一種苯酚加氫制備環己酮的反應器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種苯酚加氫制備環己酮的反應器。反應器罐體外壁設有蛇形冷卻盤管，反應器罐體的上封頭上設有進料口、催化劑進口，反應器罐體中部設有清液出口，反應器罐體的下封頭上設有氫氣入口，反應器內上部設有液體分布器、中部設有金屬膜過濾器、底部設有金屬膜板氣體分布器，中間設有攪拌器。金屬膜過濾器通過支撐架與反應器罐體內壁固定。金屬膜過濾器的清夜匯集后通過管路通至罐體中部的清液出口流出罐體。本實用新型同樣適用于其它氣、液、固三相催化反應分離系統,使氣、液、固三相混合的更加均勻，提高苯酚的轉化率和環己酮的收率，降低能耗和生產成本。
【專利說明】
一種苯酚加氫制備環己酮的反應器
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種化工反應裝置，特別是一種苯酚加氫制備環己酮的反應器，屬于氣液固三相催化反應的漿態床反應裝置。
【背景技術】
[0002]環己酮，無色透明液體，具有強烈的刺鼻臭味，微溶于水，溶于乙醇、乙醚等有機溶劑，是一種應用十分廣泛的石油化工原料，主要用于生產己內酰胺與己二酸，是生產尼龍6和尼龍66的重要中間體，也可作為有機溶劑使用。工業上其生產工藝主要采用環己烷液相氧化法、苯酚加氫法、環己烯水合法。其中苯酚加氫法生產環己酮是最早應用于工業化生產環己酮的工藝，
[0003]分為兩步，首先苯酚加氫生成環己醇，環己酮再脫氫進一步生成環己酮，與現有的其它生產方法相比，苯酚加氫法具有生產操作安全，副反應少，產物分離提純方便，工藝流程短等優點，產品環己酮的質量較好。現有技術中常用的苯酚加氫反應器為固定床反應器，在固定床反應器中，反應原料與催化劑的接觸不夠充分，影響原料的轉化率和環己酮的的選擇性，而且反應完成后需要將反應物料輸送到反應器外，進行催化劑與反應產物的分離，分離后被截留的催化劑再返回至反應器內，能耗高，還會造成催化劑和物料泄露，存在安全問題，給生產造成影響。
【發明內容】
[0004]本實用新型的目的是提供一種苯酚加氫制備環己酮的反應器，以提高苯酚加氫反應過程中原料的轉化率和環己酮的選擇性，降低能耗。
[0005]本實用新型解決其技術問題采取的技術方案是這樣的:一種苯酚加氫制備環己酮的反應器，包括罐體，罐體外壁設有蛇形冷卻盤管，罐體的上封頭上設有進料口、催化劑進口，罐體中部設有清液出口，罐體的下封頭上設有氫氣入口，罐體內頂部設有液體分布器，罐體中部沿內壁均勻分布有金屬膜過濾器、底部設有金屬膜板氣體分布器，罐體中間設有攪拌器。
[0006]反應器罐體內上部的液體分布器為圓環管狀結構，圓環管均布有開口朝下的出液孔，圓環的粗細及大小和出液孔的大小及數量依據進料量來設計。
[0007]反應器罐體內沿內壁均勻分布5?8個金屬膜過濾器，金屬膜過濾器的數量依據反應物料量和金屬膜管的通量來設計。金屬膜過濾器由多支金屬膜管豎向排列組成，金屬膜管之間留有間隙，其滲透側匯集一起通過管路和清液出口通至反應器罐體外，金屬膜管的過濾精度為0.5?30μπι。
[0008]反應器罐體內底部的金屬膜板氣體分布器的氣孔直徑為0.5?30μηι。
[0009]本實用新型不僅用于苯酚加氫催化反應過程和催化劑與反應產物的分離過程，廣泛適用于氣液固三相催化反應。
