一種苯酚加氫制備環(huán)己酮的反應(yīng)器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種苯酚加氫制備環(huán)己酮的反應(yīng)器。反應(yīng)器罐體外壁設(shè)有蛇形冷卻盤管，反應(yīng)器罐體的上封頭上設(shè)有進(jìn)料口、催化劑進(jìn)口，反應(yīng)器罐體中部設(shè)有清液出口，反應(yīng)器罐體的下封頭上設(shè)有氫氣入口，反應(yīng)器內(nèi)上部設(shè)有液體分布器、中部設(shè)有金屬膜過濾器、底部設(shè)有金屬膜板氣體分布器，中間設(shè)有攪拌器。金屬膜過濾器通過支撐架與反應(yīng)器罐體內(nèi)壁固定。金屬膜過濾器的清夜匯集后通過管路通至罐體中部的清液出口流出罐體。本實(shí)用新型同樣適用于其它氣、液、固三相催化反應(yīng)分離系統(tǒng),使氣、液、固三相混合的更加均勻，提高苯酚的轉(zhuǎn)化率和環(huán)己酮的收率，降低能耗和生產(chǎn)成本。
【專利說明】
一種苯酚加氫制備環(huán)己酮的反應(yīng)器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種化工反應(yīng)裝置，特別是一種苯酚加氫制備環(huán)己酮的反應(yīng)器，屬于氣液固三相催化反應(yīng)的漿態(tài)床反應(yīng)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]環(huán)己酮，無色透明液體，具有強(qiáng)烈的刺鼻臭味，微溶于水，溶于乙醇、乙醚等有機(jī)溶劑，是一種應(yīng)用十分廣泛的石油化工原料，主要用于生產(chǎn)己內(nèi)酰胺與己二酸，是生產(chǎn)尼龍6和尼龍66的重要中間體，也可作為有機(jī)溶劑使用。工業(yè)上其生產(chǎn)工藝主要采用環(huán)己烷液相氧化法、苯酚加氫法、環(huán)己烯水合法。其中苯酚加氫法生產(chǎn)環(huán)己酮是最早應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)環(huán)己酮的工藝，
[0003]分為兩步，首先苯酚加氫生成環(huán)己醇，環(huán)己酮再脫氫進(jìn)一步生成環(huán)己酮，與現(xiàn)有的其它生產(chǎn)方法相比，苯酚加氫法具有生產(chǎn)操作安全，副反應(yīng)少，產(chǎn)物分離提純方便，工藝流程短等優(yōu)點(diǎn)，產(chǎn)品環(huán)己酮的質(zhì)量較好?，F(xiàn)有技術(shù)中常用的苯酚加氫反應(yīng)器為固定床反應(yīng)器，在固定床反應(yīng)器中，反應(yīng)原料與催化劑的接觸不夠充分，影響原料的轉(zhuǎn)化率和環(huán)己酮的的選擇性，而且反應(yīng)完成后需要將反應(yīng)物料輸送到反應(yīng)器外，進(jìn)行催化劑與反應(yīng)產(chǎn)物的分離，分離后被截留的催化劑再返回至反應(yīng)器內(nèi)，能耗高，還會造成催化劑和物料泄露，存在安全問題，給生產(chǎn)造成影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種苯酚加氫制備環(huán)己酮的反應(yīng)器，以提高苯酚加氫反應(yīng)過程中原料的轉(zhuǎn)化率和環(huán)己酮的選擇性，降低能耗。
[0005]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題采取的技術(shù)方案是這樣的:一種苯酚加氫制備環(huán)己酮的反應(yīng)器，包括罐體，罐體外壁設(shè)有蛇形冷卻盤管，罐體的上封頭上設(shè)有進(jìn)料口、催化劑進(jìn)口，罐體中部設(shè)有清液出口，罐體的下封頭上設(shè)有氫氣入口，罐體內(nèi)頂部設(shè)有液體分布器，罐體中部沿內(nèi)壁均勻分布有金屬膜過濾器、底部設(shè)有金屬膜板氣體分布器，罐體中間設(shè)有攪拌器。
[0006]反應(yīng)器罐體內(nèi)上部的液體分布器為圓環(huán)管狀結(jié)構(gòu)，圓環(huán)管均布有開口朝下的出液孔，圓環(huán)的粗細(xì)及大小和出液孔的大小及數(shù)量依據(jù)進(jìn)料量來設(shè)計。
[0007]反應(yīng)器罐體內(nèi)沿內(nèi)壁均勻分布5?8個金屬膜過濾器，金屬膜過濾器的數(shù)量依據(jù)反應(yīng)物料量和金屬膜管的通量來設(shè)計。金屬膜過濾器由多支金屬膜管豎向排列組成，金屬膜管之間留有間隙，其滲透側(cè)匯集一起通過管路和清液出口通至反應(yīng)器罐體外，金屬膜管的過濾精度為0.5?30μπι。
[0008]反應(yīng)器罐體內(nèi)底部的金屬膜板氣體分布器的氣孔直徑為0.5?30μηι。
[0009]本實(shí)用新型不僅用于苯酚加氫催化反應(yīng)過程和催化劑與反應(yīng)產(chǎn)物的分離過程，廣泛適用于氣液固三相催化反應(yīng)。
