CN102285861A - 一种液相法多相催化苯选择加氢制备环己烯反应装置 - Google Patents
一种液相法多相催化苯选择加氢制备环己烯反应装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102285861A CN102285861A CN2011102538890A CN201110253889A CN102285861A CN 102285861 A CN102285861 A CN 102285861A CN 2011102538890 A CN2011102538890 A CN 2011102538890A CN 201110253889 A CN201110253889 A CN 201110253889A CN 102285861 A CN102285861 A CN 102285861A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- liquid
- benzene
- liquid separator
- gas
- static mixer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 219
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 title claims abstract description 44
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 title claims abstract description 37
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 title claims abstract description 9
- HGCIXCUEYOPUTN-UHFFFAOYSA-N cyclohexene Chemical compound C1CCC=CC1 HGCIXCUEYOPUTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 16
- 238000007210 heterogeneous catalysis Methods 0.000 title description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 84
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims abstract description 29
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 32
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 32
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 25
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 14
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 11
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 claims description 6
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 6
- 239000002638 heterogeneous catalyst Substances 0.000 claims description 6
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 6
- 238000011067 equilibration Methods 0.000 claims description 5
- 239000000376 reactant Substances 0.000 claims description 5
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 claims description 4
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 3
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 claims description 2
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 claims description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 abstract description 15
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 11
- 238000010907 mechanical stirring Methods 0.000 abstract description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 5
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 abstract description 5
- 238000003756 stirring Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 abstract description 2
