一種用于苯甲基過氧化氫分解反應的裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種用于苯甲基過氧化氫分解反應裝置。反應釜罐體內腔由三塊隔板將其分隔成頂部連通的四個分解室，隔板上端與反應釜內腔頂部間留有間隙，反應釜內腔左下部第一、第二分解室內設有加熱器，反應釜罐體頂部設有阻垢劑加入口和兩個氣相出口，反應釜罐體右側設有壓差液位計口、溫度傳感器口，反應釜罐體右側底部設有分解液出口，反應釜罐體底部設有循環分解液出口和循環分解液進口，循環分解液出口與進口之間通過外循環管路連接，外循環管路上裝有調節閥、循環泵、換熱器、流量計，反應釜罐體底部設有排污口和氧化液及催化劑進口。其有利于苯甲基過氧化氫的分解反應定向進行，提高目標產物的選擇性和收率，反應過程易于控制、安全穩定。
【專利說明】
一種用于苯甲基過氧化氫分解反應的裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種化工反應設備，特別是一種用于苯甲基過氧化氫分解反應的裝置，適用于甲苯液相空氣氧化反應產物苯甲基過氧化氫分解反應。
【背景技術】
[0002]在化工生產領域，由甲苯液相空氣氧化反應得到中間產物苯甲基過氧化氫溶液，為了得到最終產物苯甲醇、苯甲醛等，需要對苯甲基過氧化氫溶液進行分解反應，傳統的分解反應裝置通常是按在非均相條件下，在堿水環境里，在兩相界面處進行分解反應的方式進行設計的，設備需重點考慮相界面的相對穩定，因而整個分解反應裝置往往類似一個相分離器，也有加入填料強化傳質后再強化靜態分相的結構形式。這種非均相的分解反應裝置受工藝條件的制約，轉化率和選擇性通常不高，產生的各種雜質易堵塞設備內填料或分布器，從而導致設備不能很好地發揮效率，同時堿水相的引入，一方面會造成能量和原料的損失，另一方面也會帶來廢液處理的相關問題。就苯甲基過氧化氫溶液進行分解反應而言，為了在不引入新的化學介質條件下，在一個有機的均相環境里使反應定向的向苯甲醇、苯甲醛方向進行得到分解液，為了保證苯甲基過氧化氫的轉化率和選擇性，必須從分解反應裝置的結構形式上作有針對性的開發設計，以使分解反應過程在產物濃度梯度與分解料液停留時間和阻垢劑濃度梯度上，實現分解反應在均相環境里的穩定、高效、定向分解功能的要求。為此，為了滿足上述要求，對苯甲基過氧化氫溶液的分解反應裝置進行改進顯得尤為重要。
【發明內容】
[0003]本實用新型的目的是提供一種用于苯甲基過氧化氫分解反應的裝置，以提高分解反應的效率和選擇性。
[0004]本實用新型解決其技術問題采取的技術方案是這樣的:一種用于苯甲基過氧化氫分解反應的裝置，包括反應釜罐體，反應釜內腔由三塊豎向隔板將其分隔成頂部連通的依次為分解室一、分解室二、分解室三和分解室四，豎向隔板一、豎向隔板三下端與反應釜罐體內側底部密封固定連接，上端與反應釜內腔頂部間留有間隙，反應釜內腔左下部設有加熱器，加熱管位于分解室一、分解室二內，通過加熱管支撐架與反應釜罐體內壁固定連接，反應釜罐體頂部設有阻垢劑加入口和兩個氣體出口，反應釜罐體右側設有壓差液位計口、溫度傳感器口，反應釜罐體分解室四D外側底部設有分解液出口，反應釜罐體分解室四D內側底部設有循環分解液出口，反應釜罐體底部設有循環分解液進口，循環分解液出口與循環分解液進口之間通過外循環管路連接，外循環管路上裝有調節閥、循環栗、換熱器、流量計，反應釜罐體底部設有排污口和氧化液及催化劑進口。
[0005]本實用新型，氧化液及催化劑進口位于分解室一底部，循環分解液出口位于分解室四底部，分解液出口里側，循環分解液進口位于分解室二底部。
[0006]本實用新型，豎向隔板二與反應釜罐體內腔左右側壁固定密封連接，豎向隔板二上、下端與反應釜罐體內腔頂部和底部間均留有間隙。
[0007]本實用新型的工作原理如下:
