一种环己酮肟汽化方法技术

一种环己酮肟汽化方法，将液相环己酮肟引入汽化装置，经雾化喷枪雾化为小液滴，环己酮肟小液滴与高温气体接触充分汽化，得到的环己酮肟气体引出汽化装置。本发明专利技术提供的汽化方法适用于环己酮肟的汽化过程，防止环己酮肟在汽化过程中结焦。尤其适用于环己酮肟气相重排工艺中，也可以用于其他热敏感液体的快速汽化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种热敏性液体汽化方法，更具体地说，涉及一种用于己内酰胺工艺的环己酮肟汽化方法。
技术介绍
ε_己内酰胺(以下简称为己内酰胺)是生产锦纶、工业帘子线以及尼龙工程塑料三大系列产品的主要原料，随着国内工程塑料需求量的不断增加，其需求量也呈逐年增加的趋势。环己酮肟贝克曼重排工艺生产己内酰胺包括液相法和气相法两种，液相法采用浓硫酸或发烟硫酸作为催化剂，催化环己酮肟发生贝克曼重排反应后，再用氨中和反应体系中的酸，生成己内酰胺和副产物硫酸铵等。液相法生产己内酰胺工艺最大的缺点是副产大量低价值的硫酸铵，此外采用硫酸作为催化剂导致设备腐蚀和严重环境污染。气相法以MFI结构的分子筛作为酸性催化剂，在工艺过程中不需要消耗硫酸，使己内酰胺的生产过程 变得更加绿色，因此逐渐受到广泛关注。在环己酮肟气相贝克曼重排生产己内酰胺工艺中，环己酮肟必须以气相形式进入反应器中参与反应。由于环己酮肟属于高度热敏性物质，在常压下，环己酮肟的汽化温度为208°C，当温度高于160°C时，液相的环己酮肟极易出现缩聚等副反应而发生非催化结焦现象。因此环己酮肟汽化往往需要在较低温度下进行，环己酮肟汽化技术是气相贝克曼重排生产己内酰胺工艺的关键技术之一。文献记载的环己酮肟的汽化方法主要有以下几种。US4268440公开了，其中环己酮肟是在惰性气体的环境下通过流化床与惰性颗粒如硅砂接触进行汽化。这种方法仍然不能避免一部分环己酮肟在流化床中分解或者结焦，导致环己酮肟汽化过程中物耗较高；结焦生成物阻塞床层通道，床层压降不断增加，需要不断提高惰性气体的入口压力来平衡流化床床层压降的增加，因此操作控制难度较大；此外，采用流化床的汽化方法所使用的流化床设备结构复杂。US4137263公开了，该方法采用降膜蒸发器汽化环己酮肟液体，在绝对压力为1060托的条件下使环己酮肟汽化，汽化温度控制在170°C以下。这种方法在环己酮肟汽化过程中，环己酮肟受热有焦油产生，为了脱除焦油需要添加复杂的附属设施，同时焦油会在降膜蒸发器的表面结碳，降低汽化效率并有堵塞蒸发器管路的危险。目前公开的环己酮肟汽化方法，均通过传统的换热器或者流化床等形式实现液态环己酮肟的汽化。所采用设备均有局部过热的现象。环己酮肟液体在受热汽化过程中极其容易发生受热不均导致的局部过热而形成焦油或者结焦。由于环己酮肟物料对高温具有高度敏感性，往往需要采取较低的汽化温度，因而需要后续的升温过程才能达到气相贝克曼重排所需要的反应温度，进一步增加了后续过程中结焦的风险。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题提供，适用于环己酮肟气相贝克曼重排生产己内酰胺工艺，以有效防止环己酮肟在汽化过程中结焦。本专利技术提供的环己酮肟汽化方法，将液相环己酮肟引入汽化装置，经雾化喷枪雾化为小液滴，环己酮肟小液滴与高温气体接触充分汽化，得到的环己酮肟气体引出汽化装置。本专利技术提供的环己酮肟汽化方法的有益效果为本专利技术提供的方法适用于环己酮肟气相贝克曼重排制备己内酰胺工艺，在一定的压力(如气相贝克曼重排反应的压力)条件下使环己酮肟雾化，然后与高温气体接触迅速汽化，汽化后的温度即达到指定的温度(如气相贝克曼重排反应的温度)。本专利技术提供的方法获得规定的温度与压力下的气相环己酮肟，汽化压力可以高达2000托以上，汽化温度在250°C，甚至350°C以上。由于强调汽化的瞬时作用，尽管温度较高，仍然可以有效消除结焦的发生。在气相贝克曼重排反应中应用这种方法，环己酮肟在汽化后直接进入催化剂床层进行反应，使液体输送、汽化、反应三者有机结合，气化方法简单，操作控制方便。附图说明 图I为本专利技术提供的环己酮肟汽化方法的一种实施方式示意图；图2为本专利技术提供的环己酮肟汽化方法的第二种实施方式示意图；图3为高温气体分配器的横截面示意图；图4为本专利技术提供的环己酮肟汽化方法的第三种实施方式示意图；其中1_汽化设备壳体；2_检修口 ；3_气相物料出口 ；4_高温气体入口 ；5-雾化喷枪支撑套管；6-高温气体分配器；7、气体进料口 ；8_液体进料口 ；9、10_伴热水出入口 ；11、12伴热气出入口 ； 13-伴热气夹套；14-伴热水夹套；16-填料层；17高温气体分配器的开口；27-雾化喷枪；28_喷嘴；37_高温气体导入管。具体实施例方式本专利技术提供的环己酮肟汽化方法是这样具体实施的将液相环己酮肟引入汽化装置，经雾化喷枪雾化为小液滴，环己酮肟小液滴与高温气体接触充分汽化，得到的环己酮肟气体引出汽化装置。本专利技术提供的方法中，所述的汽化装置中，液相环己酮肟的入口温度为100-160°C、优选130-150°C，液相环己酮肟的入口压力为O. Ι-lMPa、优选O. 3-0. 8MPa，高温气体的温度为300-500°C、优选370-450°C。本专利技术提供的方法中，所述的汽化装置包括汽化器壳体I、伸入汽化器内部的雾化喷枪27、高温气体入口 4和气相物料出口 3 ;其中，所述的雾化喷枪27包括液体进料口、枪体和雾化喷嘴。本专利技术提供的方法中，一种优选的汽化设备结构为所述的高温气体入口 4位于汽化器壳体I内的开口设置高温气体分配器，所述的高温气体分配器位于雾化喷嘴28之下，所述的汽化器壳体I的顶部设置气相物料出口 3,汽化器壳体I的底部设置检修口 2。本专利技术提供的方法中，所述的雾化喷枪27通过雾化喷枪支撑套管5固定安装在汽化器壳体I壁上。本专利技术提供的方法中，所述的雾化喷枪27优选为双流体雾化喷枪，所述的雾化喷枪还设置气体进料口，经气体进料口弓I入雾化介质。本专利技术提供的方法中，所述的雾化介质为惰性气体和/或气相低碳醇。所述的低碳醇是指碳原子数为1-3的醇类。本专利技术提供的方法中，所述的雾化介质的入口压力大于O. IMPa，优选为O. 2 I. 2MPa，最佳的压力为O. 3 IMPa0本专利技术提供的方法中，所述的雾化介质与环己酮肟的摩尔比为(1-100) I。优选小于20 I。本专利技术提供的方法中，所述的雾化喷枪(27)枪体外设置伴热气和/或伴热水夹套。 本专利技术提供的方法中，所述的伴热水的温度为70_95°C。所述的伴热气的温度为100-150。。。本专利技术提供的方法中，所述的汽化器壳体I内部，雾化喷嘴28和气相物料出口 3之间设置填料层16。本专利技术提供的方法中，所述的高温介质入口 4经高温气体引入管37连通汽化器壳体1，所述的雾化喷枪27由高温气体引入管37内伸入汽化器壳体I中，汽化器壳体I另一端为气相物料出口 3。本专利技术提供的方法中，所述的汽化器壳体I内部，雾化喷嘴28和气相物料出口 3之间设置填料层16。本专利技术提供的方法中，所述的雾化喷枪(27)为压力式雾化喷枪。本专利技术提供的方法，将液相环己酮肟引入汽化装置，经雾化喷枪雾化为小液滴，环己酮肟小液滴与高温气体接触充分汽化，得到的环己酮肟气体引出汽化装置。可以直接引入环己酮肟气相贝克曼重排反应器中。本专利技术提供的方法中，所述的雾化喷枪为能够将环己酮肟液体雾化为小液滴的雾化设备，结构为外混式雾化喷枪。可以是虹吸式雾化喷枪、压送式雾化喷枪等，本专利技术对此没有限制。所述的雾化喷枪基本结构包含枪身、喷嘴、控制部件和其他附件等。液体如环己酮肟由液体入口引入喷枪，气体由气体入口进入喷枪枪体内。高速气流带动环己酮肟液体雾化为小液滴。环己酮肟液体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环己酮肟汽化方法，其特征在于，将液相环己酮肟引入汽化装置，经雾化喷枪雾化为小液滴，环己酮肟小液滴与高温气体接触充分汽化，得到的环己酮肟气体引出汽化装置。

