的内部润滑作用，可提高生产效率降低生产成本；在纺织工业中，常用于上浆、印花、上光、防水等工艺中。
[0004]费托蜡氧化过程一般是在一定反应温度、气体流速的条件下，原料蜡与氧气发生反应，反应时可以加入催化剂也可以不加催化剂。不加入催化剂，反应效率低，反应时间长。使用纯氧为氧化剂增加投资成本，同时装置危险性加大。加入催化剂能够加快氧化反应过程，但催化剂难以分离，造成费托蜡产品污染，分离会产生大量废料，另外，存在催化剂活性低、反应时间长、无法定向氧化、氧化蜡产品颜色深等问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种费托蜡氧化反应装置及制备方法，以解决现有技术中的费托蜡氧化反应装置传质效率差、反应时间长的问题。
[0006]为了解决上述问题，根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供了一种费托蜡氧化反应装置，包括输料单元、激发反应器、第一氧化反应器、第二氧化反应器、第一气体分布器、第二气体分布器和送气单元，输料单元和激发反应器的进料口连通，激发反应器的液相产物和第一氧化反应器的进料口连通，第一氧化反应器的液相产物和第二氧化反应器的进料口连通，第二氧化反应器的出料口用于和氧化费托蜡储罐或氧化费托蜡成型装置连通，第一气体分布器设置在第一氧化反应器的底部，第二气体分布器设置在第二氧化反应器的底部，第一气体分布器、第二气体分布器均和送气单元连通，激发反应器的出气口、第一氧化反应器的出气口、第二氧化反应器的出气口均用于和氧化蜡油回收罐连通，第一气体分布器、第二气体分布器均具有多个出气孔，出气孔的孔径为5～20μm。
[0007]进一步地，出气孔的孔径为10～18μm。
[0008]进一步地，第一气体分布器包括进气管和布气组件，布气组件位于第一氧化反应器的腔体内，进气管竖直设置，进气管的一端和布气组件连通，进气管的另一端穿出第一氧化反应器的底部，且和送气单元连通，多个出气孔间隔设置在布气组件上。
[0009]进一步地，布气组件水平设置，布气组件包括多个布气管，多个布气管沿进气管的
周向间隔设置，每个布气管均和进气管连通，每个布气管均具有多个出气孔。
[0010]进一步地，输料单元包括原料罐和物料混合罐，原料罐和物料混合罐的进口连通，物料混合罐的出口和激发反应器的进料口连通，物料混合罐具有催化剂进口和催化助剂进口，物料混合罐用于将从原料罐进入的物料和从催化剂进口进入的催化剂、从催化助剂进口进入的催化助剂混合。
[0011]进一步地，输料单元还包括第一物料泵和第二物料泵，第一物料泵设置在连通原料罐和物料混合罐的管路上，第一物料泵用于将原料罐内的物料输送至物料混合罐中，第二物料泵设置在连通物料混合罐和激发反应器的管路上，第二物料泵用于将物料混合罐内的物料输送至激发反应器中。
[0012]进一步地，费托蜡氧化反应装置还包括设置在激发反应器底部的第三气体分布器，送气单元包括空压机和空气稳定罐，空压机和空气稳定罐的进口连通，空气稳定罐具有第一出口、第二出口和第三出口，第一出口和第一气体分布器连通，第二出口和第二气体分布器连通，第三出口和第三气体分布器连通。
[0013]进一步地，送气单元还包括第一流量计、第二流量计和第三流量计，第一流量计设置在连通第一出口和第一气体分布器的管路上，第二流量计设置在连通第二出口和第二气体分布器的管路上，第三流量计设置在连通第三出口和第三气体分布器的管路上。
[0014]根据本专利技术的另一方面，提供了一种制备方法，制备方法应用于上述的费托蜡氧化反应装置，包括：
[0015]在费托蜡氧化反应装置中的原料罐中加热费托蜡原料至完全融化，将融化后的费托蜡原料输送至费托蜡氧化反应装置的物料混合罐中混合；
[0016]将物料混合罐中的物料输送至激发反应器中，通过从第一气体分布器进入的氧化气体和进入到第一氧化反应器内的物料进行反应，反应后的液相物料进入到第二氧化反应器中，并和从第二气体分布器进入的氧化气体进行反应。
[0017]进一步地，原料罐的加热温度为100～140℃；第一氧化反应器反应温度为150～190℃；第二氧化反应器反应温度为130～180℃。