[0010]本實(shí)用新型的工作原理如下:催化劑從反應(yīng)器罐體上封頭上的催化劑進(jìn)口加入，氫氣從反應(yīng)器罐體下封頭上的氫氣入口送入，經(jīng)反應(yīng)器內(nèi)底部的金屬膜板氣體分布器均勾溢出，叔丁醇、水、苯酚從反應(yīng)器罐體上封頭上的進(jìn)料口加入，經(jīng)液體分布器上的出液孔噴出，在反應(yīng)器內(nèi)，在一定的溫度、壓力下，在催化劑和攪拌器的作用下，苯酚進(jìn)行加氫反應(yīng)得到反應(yīng)液即催化劑和環(huán)己酮的混合溶液，反應(yīng)液經(jīng)金屬膜過濾器進(jìn)行過濾，環(huán)己酮清液經(jīng)清液出口送至反應(yīng)器外收集，催化劑被金屬膜過濾器截留在反應(yīng)器內(nèi)繼續(xù)參與反應(yīng)。在反應(yīng)過程中，通過反應(yīng)器罐體外壁的蛇形盤管降溫，以移去反應(yīng)過程中產(chǎn)生的反應(yīng)熱。在反應(yīng)和分離過程中，環(huán)己酮清液的滲出質(zhì)量與加入的叔丁醇、水、苯酚及氫氣的質(zhì)量相同，以保證反應(yīng)過程的連續(xù)性。同時采用環(huán)己酮清液定時對金屬膜過濾器進(jìn)行反沖，以去掉金屬膜表面的濾餅層，保證分離過程的連續(xù)性。
[0011 ]本實(shí)用新型取得的有益效果是:
[0012]由于反應(yīng)器內(nèi)置有金屬膜過濾器，與傳統(tǒng)的反應(yīng)釜外過濾相比，能耗降低，避免催化劑和物料泄露的風(fēng)險;反應(yīng)器內(nèi)采用金屬膜板作為氫氣分布器及頂部的液體分布器，可使反應(yīng)原料與氫氣、催化劑混合更加均勻，提高了苯酚的轉(zhuǎn)化率和環(huán)己酮的收率。
【附圖說明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2是圖1的A-A剖視圖。
[0015]圖中標(biāo)號含義如下:
[0016]1、罐體2、上封頭3、進(jìn)料口 4、攪拌5、催化劑進(jìn)口 6、液體分布器7、金屬膜過濾器8、支撐架9、清液出口 10、金屬模板氣體分布器11、攪拌器支撐架12、氫氣入口 13、下封頭14、蛇形盤管15出液孔16、金屬膜管。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖以及附圖給出的具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。
[0018]如圖1所示，一種苯酚加氫制備環(huán)己酮的反應(yīng)器，包括罐體I，罐體外壁纏繞有蛇形冷卻盤管14，用于給罐體降溫，罐體的上封頭2上設(shè)有進(jìn)料口 3、催化劑進(jìn)口 5，罐體中部設(shè)有清液出口 9，罐體的下封頭13上設(shè)有氫氣入口 12，罐體內(nèi)上部設(shè)有圓環(huán)管狀結(jié)構(gòu)的液體分布器6，圓環(huán)管上均布有開口朝下的出液孔15，罐體內(nèi)中部沿內(nèi)壁均勻分布有8個金屬膜過濾器7，金屬膜過濾器7通過支撐架8與反應(yīng)器罐體內(nèi)壁固定。罐體底部設(shè)有金屬膜板氣體分布器1，罐體中間設(shè)有攪拌器4，攪拌器4通過攪拌器支撐架11支撐，攪拌器支撐架11與反應(yīng)器罐體下封頭13固定。參見圖2，金屬膜過濾器7是由多支金屬膜管16豎向排列組成，金屬膜管16之間留有間隙，其滲透側(cè)匯集一起，通過管路和清液出口9流出反應(yīng)器罐體，金屬膜管16的過濾精度為Ιμπι。反應(yīng)器內(nèi)底部的金屬膜板氣體分布器10上開有開口朝上的出氣孔，出氣孔直徑為Iym。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種苯酚加氫制備環(huán)己酮的反應(yīng)器，包括罐體(I)，其特征在于罐體外壁設(shè)有蛇形冷卻盤管(14)，罐體的上封頭(2 )上設(shè)有進(jìn)料口( 3 )、催化劑進(jìn)口( 5 )，罐體中部設(shè)有清液出口(9)，罐體的下封頭(13)上設(shè)有氫氣入口(12)，罐體內(nèi)頂部設(shè)有液體分布器(6)，罐體中部沿內(nèi)壁均勾分布有金屬膜過濾器(7)、罐體底部設(shè)有金屬膜板氣體分布器(10)，罐體中間設(shè)有攪拌器(4)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)器，其特征在于液體分布器為圓環(huán)管狀結(jié)構(gòu)，圓環(huán)管均布有開口朝下的出液孔。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)器，其特征在于反應(yīng)器內(nèi)的金屬膜過濾器為5?8個。4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的反應(yīng)器，其特征在于金屬膜過濾器由多支金屬膜管豎向排列組成，金屬膜管的過濾精度為0.5?30μηι。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)器，其特征在于金屬膜板氣體分布器(10)的氣孔直徑為0.5 ?30μπιο
【文檔編號】C07C49/403GK205550235SQ201620368855
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年4月27日
【發(fā)明人】金作宏, 王海東
【申請人】河北美邦工程科技股份有限公司