[0010]本實用新型的工作原理如下:催化劑從反應器罐體上封頭上的催化劑進口加入，氫氣從反應器罐體下封頭上的氫氣入口送入，經反應器內底部的金屬膜板氣體分布器均勾溢出，叔丁醇、水、苯酚從反應器罐體上封頭上的進料口加入，經液體分布器上的出液孔噴出，在反應器內，在一定的溫度、壓力下，在催化劑和攪拌器的作用下，苯酚進行加氫反應得到反應液即催化劑和環己酮的混合溶液，反應液經金屬膜過濾器進行過濾，環己酮清液經清液出口送至反應器外收集，催化劑被金屬膜過濾器截留在反應器內繼續參與反應。在反應過程中，通過反應器罐體外壁的蛇形盤管降溫，以移去反應過程中產生的反應熱。在反應和分離過程中，環己酮清液的滲出質量與加入的叔丁醇、水、苯酚及氫氣的質量相同，以保證反應過程的連續性。同時采用環己酮清液定時對金屬膜過濾器進行反沖，以去掉金屬膜表面的濾餅層，保證分離過程的連續性。
[0011 ]本實用新型取得的有益效果是:
[0012]由于反應器內置有金屬膜過濾器，與傳統的反應釜外過濾相比，能耗降低，避免催化劑和物料泄露的風險;反應器內采用金屬膜板作為氫氣分布器及頂部的液體分布器，可使反應原料與氫氣、催化劑混合更加均勻，提高了苯酚的轉化率和環己酮的收率。
【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型的結構示意圖。
[0014]圖2是圖1的A-A剖視圖。
[0015]圖中標號含義如下:
[0016]1、罐體2、上封頭3、進料口 4、攪拌5、催化劑進口 6、液體分布器7、金屬膜過濾器8、支撐架9、清液出口 10、金屬模板氣體分布器11、攪拌器支撐架12、氫氣入口 13、下封頭14、蛇形盤管15出液孔16、金屬膜管。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖以及附圖給出的具體實施例對本實用新型作進一步描述。
[0018]如圖1所示，一種苯酚加氫制備環己酮的反應器，包括罐體I，罐體外壁纏繞有蛇形冷卻盤管14，用于給罐體降溫，罐體的上封頭2上設有進料口 3、催化劑進口 5，罐體中部設有清液出口 9，罐體的下封頭13上設有氫氣入口 12，罐體內上部設有圓環管狀結構的液體分布器6，圓環管上均布有開口朝下的出液孔15，罐體內中部沿內壁均勻分布有8個金屬膜過濾器7，金屬膜過濾器7通過支撐架8與反應器罐體內壁固定。罐體底部設有金屬膜板氣體分布器1，罐體中間設有攪拌器4，攪拌器4通過攪拌器支撐架11支撐，攪拌器支撐架11與反應器罐體下封頭13固定。參見圖2，金屬膜過濾器7是由多支金屬膜管16豎向排列組成，金屬膜管16之間留有間隙，其滲透側匯集一起，通過管路和清液出口9流出反應器罐體，金屬膜管16的過濾精度為Ιμπι。反應器內底部的金屬膜板氣體分布器10上開有開口朝上的出氣孔，出氣孔直徑為Iym。
【主權項】
1.一種苯酚加氫制備環己酮的反應器，包括罐體(I)，其特征在于罐體外壁設有蛇形冷卻盤管(14)，罐體的上封頭(2 )上設有進料口( 3 )、催化劑進口( 5 )，罐體中部設有清液出口(9)，罐體的下封頭(13)上設有氫氣入口(12)，罐體內頂部設有液體分布器(6)，罐體中部沿內壁均勾分布有金屬膜過濾器(7)、罐體底部設有金屬膜板氣體分布器(10)，罐體中間設有攪拌器(4)。2.根據權利要求1所述的反應器，其特征在于液體分布器為圓環管狀結構，圓環管均布有開口朝下的出液孔。3.根據權利要求1所述的反應器，其特征在于反應器內的金屬膜過濾器為5?8個。4.根據權利要求1或3所述的反應器，其特征在于金屬膜過濾器由多支金屬膜管豎向排列組成，金屬膜管的過濾精度為0.5?30μηι。5.根據權利要求1所述的反應器，其特征在于金屬膜板氣體分布器(10)的氣孔直徑為0.5 ?30μπιο
【文檔編號】C07C49/403GK205550235SQ201620368855
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年4月27日
【發明人】金作宏, 王海東
【申請人】河北美邦工程科技股份有限公司