[0008]甲苯液相空氣氧化反應產物苯甲基過氧化氫溶液和催化劑從氧化液及催化劑進口進入反應爸的分解室一內，在分解室一內，苯甲基過氧化氫溶液在溫度為120?160°C，壓力為0.10?0.3MPa，在催化劑的作用下，進行定向的向苯甲醇、苯甲醛的方向進行反應，得到分解液，隨著氧化液和催化劑的不斷加入，反應后的分解液從分解室一溢流到分解室二和分解室三內，在分解室一和分解室二內，在加熱器的加熱作用下，分解液中甲苯進行汽化，在分解室三內，在反應釜罐體外加熱循環的作用下，分解液中未汽化的甲苯繼續汽化，分解室三中汽化的甲苯蒸汽同時從氣體出口一和氣體出口二溢出進入后續分解精餾工序，當分解室三內分解液的高度達到豎向隔板三的高度的時候，分解液從分解室三溢流到分解室四，最后從分解液出口流出進入后續脫甲苯工序。
[0009]由于苯甲基過氧化氫分解反應為放熱反應，反應溫度的控制是通過加熱器和反應釜外的加熱循環過程以及甲苯的汽化量來控制，加熱器和反應釜的換熱器用低壓蒸汽進行加熱，確保前三個分解室始終處于鼓泡沸騰狀態，使物料混合均勻，確保反應定向進行，保證苯甲基過氧化氫的轉化率及反應產物的高選擇性。
[0010]本實用新型取得的有益效果是:
[0011 ]本實用新型采用前個分解三室加熱，確保分解反應的整個過程物料混合均勻及反應的溫度、壓力等工藝條件，使反應定向進行，苯甲基過氧化氫的轉化率達99%，目標產物的選擇性達96%;又有甲苯蒸汽的不斷溢出，保證了反應釜內的壓力控制在固定值，使反應過程安全穩定;分解反應過程中，甲苯汽化移取大量的反應熱，使得反應溫度得到嚴格控制，反應副產物減少;反應裝置上的溫度、壓力、液位、調節閥、流量計均為自控設置，使得分解反應過程更易于控制、安全穩定。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型的結構示意圖。
[0013]圖2是豎向隔板一的正向視圖。
[0014]圖3是豎向隔板二的正向視圖。
[0015]圖4是豎向隔板三的正向視圖。
[0016]圖中標號含義如下:
[0017]A、分解室一 B、分解室二 C、分解室三D、分解室四
[0018]1、反應釜內腔2、反應釜罐體3、氣體出口一 4、人孔5、阻垢劑加入口 6、氣體出口二 7、壓差液位計上口 8、溫度傳感器口 9、壓差液位計下口 10、分解液出口 11、反應釜底座12、循環分解液出口 13、調節閥14、循環栗15、換熱器16、流量計17、循環分解液進口 18、排污口 19、加熱管支撐架20、氧化液及催化劑進口 21、冷凝水出口 22、加熱器23、蒸汽進口 24、加熱管25、豎向隔板一 26、豎向隔板二 27、豎向隔板三。
【具體實施方式】
[0019]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。
[0020]如圖1所示，一種用于苯甲基過氧化氫分解反應的裝置，反應釜內腔I內由豎向隔板一 25、豎向隔板二 26、豎向隔板三27將反應釜內腔I分隔成頂部連通的分解室一 A、分解室二B、分解室三C、分解室四D依次四個分解室，豎向隔板一 25、豎向隔板二 26、豎向隔板三27上端與反應釜內腔頂部間均留有間隙，以使液體自由通過。見圖2、圖3、圖4，給出的三塊豎向隔板的形狀，豎向隔板一 25和豎向隔板三27下端與反應釜罐體內腔底部形狀一致且密封固定連接，豎向隔板二 26兩側面為弧形與反應釜罐體內腔左右側壁相吻合且密封固定連接，豎向隔板二 26的上、下端與反應釜罐體內腔頂部和底部均留有間隙。反應釜內腔左下部設有加熱器22，加熱管24位于A、B分解室內，通過加熱管支撐架19與反應釜罐體內壁固定連接，反應釜罐體分解室一 A頂部設有氣體出口一3、分解室四D頂部設有氣體出口二6、分解室三C頂部設有阻垢劑加入口 5，反應釜罐體右側設有壓差液位計上口 7和壓差液位計上口 9、溫度傳感器口 8，反應釜罐體分解室四D外側底部設有分解液出口 10，反應釜罐體分解室四D內側底部設有循環分解液出口 12，反應釜罐體分解室二 B底部設有循環分解液進口 17，循環分解液出口 12與循環分解液進口 17之間通過外循環管路連接，外循環管路上裝有調節閥13、循環栗14、換熱器15、流量計16，反應釜罐體分解室二 B底部設有排污口 18，反應釜罐體分解室一 A底部設有氧化液及催化劑進口 20。
[0021 ] 工作過程描述如下:
[0022]甲苯液相空氣氧化反應產物苯甲基過氧化氫溶液和催化劑從氧化液及催化劑進口 20進入反應釜的分解室一 A內，苯甲基過氧化氫溶液在溫度120?160°C，壓力0.10?
