【技术实现步骤摘要】
本申请涉及一种制备环己醇的装置,属于化工工艺生产。
技术介绍
1、环己醇是一种优良的有机化工原料,主要用于生产己二酸、己二胺、环己酮、己内酰胺等重要化工产品,还可用作肥皂的稳定剂、工业溶剂和表面活性剂等。环己醇的生产方法主要有三种:环己烷氧化法、苯酚加氢法和环己烯直接水合法。环己烯直接水合法安全性、环己醇选择性高,生产成本优势明细,目前工业上普遍采用该方法生产环己醇。
2、目前,工业应用的环己烯直接水合反应器为二级串联的全混釜式反应器,环己醇选择性可达99%,但受化学平衡限制,单程转化率仅为10%左右,大量未反应的环己烯、水和环己醇需要进行分离,能耗较高。由于环己烯与水互溶性差,而水合反应主要发生在液相,加入助剂来增加环己烯在水中的溶解度,是提高环己醇收率的一种方法,文献中报道了多种环己烯水合助溶剂,例如环丁砜、异佛尔酮、乙二醇、乙腈等,但这些助溶剂在工业应用中存在多种问题,例如转化率提升不明显、回收困难、成本高、用量大等。
3、专利cn217313418u提供了一种环己烯水合制备环己醇的反应装置,该装置包括反应釜,反应釜上部通过第一换热器连接轻组分精馏塔,反应釜下部通过第二换热器连接重组分精馏塔,轻组分精馏塔的下部和下部分别设有出料口,重组分精馏塔的上部和下部也分别设有出料口;反应釜上部设有原料进料口,反应釜内设有喷淋器,喷淋器与原料进料口连通。
4、专利cn108997081a公开了一种环己烯水合制环己醇的反应精馏装置及方法,装置中包括反应精馏塔、沉降分离器、分离塔和液体储罐四个部分。反应
5、专利jp10287604a提供了一种方法能够提高所生产的量的环己醇的每单位催化剂量和获得一种环己醇具有较高的浓度高于平衡转化率,和提供一种方法用于进行再生,交换和取出的催化剂没有完全停止所述的连续操作。装置设置至少两个与精馏塔连接的搅拌釜式反应器,精馏塔塔釜采出富含环己醇的溶液。
6、现有的连续法生产设备多采用反应精馏塔,但精馏塔中如何保证催化剂颗粒的均匀分布、防止催化剂沉积未报道。
技术实现思路
1、针对现有问题,本技术提供一种环己烯直接水合制备环己醇的塔式连续反应器,通过反应精馏的方式,提高塔板上环己烯浓度,促进反应正向进行,同时各层塔板均设置搅拌器,有效防止催化剂沉积,保持催化剂分布均匀。通过以上措施,可显著提高环己烯转化率。
2、本技术的目的是提供一种结构简单、操作方便,可在连续反应的同时,保持催化剂微粒在液层中均匀分布,提高环己烯转化率和环己醇选择性的塔式连续反应器。
3、根据本申请的一个方面,提供了一种制备环己醇的装置,所述装置包括塔式反应器、冷凝器、气液分离罐、分液罐、油泵、水泵;
4、所述塔式反应器的顶部与冷凝器连接,所述冷凝器与气液分离罐连接,气液分离罐的液相出口与塔式反应器的上端连接;
5、所述塔式反应器的底部与分液罐连接,所述分液罐的油相和水相出口分别与油泵、水泵连接;
6、所述塔式反应器包括外筒体、塔板、搅拌器、夹套;
7、所述外筒体内设有塔板和n1个搅拌桨,所述夹套设置在所述外筒体的底部;
8、所述搅拌器设置在相邻塔板之间;
9、所述塔板上设有筛孔和降液管,所述降液管连通相邻塔板的液相空间;
10、所述液相空间内设有n2个导流筒,所述导流筒内、外均设有搅拌桨;
11、所述n1的取值为2~30,n1为正整数;
12、所述n2的取值为1~15,n2为正整数。
13、在本申请中,塔式连续反应器包括外筒体、塔板、搅拌器、外夹套,所述的外筒体的上封头设有搅拌器和气相出口,外筒体侧壁设有进料口、回流口,外筒体的底部设有外夹套,外筒体的下封头设有出料口,所述塔式反应器内部固定有多层塔板,塔板上设置多个上、下连通的筛孔,以使所述塔板、反应器外筒之间围成液相空间,液相空间的上方为气相空间;塔板上设置降液管,相邻塔板的液相空间之间通过降液管相连通;在所述液相空间内设有导流筒,导流筒内、外均设有搅拌桨,液体在导流筒内、外循环流动;所述反应器塔釜设有夹套,夹套设有蒸汽进口和排凝口。
14、一种环己烯直接水合制备环己醇的塔式连续反应系统,包括塔式反应器、冷凝器、气液分离罐、分液罐及配套的机泵,塔式反应器塔顶部气相出口与冷凝器相连,冷凝器出口与气液分离罐相连,气液分离罐的液相出口与反应精馏塔上部相连,气液分离罐的气相通过排气阀排空,反应器底部出口与分液罐相连,分液罐的油相和水相出口分别与油泵、水泵相连,油相送入精馏分离单元,水相送往过滤设备。
