[實(shí)用新型]一種氨肟化反應(yīng)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320793553.8
• 申請(qǐng)日: 2013-12-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203625267U
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙承軍;任成韻;雷鋒勝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東明天軍化工有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C07C251/44
• 分類(lèi)號(hào): C07C251/44;C07C249/04
• 代理公司: 北京潤(rùn)平知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 李婉婉;張苗

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種氨肟化反應(yīng)裝置。

背景技術(shù)

環(huán)己酮肟是合成己內(nèi)酰胺的關(guān)鍵中間體，經(jīng)貝克曼重排后制備己內(nèi)酰胺，是制備纖維錦綸6和工程塑料的重要原料。目前，環(huán)己酮肟主要利用環(huán)己酮氨肟化反應(yīng)來(lái)制備，其反應(yīng)過(guò)程如下所示：

環(huán)己酮氨肟化法制備環(huán)己酮肟最早由意大利埃尼公司提出。至今已先后在日本和中國(guó)建成了數(shù)十套工業(yè)裝置，僅在國(guó)內(nèi)投產(chǎn)或在建的生產(chǎn)裝置就已經(jīng)達(dá)到十幾家，總生產(chǎn)能力接近100萬(wàn)噸。從目前國(guó)內(nèi)外建成的工業(yè)裝置運(yùn)行情況來(lái)看，均存在一些問(wèn)題，如現(xiàn)有的催化劑過(guò)濾裝置大多設(shè)置在反應(yīng)器內(nèi)，即為內(nèi)置式的過(guò)濾裝置。肟化反應(yīng)完成之后，直接將反應(yīng)產(chǎn)物與固體催化劑在反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行分離。然而，內(nèi)置式的過(guò)濾裝置容易堵塞，因此需要全線停產(chǎn)進(jìn)行清洗和維修，不僅處理周期較長(zhǎng)，而且繁雜且不安全。此外，所述包括內(nèi)置式的過(guò)濾裝置的反應(yīng)器一般為釜式反應(yīng)器，除了過(guò)濾裝置之外，所述反應(yīng)器內(nèi)通常還設(shè)置有攪拌槳、原料分布器和折流擋板等，結(jié)構(gòu)極為復(fù)雜，這樣不僅增加了設(shè)備投資，還使生產(chǎn)過(guò)程復(fù)雜化。此外，所使用釜式反應(yīng)器的容積通常較大，這樣不僅使得開(kāi)車(chē)期間物料升溫較慢，浪費(fèi)了大量的熱源，而且還使得反應(yīng)停留時(shí)間較長(zhǎng)，增加了副反應(yīng)發(fā)生的概率，降低了生產(chǎn)效率并增加了原材料的消耗。

因此，對(duì)氨肟化反應(yīng)裝置進(jìn)行改進(jìn)，是己內(nèi)酰胺生產(chǎn)過(guò)程中提高生產(chǎn)效率、簡(jiǎn)化生產(chǎn)過(guò)程、降低設(shè)備投資等方面急需解決的問(wèn)題。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是為了克服現(xiàn)有的氨肟化反應(yīng)裝置的上述缺陷，而提供一種新的氨肟化反應(yīng)裝置。

本實(shí)用新型提供的氨肟化反應(yīng)裝置包括管式反應(yīng)器和過(guò)濾裝置，所述管式反應(yīng)器的反應(yīng)液出口與所述過(guò)濾裝置的進(jìn)料口連通，所述過(guò)濾裝置的濃縮液出口與所述管式反應(yīng)器的反應(yīng)液入口連通。