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 abstract 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 20
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 8
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 7
- JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N cyclohexanone Chemical compound O=C1CCCCC1 JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 6
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 5
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
- HPXRVTGHNJAIIH-UHFFFAOYSA-N cyclohexanol Chemical compound OC1CCCCC1 HPXRVTGHNJAIIH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 238000011160 research Methods 0.000 description 4
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 3
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 3
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 3
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 3
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 3
- 229920002292 Nylon 6 Polymers 0.000 description 2
- 229920002302 Nylon 6,6 Polymers 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 2
- VEFXTGTZJOWDOF-UHFFFAOYSA-N benzene;hydrate Chemical compound O.C1=CC=CC=C1 VEFXTGTZJOWDOF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 2
- 230000009849 deactivation Effects 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 2
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 230000037452 priming Effects 0.000 description 2
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 2
- 150000003254 radicals Chemical group 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 241001253206 Andrias Species 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- -1 catalyzer Substances 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 239000007859 condensation product Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005034 decoration Methods 0.000 description 1
- 230000007123 defense Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008676 import Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 238000011017 operating method Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 238000007348 radical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 238000009418 renovation Methods 0.000 description 1
- 238000007127 saponification reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009991 scouring Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
本发明公开了一种苯选择加氢反应装置，它包括一个静态混合器和一个外循环反应器，一种气-液分离器和液-液分离器及附属设备与管道。静态混合器和外循环反应器外部有夹套可通加热蒸气和冷却水，管道上分布有加热装置，共同实现对反应温度的控制。本发明公开的装置不需要动态的机械搅拌，也不需要管式反应器，既保障了固液相的充分混合，又避免了装置因搅拌系统机械故障对催化剂的危害和停车。与国内外现有装置相比，不但安全高效，而且大大降低了设备制造、维护和运行成本。
