[发明专利]一种环己酮肟重排制己内酰胺的系统及方法

权利要求书

1.一种利用环己酮肟重排制己内酰胺的系统生产己内酰胺的方法，其特征在于：该方法步骤如下：

第一步：发烟硫酸原料加入反应器中，在喷嘴的作用下，雾化成为小酸液滴，快速喷向叶轮（9），立即被旋转的叶轮（9）吸入而混入反应液体中，并快速离开叶轮，受到喷嘴和叶轮的强烈切割和叶轮搅拌，充分混合到反应液体中，被抽到套筒（5）的外侧；

第二步：循环泵（12）抽出的反应液体进入安装在反应器内的混合器（10）入口，原料环己酮肟（8）进入安装在反应器内的混合器（10）喉部外的环形管，通过喉部的小孔（14）射入混合器（10）内部，与进入混合器（10）的循环反应液混合进行重排反应，混合器（10）出口安装有半球形结构的冲击反射装置，混合器（10）出口物料高速冲向半球形结构的冲击反射装置后反射返回，形成强烈的碰撞混合，环己酮肟（8）快速分散到含有催化剂发烟硫酸的反应液中，在发烟硫酸的催化作用下，转化成己内酰胺；

用于实现上述方法的系统包括卧式重排反应器壳体（4）、U形管束（6）以及套筒（5），所述的U形管束（6）一端插入重排反应器壳体（4）内，另一端与重排反应器壳体（4）的端口密封连接，所述的U形管束（6）和重排反应器壳体（4）之间还设有套筒（5），且U形管束（6）的一端插入套筒（5）内；套筒（5）内还设有多孔板（11）、混合器（10）、发烟硫酸进料管（13）以及叶轮（9）；

所述的U形管束（6）和多孔板（11）之间循环液出口，该出口的通过管道与循环泵（12）与混合器（10）的顶部相连；

发烟硫酸进料管（13）的底部设有喷嘴，混合器（10）喉部设有环形管，所述的环形管上设有圆孔，多孔板（11）垂直布置于套筒（5）内，叶轮（9）布置于套筒（5）的顶部。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：第一步被抽到套筒（5）的外侧液体沿套筒（5）的外壁流到装有U形管束（6）换热器外侧流动，由于温度高于装有U形管束（6）换热器部分的反应液，两侧发生热传递，套筒（5）内的液体温度下降；循环液到套筒（5）另外一端后，流入套筒（5）内侧，改变流向，向装有混合器（10）的方向流动，与U形管束（6）内的冷却剂换热，温度降低，在多孔板（11）前，一部分反应液由循环泵（12）抽出，混入发烟硫酸原料后循环回反应部分；一部分通过多孔板（11），高速向装有混合器（10）方向流动，和混合器（10）出来的反应液混合，降低混合器（10）出来的反应液温度，混合后反应液体温度维持94~100℃，混合后的液体在叶轮（9）的作用下继续循环，完成反应。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：循环泵（12）抽出的反应液体与环己酮肟的进料体积比为10~20：1，混合器（10）入口压力0.6~0.8MPa，混合器（10）中反应温度94~100℃。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：出混合器（10）的液体和来自多孔板（11）的低温液体混合后，一起在叶轮（9）的旋转作用下，被抽到套筒（5）外侧，液体在叶轮（9）的高速转动作用下，促进传质和传热，使得进入套筒（5）的液体得以充分反应，并温度均匀。

5.根据权利要求1~4任一项所述的方法，其特征在于：反应器内的混合器（10）出口安装于液体中，使得反应器内的液体充分混合反应。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：环己酮肟重排制己内酰胺的系统，其特征在于：所述的重排反应器壳体（4）包括壳体主体（401）、壳体半椎体（402）和壳体尾部（403），所述的壳体主体（401）通过壳体半椎体（402）和壳体尾部（403）相连，且壳体主体（401）和壳体尾部（403）偏心设置；

套筒（5）包括套筒主体（501）、套筒半椎体（502）和套筒尾部（503），所述的套筒主体（501）通过套筒半椎体（502）和套筒尾部（503）相连，且套筒主体（501）和套筒尾部（503）偏心设置。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述混合器（10）的出口设有半球形结构的冲击反射装置。