本发明专利技术提供了一种苯部分加氢生产环己烯装置，主要包括反应系统、沉降分离系统等，反应系统由高压反应釜组成，反应系统由高压反应釜组成，在反应釜内设置有螺旋式换热盘管和多级搅拌叶片，在反应釜内底部装有气相分布器和液相分布器，分别与氢气进管和苯进管连接，在反应釜内设置有溢流堰，在溢流堰处设置有产物出口；沉降分离系统为带有带格栅档板和溢流堰的变径沉降分离器，在变径沉降分离器轴心处设置有上粗下细的变径沉降管，在变径沉降管出口处设置有折流板，在沉降分离器底部开有含催化剂水相出口。该装置可以对反应温度、压力、流量、油水界面的进行严格控制，实现反应条件的最优化，达到预期的苯转化率和环己烯选择性，实现连续化生产。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于化工设备，具体涉及一种由苯加氢生产环己烯的装置。
技术介绍
环己烯是很多医药、农药中间体，可以直接水合生成环己醇，直接氧化生成己二酸，或经Wacker法氧化生成环己酮。环己醇、环己酮和己二酸都是重要的化工原料。苯部分加氢生产环己烯，特别是由苯部分加氢生产尼龙6和尼龙66，比传统的苯完全加氢路线安全、节能、环保，少耗三分之一的氢，副产物只有环己烷。具有显著的经济和社会效益。20世纪90年代以来，部分加氢生产环己烯取得了重大进展，1989年，日本旭化成公司率先在水岛实现了工业化。由于该项技术具有巨大的工业经济价值和良好的社会效益，近年来一直为人们所关注。国内外进行了大量的研究工作，申报了100余项专利技术。如WO 92/03379，WO 93/16972，EP 0552809A1，EP0170915A2，JP 59186,932，JP63243,038，JP 10,330,294，CN 1080273A，CN1080274A，CN1107757A，昭62-108826，昭63-243039等。2001年，郑州大学申报了中国专利CN1337386A，主要涉及所用催化剂。但在所有这些专利技术中，涉及装置和工艺的极少。欧洲专利93101010.2，日本专利JP32936/92都公开了一种单环芳烃部分氢化生产环己烯的方法，使用一种包含有金属钌的特别催化剂，悬浮在连续的水相中，氢气以鼓泡的形式进入反应体系，利用剪切力使单环芳烃、氢气、催化剂充分接触，可以达到高的选择性和高的收率生产环烯烃的目的，与本专利技术最为接近，在上述专利中给出了反应器的截面图。但上述专利并没有给出完整的生产装置。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的不足而提供一种达到高选择性、高收率并实现连续化生产环己烯目的的苯加氢生产环己烯的装置。本专利技术的目的是这样实现的一种苯加氢生产环己烯的装置，包括反应系统、沉降分离系统，反应系统由高压反应釜组成，反应系统由高压反应釜组成，在反应釜内设置有螺旋式换热盘管和多级搅拌叶片，在反应釜内底部装有气相分布器和液相分布器，分别与氢气进管和苯进管连接，在反应釜内设置有溢流堰，在溢流堰处设置有产物出口；沉降分离系统为带有带格栅档板和溢流堰的变径沉降分离器，在变径沉降分离器轴心处设置有上粗下细的变径沉降管，在变径沉降管出口处设置有折流板，在沉降分离器底部开有含催化剂水相出口；反应系统通过上部的产物出口和导流管与沉降分离系统相连接，沉降分离系统的下部通过浆液循环泵和管道与反应系统相连接，形成一个连续生产的完整装置。本专利技术的优点在于反应系统材质的选取充分考虑了反应体系物理化学性质，采用了不锈钢材质内壁喷涂特氟隆，或哈氏合金，这样可以避免催化剂中毒，保证催化剂的使用寿命。反应系统的设计包括多级搅拌，气相和液相分布器等，有利于传质、传热和提高反应速率，使催化剂达到足够高的选择性，提高环己烯的收率。沉降分离系统的设计，可以保证油水完全分离。并通过浆液循环泵实现连续化生产。各种参数控制在最佳范围内，实现反应物苯、催化剂、氢气的充分接触，控制苯的停留时间，实现环己烯的高选择性和收率。配套的FCS-1000现场总线控制系统，具有丰富的监视、操作功能，和良好的安全性、开放性和可扩展性，实现操作的自动化，和对各种工艺参数的严格控制。同类装置未见国内外报道。具体实施例方式附图说明图1为苯加氢制环己烯装置示意图。图2为466h以内温度和压力随时间变化曲线。图3为466h以内苯流量和浆液循环量随时间变化曲线。图4为466h以内液位随时间变化曲线。图5为在50～90h苯转化率与环己烯的选择性。图1，在反应器中，1为电动机，2为磁力密封搅拌装置，3为搅拌轴，4为进氢气管道，5为进苯管道，6为密封盖，7为换热盘管，8为多级搅拌叶片，9为气相分布器，10为液相分布器，11为换热夹套，12为溢流堰，13为产物出口，在沉降器中，14为导流管，15为带格栅档板，16为带溢流堰档板，17为油相出口，18为变径沉降管，19为折流板，20为沉降块，21为沉降芯，22为含催化剂的水相出口，23为浆液循环泵。