Description
技术领域
本发明属于多相催化技术领域，具体涉及一种液相法多相催化苯选择加氢制备环己烯反应装置。
背景技术
随着建筑、装饰、汽车、民用和国防工业的迅速发展，环己酮、己二酸、尼龙-6、尼龙-66等化工产品需求量与日俱增。由石化、煤化企业大量的副产苯为原料生产上述产品有两条技术路线。一是国内外普遍采用的传统的苯完全加氢路线，二是近年发展起来的苯选择加氢技术路线。
传统的苯完全加氢路线是，苯首先加氢生成环己烷，然后环己烷氧化生成环己醇和环己酮混合物，环己醇脱水生成环己酮。环己酮既可以作为最终产物，也可以继续生产己二酸、尼龙-6或尼龙-66。苯完全加氢路线中，环己烷氧化是必经步骤。环己烷氧化属于自由基链反应，存在严重安全隐患，苯转化率只能控制在3～5％，原料反复循环带来高能耗；自由基反应副产物较多，碳原子利用率90％左右，不符合原子经济性，造成资源浪费；同时产生大量难以处理的皂化废水，造成环境污染。长期以来虽然该路线在苯下游产品开发中发挥了重要作用，但在强调资源节约、环境友好、转变经济增长方式的今天，传统的拼资源、拼能源、易造成环境污染的苯完全加氢路线面临严重挑战。
苯选择加氢路线避免了环己烷氧化步骤，利用催化剂使苯选择性加氢生成环己烯，副产物为环己烷，环己烯水合生成环己醇，环己醇既可脱水生成环己酮，又可直接氧化生成己二酸，并继续生产下游产品，环己烷又可充分利用。与完全加氢路线相比，不但少耗三分之一的氢，碳原子利用率近100％，具有原子经济性，而且反应平稳安全，环境友好。因此以苯选择加氢路线替代苯完全加氢路线，可以转变经济增长方式，节能减排和保护环境。
苯选择加氢路线工业化存在两大难题：一是高活性高选择性催化剂，二是工程与工艺特别是苯选择加氢反应装置。国内外经过近20年的开发研究，催化剂性能已经达到了产业化的水平，迄今反应装置已经成为制约该路线工业化的关键问题。目前国内厂家使用的是日本旭化成转让的搅拌式高压釜。由于高温高压对机械搅拌密封要求很高。这种搅拌只有日本和世界上少数国家能够生产，订货周期长，价格昂贵，维护费用和运行成本相当高，严重制约了苯选择加氢催化技术的国产化。
苯选择加氢制环己烯催化技术，可以追溯到20世纪50年代甚至更早。自1957年Anderson第一次利用Ni膜催化苯加氢检测到环己烯之后，很多研究者报道了环己烯作为苯加氢中间产物的存在。自1963年Hartog、1972年杜邦公司Drinkard等研究工作取得突破性进展之后，苯选择加氢催化技术引起了国内外的普遍关注和广泛研究。国外具有代表性的首先是Odembrand等人的工作，其次是J.Struijk等人的工作，第三是Mitsui、Fukuoka、Nagahara和Konishi等人的工作，他们进行了深入的理论探讨和大量的实验研究，奠定了苯选择加氢制环己烯催化技术的基础。国内1998年前后，复旦大学，郑州大学工业催化研究所，中科院大连化物所，中国天辰公司等相继开展了催化剂的开发和产业化研究工作。迄今已经发表了大量学术论文，并申报了大量发明专利，如WO 92/03379，WO 93/16972；EP 0552809A1，EP 0170915A2，EP 93101010.2；U.S.3,767,720 10/1973，U.S.3,91,787 10/1975，U.S.4,055,51 10/1977，U.S.4,197,4154/1980，U.S.4,392,001 7/1983，U.S.4,734,536 5/1988；JP 59186,932[84,186,932]，JP63243,038[88,243,038]，JP 10,330,294[98,330,294]，CN 1080273A，CN1080274A，CN1107757A，CN1030834C，CN101850225A；昭62-108826，昭63-243039等。在众多专利和非专利文献中，绝大部分是关于催化剂研究，虽然有些文献报道的催化剂活性与环己烯选择性已经达到产业化水平，然而涉及工业化反应装置的则很少。1989年日本旭化成首先在水岛利用搅拌式高压釜实现了苯选择加氢产业化，并于1995和2005年两度转让中国。2001和2005年郑州大学申报了苯选择加氢催化剂制备技术两项发明专利。2011年中国天辰公司与郑州大学合作利用管式反应器在中国实现了产业化。
旭化成在中国申请的专利93102054.9，提供了一种搅拌式高压釜反应装置。该装置的缺点如前所述，其关键部件机械搅拌必须从日本进口，订货周期长，价格昂贵，维护费用和运行成本高，严重制约了苯选择加氢催化技术的国产化。中国天辰公司的专利技术201010210982.9，提供了一种管式反应器，单纯的管式反应器很难使物料达到到理想的混合状态，影响环己烯的选择性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术不足提供一种液相法多相催化苯选择加氢制备环己烯反应装置。
本发明采用以下技术方案：
一种液相法多相催化苯选择加氢制备环己烯反应装置，包括：静态混合器、外循环反应器、气-液分离器、液-液分离器；所述静态混合器的上方有一吹扫气氮气的放空口；所述静态混合器设置静态混合器夹套，所述夹套内可通蒸气或冷却水；所述外循环反应器，包括内管、外管、进气口、进料口和下出口、液体分布器和外循环反应器夹套；所述气-液分离器用于将氢气和反应物液体分离；所述液-液分离器用于将有机物和含有催化剂的水相分离；所述液-液分离器设置有溢流堰和下出口，有机物越过溢流堰进入后续精馏、分离提纯工序；包含催化剂的水相经液-液分离器的下出口返回到静态混合器和外循环反应器，继续参与反应。
所述的苯选择加氢反应装置，还包括附属设备，所述附属设备包括第一气体压缩机(C1)和第二气体压缩机(C2)、高压供苯泵、第一固液泵(P2)和第二固液泵(P3)、热交换器，缓冲罐、平衡管。
