[实用新型]一种环己酮氨肟化反应与分离装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种化学反应装置，特别是一种环己酮氨肟化反应与分离装置，属于化学工程技术领域。

背景技术

众所周知，在化学、化工技术领域，己内酰胺是生产尼龙-6的主要原料，其进一步加工可成锦纶和工程塑料。环己酮肟是生产己内酰胺的重要原料，由羟胺盐与环己酮发生肟化反应制得，环己酮肟再经贝克曼重排得到己内酰胺。目前，制备环己酮肟的方法主要有拉西法（HSO）、NO催化还原法（NO法）、磷酸羟胺法（HPO）、环己酮氨肟化法（HAO）。其中HSO法、NO法工艺复杂且副产低价值的硫铵；HPO法虽然不副产硫铵，但工艺过程要求精细，操作难度大，且有NO_x产生，存在污染环境的问题。氨肟化法克服了上述三方面的问题，制备方法简单，不副产硫铵，无环境污染，因此近年来颇受行业青睐。环己酮氨肟化法是指环己酮在TS-1分子筛催化剂的作用下，与双氧水及氨的混合溶液反应生成环己酮肟，反应完成后需要将反应产物与固体催化剂引出反应釜外，再经过滤器进行分离，过滤后的反应产物环己酮肟清液进入后续工序，被过滤器截留的催化剂输送回反应釜继续参与催化反应。该方法存在的不足是，反应料液需要输送至反应釜外，造成能耗增加，催化剂在输送过程中，由于泵的剪切使催化剂磨损，造成催化剂性能下降和损失，为了解决传统氨肟化反应与分离过程存在的缺陷，节约能耗，减少催化剂的损失，降低生产成本，本申请人提出了一种新的氨肟化反应与分离工艺，为此，有必要对现有氨肟化反应与分离装置进行改进。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种环己酮氨肟化反应与分离装置，用于适应环己酮氨肟化法的改进工艺。

本实用新型解决其技术问题采取的方案是这样的，一种环己酮氨肟化反应与分离装置，包括反应釜，反应釜内设有搅拌器，反应釜内上部设有物料分布器，反应釜内下部设有金属膜过滤器，金属膜过滤器以膜堆方式布置在同一平面内，反应釜下侧部设有反应产物环己酮肟清液出口，反应釜底端部设有循环物料出口，反应釜顶部设有循环物料进口、催化剂进口，反应釜外壁设有夹套或盘管式换热器，反应釜底端部的循环物料出口通过管道依次连接循环泵、一级换热器、一级加料混合反应器、静态混合器，静态混合器通过管道与反应釜顶部的循环物料进口相连。当采用一级加料混合反应器时，一级加料混合反应器两侧各设有2个加料口，即共设4个加料口。

在静态混合器上方设二级换热器，根据环己酮肟的反应控制情况调整开启大小。

作为优化设计，在一级加料混合反应器上方连接二级加料混合反应器,二级加料混合反应器通过管道与静态混合器相连。根据工艺设计，当采用二级加料混合反应器时，一级加料混合反应器和二级加料混合反应器各设有2个加料口，加料口可以设在加料混合反应器的两侧。其中，一级加料混合反应器的加料口中分别加入氨气和双氧水，或者氨气和环己酮，或者氨气和叔丁醇；二加料混合反应器的加料口分别加入环己酮和叔丁醇，或者叔丁醇和双氧水，或者环己酮和双氧水。反之一级加料混合反应器中可分别加入环己酮和叔丁醇，或者叔丁醇和双氧水，或者环己酮和双氧水。二加料混合反应器的加料口中可分别加入氨气和双氧水，或者氨气和环己酮，或者氨气和叔丁醇。

搅拌器采用变频调速控制转速，转速范围为0～150rpm。

物料分布器采用环形管式，管道上开有分布孔。

反应釜内的金属膜过滤器可以分两层或单层方式布置，每层有1～10组膜堆均匀分布在同一平面内，膜堆由与反应釜内壁固定的支撑板支撑固定，每个膜堆由若干个金属膜组成，每个金属膜的渗透侧通过管道汇集在一起构成清液管道，清液管道与反应釜下侧部的反应产物环己酮肟清液出口相连通，金属膜过滤器过滤精度为0.05～5μm。

本实用新型取得的有益效果是：采用外置进料混合反应，原料从反应釜外部的加料混合反应器中加入，使得环己酮催化反应在反应釜外循环管道内开始进行，增加了反应时间，提高了环己酮转化率。采用内置金属膜过滤器，提高了催化反应与分离的效率，同时避免了催化剂的泄露，增加了安全性。在反应釜外壁上的夹套或者外盘管式换热器以及反应釜外部管道上的换热器实现了反应热的再利用，降低了氨肟化反应及催化剂运行的能耗和设备投资。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是反应釜内金属膜过滤器堆放俯视图。

图中标号含义如下：