本實(shí)用新型的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，氨肟化反應(yīng)其實(shí)為瞬間反應(yīng)，該反應(yīng)在3-5秒內(nèi)的轉(zhuǎn)化率即可達(dá)到99.9%以上。而現(xiàn)有技術(shù)的氨肟化反應(yīng)裝置的反應(yīng)器通常為釜式反應(yīng)器，容積通常較大，附件較多，這樣不但會(huì)大大增加設(shè)備投資費(fèi)用，還會(huì)使得物料在反應(yīng)器內(nèi)的停留時(shí)間較長(zhǎng)。由于氨肟化反應(yīng)實(shí)質(zhì)上為瞬間反應(yīng)，過(guò)長(zhǎng)的停留時(shí)間不僅不能明顯提高轉(zhuǎn)化率，而且還會(huì)增加副反應(yīng)發(fā)生的概率，降低生產(chǎn)效率。此外，現(xiàn)有的過(guò)濾裝置通常直接置于反應(yīng)器中，而在所述反應(yīng)器中的反應(yīng)通常是在攪拌的條件下進(jìn)行，從而增大了肟化催化劑與過(guò)濾裝置接觸的幾率，使得過(guò)濾裝置易于堵塞。此外，對(duì)所述過(guò)濾裝置進(jìn)行清洗非常不便，需要全線停車(chē)，從而造成了資源的浪費(fèi)并增大了生產(chǎn)成本。

而本實(shí)用新型提供的氨肟化反應(yīng)裝置通過(guò)采用管式反應(yīng)器并將過(guò)濾裝置設(shè)置為外置式，設(shè)備容積小，構(gòu)造簡(jiǎn)單，這樣不僅能夠節(jié)省大筆設(shè)備投資費(fèi)用，而且還能夠縮短物料在反應(yīng)器內(nèi)的停留時(shí)間，提高生產(chǎn)效率，并降低物料堵塞的概率。推測(cè)其原因，可能是由于：管式反應(yīng)器的容積通常較小并且物料的運(yùn)動(dòng)方向較為一致，從而能夠縮短反應(yīng)時(shí)間，提高生產(chǎn)效率；而將含有肟化催化劑的反應(yīng)產(chǎn)物引入外置式的過(guò)濾裝置中進(jìn)行反應(yīng)產(chǎn)物與肟化催化劑的分離時(shí)，是在不攪拌的狀態(tài)下進(jìn)行的，所述肟化催化劑由于具有較大的密度而易于沉降在過(guò)濾裝置的底部，因此，可以降低與過(guò)濾裝置接觸的幾率，從而使得過(guò)濾裝置不易堵塞。此外，由于本實(shí)用新型的過(guò)濾裝置為外置式且優(yōu)選為多個(gè)共同使用，非常容易進(jìn)行清洗。

優(yōu)選地，所述管式反應(yīng)器的長(zhǎng)徑比為10-160:1。

優(yōu)選地，所述管式反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置有強(qiáng)化傳質(zhì)結(jié)構(gòu)。此時(shí)，能夠使得管式反應(yīng)器內(nèi)同一截面上的物料實(shí)現(xiàn)更為均勻混合，從而進(jìn)一步縮短反應(yīng)時(shí)間。

優(yōu)選地，所述過(guò)濾裝置內(nèi)設(shè)置有膜管過(guò)濾器。

優(yōu)選地，所述過(guò)濾裝置的數(shù)量為2-12個(gè)；每個(gè)所述過(guò)濾裝置中設(shè)置的膜管過(guò)濾器的數(shù)量各自獨(dú)立地為100-400根。此時(shí)，還能夠?qū)崿F(xiàn)在不停車(chē)的情況下對(duì)過(guò)濾裝置進(jìn)行輪流清洗，從而減少了停車(chē)損失。

優(yōu)選地，沿著流體流動(dòng)方向，在連通所述過(guò)濾裝置的濃縮液出口與所述管式反應(yīng)器的反應(yīng)液入口的管線上設(shè)置有換熱器、第一混合器和第二混合器。

優(yōu)選地，原料源通過(guò)插入管與所述換熱器和所述第一混合器之間的管線連通。

優(yōu)選地，所述換熱器為列管式換熱器；所述第一混合器和所述第二混合器相同或不同，并且各自獨(dú)立地為管式靜態(tài)混合器。

優(yōu)選地，所述氨肟化反應(yīng)裝置還包括卸料罐，所述卸料管的物料入口通過(guò)閥門(mén)選擇性地與所述過(guò)濾裝置的濃縮液出口連通，所述卸料罐的物料出口通過(guò)閥門(mén)選擇性地與所述過(guò)濾裝置的濃縮液出口和所述管式反應(yīng)器的反應(yīng)液入口之間的管線連通。