所述的反应装置，利用固液泵提供动力和氢气的鼓泡作用，使物料首先在静态混合器充分混合，然后进入外循环反应器强制循环；通过静态混合和强制循环，达到机械搅拌的传质效果。
所述的反应装置，所述气-液分离器与所述热交换器和所述缓冲罐连接，回收未参与反应的氢气。
所述的反应装置，所述第一气体压缩机(C1)用于提供高压氢气，一部分氢气直接进入外循环反应器维持系统压力，另一部分进入静态混合器产生鼓泡作用，促进物料均匀混合；所述第二气体压缩机(C2)用于将排放的氢气回收。
所述的反应装置，所述热交换器用于将排放氢气中可冷凝物除去，所述缓冲罐为第二气体压缩机(C2)提供稳定气源
所述的反应装置，所述平衡管联通外循环反应器和气-液分离器及液-液分离器。
所述的反应装置，还包括分布在管道上的电加热带。
本发明就是针对目前工业上使用的催化剂而设计的反应装置。反应体系中包含有气(H2)、固(催化剂)、水和油(苯、环己烯和环己烷的混合物)四个相。气-液、气-固、液-液、液-固之间的传质，既决定着苯转化率，也决定着环己烯的选择性。静态混合器加外循环反应器的目的是为了加速传质，达到强制搅拌效果，替代机械搅拌或管式反应器，有效地实现苯选择加氢生产环己烯。本发明既保证了催化剂的高活性与环己烯的高选择性，又降低了设备制造维护和运行成本。与国内外现有同类装置相比，其优越性是显而易见的。
本发明提供的反应装置，通过静态混合加强制循环，加速反应物和催化剂之间的快速传质，消除多相催化中内外扩散的制约，实现苯的高转化率和环己烯的高选择性。不但高效，而且大大降低了设备制造和运行成本。在操作工艺上与机械搅拌高压釜或管式反应器并没有本质的区别。
本发明是对现有装置进行的技术革新。与现有装置的不同之处不仅在于反应器部分，同时也包括催化剂的沉降分离部分，二者共同构成了连续的苯选择加氢反应装置。在本发明中，利用静态混合加外循环反应器替代机械搅拌釜，利用气-液分离器和液-液分离器替代沉降分离罐。在具体操作方法和参数设置上需要注意以下几点：
(1)在计算苯停留时间时，静态混合加外循环反应器的总有效容积与搅拌式反应釜的有效容积相当。
(2)浆液中的催化剂浓度、水苯比等与搅拌式反应釜一致。
(3)苯流量、浆液流量与搅拌式反应釜一样，同样是根据反应器有效容积、苯停留时间和水苯比进行计算和设置。
(4)反应温度和压力与搅拌式反应釜要求相同。
(5)具体体操作采用PLC或DCS系统实行自动化控制。
本装置特点：
(1)可以替代搅拌式高压反应釜，降低设备制造、维护和运行成本，提高环己烯的选择性和收率。
(2)可以实现对温度、压力、流量、液位等参数的严格控制。
(3)可以实现对苯流量、氢气流量、循环液、循环气等物料量的严格控制。
附图说明
图1.一种液相法催化苯选择加氢制备环己烯装置；M，静态混合器，u，吹扫气氮气的放空口，l为夹套；R，外循环反应器，a为进气口(氢气或氮气之间，可以切换)，b为反应物料进口，c为下出口，d为内管，e为外管，f为物料分布器，k为夹套；Q1，气-液分离器；Q2，液-液分离器，m为下出口，n为溢流堰，t为加料口；C1、C2，气体压缩机；P1高压供苯泵；P2、P3，固液泵；V1，储苯罐；V2，催化剂储罐；E，热交换器；D，缓冲罐；1、2、3、4、5均为电加热带；
具体实施方式
以下结合具体实施例，对本发明进行详细说明。
实施例1
参考图1，一种液相法催化苯选择加氢制备环己烯装置，主要包括静态混合器M，外循环反应器R，气-液分离器Q1，液-液分离器Q2及其附属设备与管道。
在图1中，M为静态混合器，在M的上方有一个吹扫气氮气的放空口u，l为夹套，夹套1内可通蒸气或冷却水。R为外循环反应器，包括内管d、外管e、进气口a、进料口b和下出口c、液体分布器f和夹套k。
利用固液泵P2提供动力，使包含水、催化剂、分散剂(SiO2)的物料由液-液分离器Q2进入M，首先在M内充分混合，然后进入外循环反应器R。物料经过M和R，反应物与催化剂气-液气-固之间充分接触并发生反应。外管e和内管d的物料流动方向相反。反应物苯达到停留时间后，物料经下出料口c离开反应器。通过流量控制，一部分物料经由固液泵P2返回静态混合器M和外循环反应器R，一部分自管道3进入气-液分离器Q1和液-液分离器Q2。
静态混合器M和外循环反应器R外部有夹套，可用蒸气加热和循环水冷却，结合管道上电加热带，共同维持反应所需要的适宜温度。
在气-液分离器Q1中，氢气和反应物液体被分离。在液-液分离器Q2中，有机物和含有催化剂的水相被分离。有机物越过溢流堰n进入后续精馏、分离提纯工序；包含催化剂的水相经出口m、固液泵P3返回到静态混合器M和外循环反应器R，继续参与反应。通过气-液分离器和液-液分离器构成连续的流动体系。
附属设备包括气体第一压缩机C1和第二压缩机C2，P1高压供苯泵P1、固液泵P2和P3，热交换器E，缓冲罐D，容器V1、V2和平衡管s。C1提供5～6MPa的氢气，一部分直接进入外循环反应器R维持系统压力，另一部分进入静态混合器M产生鼓泡作用促进物料均匀混合。C2将排放的氢气压缩后循环利用。排放的氢气在进入第二压缩机C2之前，先通过热交换器E除去冷凝物，然后进入缓冲罐D。高压供苯泵P1将储苯罐V1中的苯升压到5MPa以上，与固液泵P3循环回来的5MPa以上的浆液，以及来自气体压缩机C1的5MPa以上的氢气进入混合器M，充分混合后并与另一路直接进入R的氢气再次混合经入口b进入反应器。V1是苯储罐。V2是催化剂储罐，以备开车、停车和故障时储放催化剂。管道上的1、2、3、4、5为电加热带(加热器)，通过控制电压和电流，可以改变加热功率。
实施例2
(1)开车前的准备：先将气体进口切换为氮气，对系统进行吹扫。吹扫气经由R进入Q1、Q2，最后进入M，由M上面的气体出口放空。并用pH值等于5～6的稀硫酸水溶液对系统进行清洗，为了提高冲刷力可在水溶液中加入一定量的固体粉末SiO2。吹扫和清洗的目的是除去R、M、Q1、Q2及管道等整个系统器壁上的氧化物薄膜和加工过程中的残留物。
