[实用新型]一种有效减少副产物的环己酮生产装置

说明书

本实用新型涉及环己醇催化脱氢制备环己酮领域，具体是一种有效减少副产物的环己酮生产装置。包括环己醇原料罐，连接于环己醇原料罐出液口上的醇脱氢进料预热器，连接于醇脱氢进料预热器出液口上的醇脱氢进料蒸发器，连接于醇脱氢进料蒸发器出料口上的醇脱氢分离器，连接于醇脱氢分离器气相出口上的醇脱氢换热器，连接于醇脱氢换热器热媒出口上的醇脱氢反应器，还包括至少一个三乙烯四胺进料阀，所述三乙烯四胺进料阀能够设置于环己醇原料罐进料口和醇脱氢进料预热器出液口上。经过一段时间的连续或间断通过三乙烯四胺进料阀添加三乙烯四胺处理后脱氢反应的反应产物组成中环己烯的含量显著降低，有效的抑制了环己醇脱水的活性，减少环己烯的生成。

技术领域

本实用新型涉及环己醇催化脱氢制备环己酮领域，具体是一种有效减少副产物的环己酮生产装置。

背景技术

环己醇脱氢制环己酮是生产己内酰胺和己二酸进而制备聚酰胺产品尼龙-6和尼龙-66的主要方法之一。工业上，环己醇催化脱氢是将环己醇气化通入列管式脱氢反应器，反应器列管中装填有催化剂，通过导热油提供热源，进行连续气相催化脱氢反应。环己醇脱氢制取环己酮在热力学上是可逆的吸热反应，反应如下：

主反应：

环己醇在触煤催化作用下，生成环己酮：

C₆H₁₁OH ———→ C₆H₁₀O + H₂↑

副反应：

①环己醇脱水生成环己烯和水：

C₆H₁₁OH ———→C₆H₁₀+H₂O

②环己烯在高温下发生歧化，生成环己烷和苯：

C₆H₁₀ ———→ C₆H₁₂ +C₆H₆ + H₂ ↑

③原料中挟带的环己酮，以及反应生成的环己酮发生深度脱氢反应，生成环己烯酮和氢气：

C₆H₁₀O ———→ C₆H₈O +H₂↑

大量研究发现脱氢（主反应）和脱水（副反应的①）是竞争反应。反应时，催化剂的酸碱性决定了产物的分布。通过大量的研究表明，环己醇脱水反应与催化剂的酸性密切相关，保持催化剂的非酸性是提高脱氢生成环己酮的关键。Zn、Cu、Fe、Co、Ni、Cr 或Sn 的化合物等都可用作环己醇脱氢催化剂的活性组分，目前能够在工业上取得应用的脱氢催化剂仅限于锌钙催化剂、铜镁催化剂、铜锌催化剂和铜硅催化剂。环己醇是仲醇，它比伯醇更易发生脱水反应，特别当催化剂中载体为酸性成分γ-Al₂O₃、SiO₂等时，脱水反应最为明显。对于目前国内厂家主要采用的铜锌催化剂和铜硅催化剂，由于其组成中的ZnO及SiO₂均显酸性，运行一定时间后不可避免的会提高环己醇脱水的比例，产生较多的环己烯，从而影响环己酮的品质，对肟化、酮肟的贝克曼重排等反应过程及对最终己内酰胺的质量将产生不良的影响。

目前对于环己醇脱氢用催化剂显酸性造成副产环己烯增多后，尚无良好的方法进行处理，只能通过提高反应温度，直至最后因环己酮缩合并且造成催化剂的不可逆转损坏，之后进行新催化剂的更换。