下面结合附图对本专利技术作进一步阐述。一种苯加氢生产环己烯的装置，主要包括反应系统、沉降分离系统，反应系统由单级或多级串联高压反应釜组成，在反应釜密封盖上设置有电动机1和磁力密封搅拌器2，在反应釜内设置有螺旋式换热盘管7和多级搅拌叶片8，多级搅拌器8固定在搅拌轴3上，受电动机1和磁力密封搅拌装置驱动，在反应釜内底部装有气相分布器9和液相分布器10，分别与氢气进管4和苯进管5连接，在反应釜内设置有溢流堰12，在溢流堰12处设置有产物出口13，反应釜外壳为双层结构，其间为换热夹套11，反应釜内壁采用哈氏合金或不锈钢喷涂特氟隆，密封盖6与反应釜采用静密封；沉降分离系统为带有带格栅档板15和溢流堰12的变径沉降分离器，在变径沉降分离器轴心处设置有上粗下细的变径沉降管18，在变径沉降分离器底部锥体内设置有沉降块20和沉降芯21，在变径沉降管18的上部还设置有带溢流堰的档板16，在变径沉降管18出口处设置有折流板19，在沉降分离器底部开有含催化剂水相出口22，反应系统通过其上部的产物出口13和导流管14与沉降分离系统相连接，沉降分离系统的下部通过浆液循环泵23和管道与反应系统相连接，形成一个连续生产的完整装置。除包括反应系统、沉降分离系统外，本系统还包括进料循环调节和计量系统、计算机控制系统。其中反应系统、沉降分离系统是本专利技术的核心。(1)反应系统由单级或多级串联高压反应釜组成，材质为哈氏合金或不锈钢内壁喷涂特氟隆，避免器壁金属离子进入反应浆液。搅拌器由电动机1、磁力密封搅拌装置2、搅拌轴3和多级搅拌叶片8组成，电动机1、磁力密封搅拌装置2设置在反应釜密封盖6上，以静密封代替动密封，保证高压密封性能良好，电动机1、磁力密封搅拌装置2通过搅拌轴3驱动多级搅拌叶片8。在反应釜内设置有螺旋式换热盘管7，多级搅拌叶片8和气相分布器9、液相分布器10共同作用，实现油、水、气、固四相的全混流。换热盘管7内通以循环水，外设换热夹套11内通以蒸汽，二者的共同作用是实现对温度的稳定有效控制。无硫油和石墨粉混合制作的润滑膏作为磁力密封搅拌装置2轴承的润滑介质，避免硫污染。利用内设换热盘管和外设换热夹套实现对温度的严格控制。反应系统通过产物出口13和导流管14与沉降分离系统连接，在反应系统内，苯部分加氢，达到要求的转化率和选择性，通过溢流进入导流管14，流入沉降器。(2)沉降分离系统采用带格栅档板15和折流板19的变径沉降分离器，在变径沉降分离器轴心设置变径沉降管18，上粗下细。变径沉降管上部的带格栅档板15可减少液体对沉降分离器的冲击力，起着缓冲和分流作用，带溢流堰的档板16的作用是让液体缓慢流下，以延长停留时间，提高分离效果，实现油水的完全分离。在沉降分离器底部锥体内设置沉降块20和沉降芯21，沉降块20是把下面的锥体十二等分，各沉降块之间有间隙，含催化剂的水相通过间隙流下，避免液体形成涡流和固体催化剂沉积；沉降芯21在正中间，作用是使液体沿沉降芯21周围流下，对固体催化剂起着分散作用，避免沉积，堵塞管道。折流板19的作用是使液体不直接进入其下面的锥形部分，在折流板本文档来自技高网...
【技术保护点】
苯加氢生产环己烯装置，包括反应系统、沉降分离系统，其特征在于：反应系统由高压反应釜组成，在反应釜内设置有螺旋式换热盘管（７）和多级搅拌叶片（８），在反应釜内底部装有气相分布器（９）和液相分布器（１０），分别与氢气进管（４）和苯进管（５）连接，在反应釜内设置有溢流堰（１２），在溢流堰（１２）处设置有产物出口（１３），沉降分离系统为带有带格栅档板（１５）和溢流堰（１２）的变径沉降分离器，在变径沉降分离器轴心处设置有上粗下细的变径沉降管（１８），在变径沉降管（１８）出口处设 置有折流板（１９），在沉降分离器底部开有含催化剂水相出口（２２），反应系统通过上部的产物出口（１３）和导流管（１４）与沉降分离系统相连接，沉降分离系统的下部通过浆液循环泵（２３）和管道与反应系统相连接，形成一个连续生产的完整装置。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘木森，戴新民，刘寿长，郑晓广，陈聚良，李识寒，张结实，金瑞科，徐桦，李建修，姜继锁，李晓峰，
申请(专利权)人：中国神马集团有限责任公司，郑州大学，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]
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