(2)催化剂浆液配制，与目前工业上使用催化剂浆液配制相同，本领域技术人员可以根据实际情况进行配置(本发明的革新主要在设备，因此工艺方法不做详细描述，可参考现有技术进行配置)。浆液包含水和催化剂等，一般情况下催化剂和水的质量比为0.5～1∶100。将配制好的浆液通过Q2上方的t加料口加入，作为开车前的准备。
(3)置换空气：将配置好的催化剂浆液加入后，先用氮气置换系统中的空气，再用氢气置换M和R及管道中的氮气，置换方法和气体路径与吹扫相同，目的是使催化剂浆液暴露在氢气氛下，而不是空气气氛下。然后启动泵P3、P2，并启动电加热器；使P2出口温度计和Q2温度计达到140～150℃时，M和R中氢气维持在4～6MPa，并使Q1上方进入E和D的氢气维持一定流量。
(4)催化剂钝化：关闭M、R与Q1、Q2之间的阀门，维持氢压4～6MPa，温度140～150℃，使浆液仅在M和R当中密闭循环12～22h，对催化剂进行钝化。
(5)开始反应：钝化结束后启动P1开始供应苯，控制苯流量和浆液流量。苯流量和浆液流量的计算是根据催化剂的性能决定的，本专业技术人员或具体操作人员需要根据技术转让方提供催化剂性能和要求进行设定。并同时打开R、M和Q1、Q2之间的阀门开关，形成流动体系。苯开始连续进入，反应产物连续流出，经过一段时间形成稳定的工作状态。
(6)控制适宜的反应温度：通过调整管道上的电加热带的加热功率和M、R夹套1和k中蒸气或冷却水流量，使整个系统的温度控制在苯选择加氢最适宜的温度范围140～150℃。
(7)控制适宜的反应压力：根据Q1排出尾气量调整氢气流量，通过流量计和仪表指示维持系统压力在苯选择加氢最适宜的压力范围4～6MPa，同时保障氢气的流动性，使进入M的氢气产生鼓泡作用，促进物料混合。
(8)生产过程的监测与控制：待系统稳定后对产物和催化剂定时取样分析，随时监测反应过程。当苯转化率与环己烯选择性偏离正常指标时，专业技术人员可根据技术转让方提供的方法进行调整。
本发明装置中各泵、阀、温度、压力、液位、流量等的控制可以采用控制器及PLC或DCS控制系统进行自动化控制。
实施例3
(1)先用氮气对系统进行吹扫，并用pH值等于5～6的H2SO4水溶液(含一定量的SiO2)对系统进行清洗。清洗后用氮气置换M、R和管道中空气。
(2)浆液配制：按催化剂生产方提供的具体要求进行配制，搅拌均匀充分混合后，自Q2上方的加料口t加入。
(3)启动泵P3、P2，并启动电加热器，将Q2中浆液全部经由P3、P2输送到M和R中，然后关闭M、R和Q之间的阀门开关，使浆液通过P2在M和R间密闭循环。循环之前先用氮气置换系统中的空气，再用氢气置换M和R中的氮气。维持M和R中氢压4～6MPa，温度130～160℃，对催化剂钝化18h。
(4)钝化完成后，启动P1，开始进苯，同时打开M、R和Q之间的开关。控制苯流量为140L/h，浆液流量为250L/h，苯停留时间为20min，反应混合物开始进入气-液分离器和液-液分离器。在液-液分离器中，油相自溢流堰流出。2个小时后取样分析，苯转化45～50mol％，环己烯选择性85～83mol％。(mol％，代表以摩尔表示的百分数，以区别wt％以质量表示的百分数)
实施例4
改变实施例3中苯流量和浆液流量，控制苯流量为185L/h，浆液流量为335L/h，苯停留时间为15min，反应混合物开始进入气-液和液-液分离器。在液-液分离器中，油相自溢流堰流出。2h后取样分析，苯转化40～45mol％，环己烯选择性87～85mol％。
实施例5
改变实施例3中苯流量和浆液流量，控制苯流量为110L/h，浆液流量为200L/h，苯停留时间为25min，反应混合物开始进入气-液和液-液分离器。在液-液分离器中，油相自溢流堰流出。2h取样分析，苯转化55～60mol％，环己烯选择性80～78mol％。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (8)
1.一种液相法多相催化苯选择加氢制备环己烯反应装置，其特征在于，包括：静态混合器、外循环反应器、气-液分离器、液-液分离器；所述静态混合器的上方有一吹扫气氮气的放空口；所述静态混合器设置静态混合器夹套，所述夹套内可通蒸气或冷却水；所述外循环反应器，包括内管、外管、进气口、进料口和下出口、液体分布器和外循环反应器夹套；所述气-液分离器用于将氢气和反应物液体分离；所述液-液分离器用于将有机物和含有催化剂的水相分离；所述液-液分离器设置有溢流堰和下出口，有机物越过溢流堰进入后续精馏、分离提纯工序；包含催化剂的水相经液-液分离器的下出口返回到静态混合器和外循环反应器，继续参与反应。
2.根据权利要求1所述的苯选择加氢反应装置，其特征在于：还包括附属设备，所述附属设备包括第一气体压缩机(C1)和第二气体压缩机(C2)、高压供苯泵、第一固液泵(P2)和第二固液泵(P3)、热交换器，缓冲罐、平衡管。
3.根据权利要求2所述的反应装置，其特征在于，利用固液泵提供动力和氢气的鼓泡作用，使物料首先在静态混合器充分混合，然后进入外循环反应器强制循环；通过静态混合和强制循环，达到机械搅拌的传质效果。
4.根据权利要求2所述的反应装置，其特征在于，所述气-液分离器与所述热交换器和所述缓冲罐连接，回收未参与反应的氢气。
5.根据权利要求2所述的反应装置，其特征在于，所述第一气体压缩机(C1)用于提供高压氢气，一部分氢气直接进入外循环反应器维持系统压力，另一部分进入静态混合器产生鼓泡作用，促进物料均匀混合；所述第二气体压缩机(C2)用于将排放的氢气回收。
6.根据权利要求2所述的反应装置，其特征在于，所述热交换器用于将排放氢气中可冷凝物除去，所述缓冲罐为第二气体压缩机(C2)提供稳定气源。
7.根据权利要求2所述的反应装置，其特征在于，所述平衡管联通外循环反应器和气-液分离器及液-液分离器。