【技术特征摘要】
2011.04.29 CN 201110109935.X1.一种环己酮肟汽化方法，其特征在于，将液相环己酮肟引入汽化装置，经雾化喷枪雾化为小液滴，环己酮肟小液滴与高温气体接触充分汽化，得到的环己酮肟气体引出汽化装置。2.按照权利要求I的方法，其特征在于，所述的汽化装置中，液相环己酮肟的入口温度为100-160°C，液相环己酮肟的入口压カ为0. 1-lMPa，高温气体的温度为300-500°C。3.按照权利要求2的方法，其特征在于，所述的液相环己酮肟的入口温度为.130-150°C，液相环己酮肟的入口压カ为0. 3-0. 8MPa，高温气体的温度为370_450°C。4.按照权利要求1、2或3的方法，其特征在于，所述的汽化装置包括汽化器壳体(I)、伸入汽化器内部的雾化喷枪(27)、高温气体入口(4)和气相物料出口(3);其中，所述的雾化喷枪(27)包括液体进料ロ、枪体和雾化喷嘴。5.按照权利要求4的方法，其特征在于所述的雾化喷枪(27)为双流体雾化喷枪，所述的雾化喷枪还设置气体进料ロ，经气体进料ロ弓I入雾化介质。6.按照权利要求5的方法，其特征在干，所述的雾化介质为惰性气体和/或气相低碳醇。7.按照权利要求5或6的方法，其特征在于，所述的雾化介质的入口压カ大于0.IMPa08.按照权利要求7的方法，其特征在于，所述的雾化介质的入口压カ为...

【专利技术属性】
技术研发人员：江雨生，杨克勇，王皓，赵娜，范瑛琦，程时标，张树忠，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：