[實用新型]苯甲酸連續生產裝置

有效

• 申請號: 201320704922.1
• 申請日: 2013-11-08
• 公開（公告）號: CN203653465U
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 趙富貴;王昶
• 申請（專利權）人: 天津東大化工集團有限公司;天津科技大學
• 主分類號: C07C63/06
• 分類號: C07C63/06;C07C51/265;B01J8/00
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 王倩

技術領域

本實用新型涉及苯甲酸領域，尤其是一種苯甲酸連續生產裝置。

背景技術

工業上苯甲酸是在鈷、錳等催化劑存在下用空氣氧化甲苯制得。由于催化反應是放熱過程且催化劑對溫度要求高、依賴性強，因此溫度越高，催化反應越快，催化反應越快，溫度就越高，形成惡性循環，因此催化劑活性過高、選擇性差，會導致副產物增多、選擇性差。隨著溫度不斷升高，甚至會出現飛溫，導致反應塔失控，引起爆炸。目前氣體及甲苯原料均從反應塔底部進入，由于氣體分布不均勻，導致催化劑選擇性差，造成轉化率低及副產物高等問題出現。綜上所述，為了控制溫度以及提高過程的選擇性，確保安全生產，苯甲酸的間歇生產工藝就成為主題。

間歇生產工藝（非連續反應）即進料、出料和清洗工作需要在停機狀態下完成，該間歇反應雖被廣泛使用，但是其存在諸多缺陷：

1、反應是要在一定的溫度下進行，所以每批原始物料都需要加熱，而進入正常的氧化過程又需要冷卻，所以導致能耗大。

2、進料及出料需要停機，浪費時間、降低工效。

3、氣體排出時會帶出部分甲苯，該甲苯為160℃左右，必須要進行冷卻處理。目前通常采用冷卻水進行冷卻，換熱后的冷卻水變成熱水，由于現有的反應為非連續反應，因此熱交換后得到的熱水不能有效再利用，同樣造成能源浪費。

4、反應塔內空氣壓力為0.7Mpa，需要使用空氣壓縮機維持，而進料和出料時，壓縮機基本處于空轉狀態，浪費能源。

5、單位體積產量小。

6、反應中的加熱升溫過程是首先預熱到110℃，通入部分0.7Mpa空氣，放熱升溫至160℃，然后再通入空氣反應，再冷卻。該反應過程溫度不易控制，溫度過高或者過低都會產生大量苯甲醛、苯甲醇、苯甲酸芐酯等副產物，導致產品質量不穩定、轉化率低，目前轉化率通常為50-55%。

7、冷卻后有催化劑、苯甲酸芐酯會多少有一些沉淀在反應器底部，需要停機清洗，造成工作時間延長。

8、用人多、成本高。

發明內容

本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供一種可以提高工作效率、保障產品質量、減少能源浪費、提高產品轉化率的苯甲酸連續生產裝置。

本實用新型解決其技術問題是通過以下技術方案實現的：

一種苯甲酸連續生產裝置，包括反應塔、冷卻裝置、油水分離器以及吸收塔，反應塔的底部設置甲苯液體進料口以及進氣口，反應塔頂部的氣體出口連接冷卻裝置，該冷卻裝置的氣相出口連接吸收塔，吸收塔的其中一個出口連接反應塔的甲苯液體進料口；冷卻裝置的液相出口連接一個油水分離器，該油水分離器的其中一個出口連接反應塔的甲苯液體進料口，其特征在于：反應塔內部的底部安裝一個或者多個與進氣口連通的氣液分布攪拌器，反應塔的中部設置兩個管式換熱器，反應塔上部的苯甲酸出料口連接一個苯甲酸閃蒸塔。

而且，所述的氣液分布攪拌器包括罩形轉盤和進氣管，該罩形轉盤的罩體上制出一組氣孔，罩形轉盤同軸轉動安裝在進氣管的上端，進氣管的側壁上制出多排出氣支管，該出氣支管均與進氣管相連通且位于罩形轉盤內部，罩形轉盤的內側壁上安裝一組擋板，每排出氣支管對應一個擋板。

而且，所述的進氣管為L形管，該L形管的豎直段伸入罩形轉盤內，該豎直段的上端與罩形轉盤轉動連接，出氣支管均安裝在豎直段上且與豎直段內部相連通。

而且，所述的進氣管的側壁上沿周向均布制出四排出氣支管，罩形轉盤的內側壁上沿周向均布安裝四個擋板，該擋板均豎直設置。

而且，所述進氣管軸心到出氣支管最外沿的距離小于軸心到擋板的距離。

而且，所述擋板與罩形轉盤內側壁之間的夾角為50-70度；所述出氣支管的出口角度為50-70度。

而且，所述的兩個管式換熱器串聯設置，該管式換熱器的總進口和總出口與一個換熱器閃蒸塔連接，該換熱器閃蒸塔上安裝低溫水進口，該換熱器閃蒸塔的頂部設置低壓蒸汽出口。

而且，所述的苯甲酸閃蒸塔的甲苯氣體出口與進入反應塔甲苯液體原料管路相連。

本實用新型的優點和有益效果為：

1、本裝置通過在反應塔的底部安裝一個或者多個氣液分布攪拌器，通過氣液分布攪拌器對空氣分布進行控制并對反應塔底部的氣液混合物進行攪拌，可以使反應塔底部反應均勻，有利于保持催化劑溫和穩定，攪拌的作用為熱交換提供了好的條件，從而能夠維持反應塔底部溫度均衡，同樣為苯甲酸的連續生產工藝提供了基礎。此外，本氣液分布攪拌器運行不需動力，節能環保。