15、所述塔式反应器,包括外筒体、塔板、搅拌器、塔釜外夹套,所述的外筒体的上封头设有搅拌器和气相出口,外筒体侧壁设有进料口、回流口,外筒体的底部设有外夹套,外筒体的下封头设有出料口。
16、所述塔式反应器内部固定有多层塔板,塔板上设置多个上、下连通的筛孔,塔板上设置降液管,上层塔板的液体由降液管流入下层塔板。所述搅拌器由搅拌轴、搅拌桨组成,各层塔板和塔釜均设置搅拌桨。所述塔板上设置导流筒,导流筒内部设置搅拌桨。
17、可选地,所述导流筒与所述搅拌器的搅拌轴同心。
18、可选地,所述导流筒与所述外筒体的直径比为0.4~0.8:1,高径比为0.5~5:1。
19、可选地,所述导流筒为与搅拌轴同心的圆筒,其直径与外筒体直径之比为0.4~0.8,高径比为0.5~5,且上端低于液面。
20、可选地,所述搅拌桨的上层桨叶设置在导流筒内,下层桨叶设置在导流筒和塔板之间。
21、可选地,所述上层桨叶与所述下层桨叶之间的间距与所述外筒体的直径比为0.1~0.8:1。
22、可选地,所述搅拌桨设置双桨或多桨,上层桨叶设置在导流筒内部,下层桨叶设置在导流筒与塔板之间。上下两层桨叶间距与外筒体直径之比为0.1~0.8。
23、可选地,所述搅拌桨与所述外筒体的直径比为0.2~0.7:1。
24、可选地,所述塔板上筛孔的开孔率为2~25%。
25、可选地,所述塔板上筛孔的开孔率选自2%、5%、8%、10%、15%、20%、25%中的任意值或上述任意两者之间的范围值。
26、可选地,所述塔板上设置多个筛孔,开孔率为2~25%。
27、可选地,所述筛孔呈锥形,圆锥角为0~90°,所述筛孔的孔径1~25mm。
28、可选地,所述筛孔的孔径选自1mm、3mm、5mm、10mm、15mm、20mm、25mm中的任意值或上述任意两者之间的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种制备环己醇的装置,其特征在于,
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,
3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,
4.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,
5.根据权利要求4所述的装置,其特征在于,
6.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,
7.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,
8.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,
9.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,
10.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,
11.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,
12.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,
13.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,
【技术特征摘要】
1.一种制备环己醇的装置,其特征在于,
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,
3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,
4.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,
5.根据权利要求4所述的装置,其特征在于,
6.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,
7.根据权利要求1所述的装置...
【专利技术属性】
技术研发人员:李绍果,李秀杰,朱向学,陈福存,王玉忠,刘盛林,徐龙伢,
申请(专利权)人:中国科学院大连化学物理研究所,
类型:新型
国别省市:
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。