0.3MPa，在催化劑的作用下，進行定向的向苯甲醇、苯甲醛的方向進行反應，得到分解液，隨著氧化液和催化劑的不斷加入，反應后的分解液從分解室一 A溢流到分解室二 B和分解室三C內，在分解室一A和分解室二B內，在加熱器22的作用下，分解液中甲苯進行汽化，在分解室三C內，在反應釜罐體外加熱循環的作用下，分解液中未汽化的甲苯繼續汽化，分解室三C中汽化的甲苯蒸汽同時從氣體出口一 3和氣體出口二 6溢出進入后續分解精餾工序，當分解室三C內分解液的高度達到豎向隔板三27的高度的時候，分解液從分解室三C溢流到分解室四D，最后從分解液出口 1流出進入后續脫甲苯工序。
[0023]分解過程中，由于苯甲基過氧化氫分解反應為放熱反應，反應溫度的控制是通過加熱器22和反應釜外的加熱循環過程以及甲苯的汽化量來控制，加熱器22和反應釜的換熱器15用低壓蒸汽進行加熱，確保前三個分解室始終處于鼓泡沸騰狀態，使物料混合均勻，確保反應定向進行，保證苯甲基過氧化氫的轉化率及反應產物的高選擇性;分解反應過程中壓力的控制通過汽化甲苯蒸汽的溢出量來控制;分解反應的停留時間通過反應釜內液位的高度來控制，如果液位過高，則反應釜內上部氣液分離空間不夠，造成甲苯蒸汽夾帶液相分解液至后續分解精餾塔，直接出料，這部分夾帶的液相停留時間很短，造成分解反應不充分;分解反應過程中，氧化液和催化劑加入質量的和與分解液排出及汽化的有機物質量和相同；為了保證分解反應的正常進行，在反應過程中，須在分解室三C內加入阻垢劑，預防設備結垢。
【主權項】
1.一種用于苯甲基過氧化氫分解反應的裝置，包括反應釜罐體(2)，其特征在于反應釜內腔(I)內由豎向隔板一(25)、豎向隔板二(26)、豎向隔板三(27)將反應釜內腔(I)分隔成頂部連通的分解室一 (A)、分解室二 (B)、分解室三(C)、分解室四(D)四個分解室，豎向隔板一(25)、豎向隔板三(27)下端與反應釜罐體內側底部密封固定連接，上端與反應釜內腔頂部間留有間隙，反應釜內腔左下部設有加熱器(22)，加熱管(24)位于分解室一(A)、分解室二(B)內，通過加熱管支撐架(19)與反應釜罐體內壁固定連接，反應釜罐體頂部設有氣體出口一(3)、氣體出口二(6)、阻垢劑加入口(5)，反應釜罐體右側設有壓差液位計口、溫度傳感器口，反應釜罐體分解室四(D)外側底部設有分解液出口(10)，反應釜罐體分解室四(D)內側底部設有循環分解液出口(12)，反應釜罐體分解室二(B)底部設有循環分解液進口( 17)，循環分解液出口(12)與循環分解液進口(17)之間通過外循環管路連接，外循環管路上裝有調節閥(13)、循環栗(14)、換熱器(15)、流量計(16)，反應釜罐體分解室(B)底部設有排污口(18)，反應釜罐體分解室(A)底部設有氧化液及催化劑進口(20)。2.根據權利要求1所述的用于苯甲基過氧化氫分解反應的裝置，其特征在于豎向隔板二(26)與反應釜罐體內腔左右側壁密封固定連接。
【文檔編號】C07C47/54GK205667847SQ201620378290
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年4月29日
【發明人】宛捍東, 潘中華
【申請人】湖北科林博倫新材料有限公司