[發明專利]一種立式底攪拌反應釜及釜式反應生產己二酸的環保工藝

在審

• 申請號: 201610018425.4
• 申請日: 2016-01-12
• 公開（公告）號: CN105642214A
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發明（設計）人: 陳海賢;董梅;魏增;徐智鋒
• 申請（專利權）人: 杭州海虹精細化工有限公司
• 主分類號: B01J19/18
• 分類號: B01J19/18;C07C51/31;C07C55/14
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 陳繼亮

技術領域

本發明涉及反應釜和己二酸的生產方法，具體涉及一種立式底攪拌反應釜及釜式反應生 產己二酸的環保工藝。

背景技術

己二酸是尼龍66和聚氨酯的重要中間體。2014年全球己二酸的消費量就超過250萬噸， 其中國內消耗超過40％。我國生產己二酸的技術相對落后。目前國內生產己二酸一般采用兩 步法生產，第一步采用環己烷用空氣氧化，生產環己酮和環己醇(簡稱KA油)，第二步采用 硝酸氧化，生成己二酸。該工藝生產效率低、消耗高、污染重，逐漸被國外淘汰。

據國外媒體報道，國外的兩大己二酸公司，英威達和羅地亞，已經開發出了使用一步氧 化制己二酸的工藝路線，該路線舍棄硝酸氧化工藝，使用氧氣一步法氧化環己烷，使用鐵、 錳、鈷、鉻等金屬化合物為催化劑，一步將環己烷氧化成己二酸。但是該技術嚴格保密，目 前技術核心不得而知。

國內也步入開發研究一步法生產己二酸的行列，浙江曙揚化工有限公司開發出了一種采 用管式反應一步法生產己二酸的工藝。該工藝出現的問題有：1.物料循環問題，由于管道采 用并聯方式，多根管道的進樣出現不均勻的現象，導致各個管道的反應不均勻，反應難以控 制；2.由于冬季氣溫較低，管道的溫度也比較低，己二酸在低溫下容易析出，容易造成管道 堵塞；3.由于反應為氣液反應，氣體通入管道中與液體進行反應，需要一定的停留時間和足 夠的接觸面積，而由于氣/液兩項的擴散速度不同，管道中只能依靠催化劑的催化作用及液相 的吸收作用吸收氣體進行反應，反應效率低，反應的部分溫度較高，管道未反應的部分溫度 較低，導致整個管道溫度不均勻，且未反應的氧氣容易在反應器上部積聚，達到爆炸極限， 形成安全隱患。

發明內容

本發明的目的正是為了克服上述技術的不足，而提供一種釜式反應生產己二酸的環保工 藝。

本發明的目的是通過如下技術方案來完成的。這種立式底攪拌反應釜，主要包括反應釜 主體和換熱器，反應釜主體內設有自吸攪拌槳，自吸攪拌槳中間為一中空的導氣管，通過離 心力把釜內液面上部的氣體能夠吸回液面以下重新參與反應，換熱器由內置換熱片和夾套組 成，內置換熱片采用沿筒體垂直并列排放，內置換熱片的表面采用凹凸結構以增強氣液間的 湍流，使得氣液能夠充分接觸。

一種立式底攪拌反應爐的釜式反應生產己二酸的環保工藝，該工藝是采用循環式反應， 首先將環己烷、催化劑加入反應釜中，催化劑的加入量為環己烷的1-100000ppm；開啟攪拌 裝置，預熱至80-180℃后，連續從底部攪拌湍流區通入氧氣開始反應，保證氧氣均勻通入， 并在反應釜內良好分散；反應過程中通過冷媒水控制反應溫度在140～180℃，冷媒水通入， 產生過熱水，副產蒸汽；環己烷和氧氣均按一定比例連續通入，氧氣的加入量以尾氣中含氧 量低于5％，保證反應停留時間為0.3-5h；達到反應要求的物料從反應釜頂部溢流，管道上按 比例通入水，水的加入量與環己烷的質量比為0.2-1:1，經過強烈混合后進入水油分離罐， 通過水的萃取，己二酸和其他酸類物質進入水相，未反應的環己烷等進入油相；油相溢流進 入油相罐，水相經水相罐后去后系統按結晶條件控制冷卻速度后析出己二酸，分離，分離母 液在通過儲罐緩沖后回到反應系統做萃取用水；油相返回反應釜內進行循環反應，在此過程 中隨著環己烷的消耗不斷補充環己烷和催化劑，形成連續循環反應過程。

所述的催化劑為三價鈷化合物。

反應釜、水油分離罐、水相罐、油相罐均在同一壓力體系范圍內，壓力設置為0.5-2Mpa。

反應釜可以采用2個以上進行并聯或串聯。反應物料停留時間0.3～5h。

反應液的分離采用水為萃取劑，通過管道在線強混合把水和反應油相直接進行充分接觸， 萃取反應生成的酸。該萃取水可以是進過冷卻結晶后的己二酸母液。