8.根据权利要求1-7任一所述的反应装置，其特征在于，还包括分布在管道上的电加热带。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201110253889 CN102285861B (zh) | 2011-08-31 | 2011-08-31 | 一种液相法多相催化苯选择加氢制备环己烯反应装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201110253889 CN102285861B (zh) | 2011-08-31 | 2011-08-31 | 一种液相法多相催化苯选择加氢制备环己烯反应装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102285861A true CN102285861A (zh) | 2011-12-21 |
| CN102285861B CN102285861B (zh) | 2013-11-06 |
Family
ID=45332643
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 201110253889 Active CN102285861B (zh) | 2011-08-31 | 2011-08-31 | 一种液相法多相催化苯选择加氢制备环己烯反应装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102285861B (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103217959A (zh) * | 2013-04-02 | 2013-07-24 | 鞍山市天长化工有限公司 | 一种菲提取装置的网络控制系统及提取方法 |
| CN103357357A (zh) * | 2013-07-16 | 2013-10-23 | 江苏淮河化工有限公司 | 连续催化加氢制备甲基苯胺的喷射式膜反应器及方法 |
| CN109135812A (zh) * | 2018-09-04 | 2019-01-04 | 汤美侠 | 一种液相加氢两相混合器 |
| CN109135811A (zh) * | 2018-09-04 | 2019-01-04 | 汤美侠 | 一种提高液相加氢反应效率的方法 |
| CN109158113A (zh) * | 2018-07-18 | 2019-01-08 | 北京华和拓科技开发有限责任公司 | 一种苯部分加氢催化剂回收系统及其实现方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1079727A (zh) * | 1992-01-24 | 1993-12-22 | 旭化成工业株式会社 | 单环芳烃部分加氢的方法 |
| US5424264A (en) * | 1992-02-26 | 1995-06-13 | Catalytica, Inc. | Process and catalyst for partially hydrogenating aromatics to produce cycloolefins |
| JP2004315380A (ja) * | 2003-04-11 | 2004-11-11 | Asahi Kasei Chemicals Corp | 環状オレフィンの製造方法 |
| CN1696087A (zh) * | 2005-05-17 | 2005-11-16 | 中国神马集团有限责任公司 | 苯加氢生产环己烯装置 |
| CN101850225A (zh) * | 2010-06-28 | 2010-10-06 | 中国天辰工程有限公司 | 一种苯选择性加氢装置 |
-
2011
- 2011-08-31 CN CN 201110253889 patent/CN102285861B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1079727A (zh) * | 1992-01-24 | 1993-12-22 | 旭化成工业株式会社 | 单环芳烃部分加氢的方法 |
| US5424264A (en) * | 1992-02-26 | 1995-06-13 | Catalytica, Inc. | Process and catalyst for partially hydrogenating aromatics to produce cycloolefins |
| JP2004315380A (ja) * | 2003-04-11 | 2004-11-11 | Asahi Kasei Chemicals Corp | 環状オレフィンの製造方法 |
| CN1696087A (zh) * | 2005-05-17 | 2005-11-16 | 中国神马集团有限责任公司 | 苯加氢生产环己烯装置 |
| CN101850225A (zh) * | 2010-06-28 | 2010-10-06 | 中国天辰工程有限公司 | 一种苯选择性加氢装置 |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103217959A (zh) * | 2013-04-02 | 2013-07-24 | 鞍山市天长化工有限公司 | 一种菲提取装置的网络控制系统及提取方法 |
| CN103357357A (zh) * | 2013-07-16 | 2013-10-23 | 江苏淮河化工有限公司 | 连续催化加氢制备甲基苯胺的喷射式膜反应器及方法 |
| CN103357357B (zh) * | 2013-07-16 | 2015-04-01 | 江苏淮河化工有限公司 | 连续催化加氢制备甲基苯胺的喷射式膜反应器及方法 |