[0018]应用本专利技术的技术方案，提供了一种费托蜡氧化反应装置，包括输料单元、激发反应器、第一氧化反应器、第二氧化反应器、第一气体分布器、第二气体分布器和送气单元，输料单元和激发反应器的进料口连通，激发反应器的液相产物和第一氧化反应器的进料口连通，第一氧化反应器的液相产物和第二氧化反应器的进料口连通，第二氧化反应器的出料口用于和氧化费托蜡储罐或氧化费托蜡成型装置连通，第一气体分布器设置在第一氧化反应器的底部，第二气体分布器设置在第二氧化反应器的底部，第一气体分布器、第二气体分布器均和送气单元连通，激发反应器的出气口、第一氧化反应器的出气口、第二氧化反应器的出气口均用于和氧化蜡油回收罐连通，第一气体分布器、第二气体分布器均具有多个出气孔，出气孔的孔径为5～20μm。采用该方案，将第一气体分布器设置在第一氧化反应器的底部，第二气体分布器设置在第二氧化反应器的底部，且出气孔的孔径为5～20μm，这样费托蜡的氧化过程中，大大提高了费托蜡的氧化效率，尤其是对滴熔点>80℃的高熔点费托蜡效果更明显，反应时间由传统8～12h缩短到2～3h；同时经过出气孔的空气或氧气等氧化剂形成为100～1000um的微气泡，以提高反应过程中氧化气与费托蜡原料反应液之间的传质面积，同时使液膜变薄，并在破碎后使微气泡与反应液混合形成气液乳化物，以在预设压力
范围内强化反应液与氧化气反应效率。并且本方案将出气孔的孔径设置在5～20μm中，相比传统鼓泡气体分布器，气泡更小、更密，分布更加均匀，反应效率更高，其传质效率是鼓泡反应器的5到10倍，提高氧化剂与费托蜡原料之间的相界传质面积，使氧化气体与费托蜡充分混合，大幅提升传质效率，提高非均相反应混合效率，缩短反应时间；反应完成后无需考虑催化剂分离的问题，能耗较低，能有效地降低生产成本。
附图说明
[0019]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种费托蜡氧化反应装置，其特征在于，包括输料单元(10)、激发反应器(20)、第一氧化反应器(30)、第二氧化反应器(40)、第一气体分布器(50)、第二气体分布器(70)和送气单元(60)，所述输料单元(10)和所述激发反应器(20)的进料口连通，所述激发反应器(20)的液相产物和所述第一氧化反应器(30)的进料口连通，所述第一氧化反应器(30)的液相产物和所述第二氧化反应器(40)的进料口连通，所述第二氧化反应器(40)的出料口用于和氧化费托蜡储罐或氧化费托蜡成型装置(91)连通，所述第一气体分布器(50)设置在所述第一氧化反应器(30)的底部，所述第二气体分布器(70)设置在所述第二氧化反应器(40)的底部，所述第一气体分布器(50)、所述第二气体分布器(70)均和所述送气单元(60)连通，所述激发反应器(20)的出气口、所述第一氧化反应器(30)的出气口、所述第二氧化反应器(40)的出气口均用于和氧化蜡油回收罐(92)连通，所述第一气体分布器(50)、所述第二气体分布器(70)均具有多个出气孔，所述出气孔的孔径为5～20μm。2.根据权利要求1所述的费托蜡氧化反应装置，其特征在于，所述出气孔的孔径为10～18μm。3.根据权利要求2所述的费托蜡氧化反应装置，其特征在于，所述第一气体分布器(50)包括进气管(51)和布气组件(52)，所述布气组件(52)位于所述第一氧化反应器(30)的腔体内，所述进气管(51)竖直设置，所述进气管(51)的一端和所述布气组件(52)连通，所述进气管(51)的另一端穿出所述第一氧化反应器(30)的底部，且和所述送气单元(60)连通，多个所述出气孔间隔设置在所述布气组件(52)上。4.根据权利要求3所述的费托蜡氧化反应装置，其特征在于，所述布气组件(52)水平设置，所述布气组件(52)包括多个布气管(521)，多个所述布气管(521)沿所述进气管(51)的周向间隔设置，每个所述布气管(521)均和所述进气管(51)连通，每个所述布气管(521)均具有多个所述出气孔。5.根据权利要求1所述的费托蜡氧化反应装置，其特征在于，所述输料单元(10)包括原料罐(11)和物料混合罐(12)，所述原料罐(11)和所述物料混合罐(12)的进口连通，所述物料混合罐(12)的出口和所述激发反应器(20)的进料口连通，所述物料混合罐(12)具有催化剂进口和催化助剂进口，所述物料混合罐(12)用于将从所述原料罐(11)进入的物料和从所述催化剂进口进入的催...

【专利技术属性】
技术研发人员：李虎，邵光涛，金梦，石好亮，陈久洲，黄浩，董国如，杨顺，杨自玲，袁华，石永杰，庄壮，
申请(专利权)人：国家能源集团宁夏煤业有限责任公司煤炭化学工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：