| CN109158113A (zh) * | 2018-07-18 | 2019-01-08 | 北京华和拓科技开发有限责任公司 | 一种苯部分加氢催化剂回收系统及其实现方法 |
| CN109135812A (zh) * | 2018-09-04 | 2019-01-04 | 汤美侠 | 一种液相加氢两相混合器 |
| CN109135811A (zh) * | 2018-09-04 | 2019-01-04 | 汤美侠 | 一种提高液相加氢反应效率的方法 |
| CN109135812B (zh) * | 2018-09-04 | 2020-12-01 | 徐州云创餐饮有限公司 | 一种液相加氢两相混合器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102285861B (zh) | 2013-11-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103936559B (zh) | 连续化生产间苯二酚的方法 | |
| CN102285861B (zh) | 一种液相法多相催化苯选择加氢制备环己烯反应装置 | |
| CN111100040B (zh) | 一种微通道连续化非均相磺化反应装置及方法 | |
| CN104262196A (zh) | 一种氨肟化反应与分离耦合工艺及装置 | |
| CN103708426B (zh) | 蒽醌法双氧水生产装置 | |
| CN103304380B (zh) | 多釜串联连续水解生产对苯二酚的生产工艺 | |
| CN104311513B (zh) | 一种制备环氧丙烷的方法 | |
| CN103360265B (zh) | 一种二硝基苯连续加氢及其反应热回收利用方法 | |
| CN104327016A (zh) | 一种制备环氧丙烷的方法 | |
| CN101684065B (zh) | 一种高效节能的连续化生产二氢月桂烯醇的工艺 | |
| CN105566112A (zh) | 有机中间体连续加氢反应方法及反应器 | |
| CN101735019B (zh) | 间苯二胺连续水解生产间苯二酚的工艺 | |
| CN105017024B (zh) | 一种生产硝基苯的方法及装置 | |
| CN203699908U (zh) | 蒽醌法双氧水生产装置 | |
| CN202860529U (zh) | 一种用于苯部分加氢生产环己烯的反应装置 | |
| CN102432464A (zh) | 一种富马酸二甲酯的连续生产工艺 | |
| CN203212506U (zh) | 乙酸乙酯高效反应精馏装置 | |
| CN205556513U (zh) | 有机中间体连续加氢反应器 | |
| CN105254469A (zh) | 一种氯乙烷的清洁生产工艺及装置 | |
| CN204939338U (zh) | 一种焦化粗苯加氢工艺的反应系统 | |
| CN108164426A (zh) | 采用无溶剂连续催化加氢制取2,5-二氯苯胺 | |
| CN203816603U (zh) | 一种用于制备环己酮肟的氨肟化反应系统 | |
| CN219291366U (zh) | 一种环己烷脱氢制备环己烯的系统 | |
| CN202766441U (zh) | 由甲硫醇和丙烯醛液液反应制备3-甲硫基丙醛的装置 | |
| CN109232210A (zh) | 一种采用微通道反应器合成对烷基苯乙酮的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Liu Zhongyi Inventor after: Song Chun Inventor after: Liu Shouchang Inventor after: Li Zhongjun Inventor after: Liu Guoji Inventor after: Zheng Qiangyong Inventor after: Zhang Peng Inventor after: Miao Junwei Inventor after: Dai Jianjun Inventor after: Li Jie Inventor before: Liu Zhongyi Inventor before: Zheng Qiangyong Inventor before: Zhang Peng Inventor before: Li Xiaoxia Inventor before: Miao Junwei Inventor before: Dai Jianjun Inventor before: Li Jie Inventor before: Song Chun |
|
| COR | Change of bibliographic data | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20161121 Address after: 450001 Zhengzhou science and Technology Development Zone, Henan, No. 100 science Avenue Patentee after: Zhengzhou University Patentee after: Heilongjiang Juda Chemical Co., Ltd. Address before: 450001 Henan province Zhengzhou Changchun Road No. 11 National University Science and Technology Park South 2-401 Patentee before: Zhengzhou Tianchang Chemical Technology Co., Ltd. Patentee before: Heilongjiang Juda Chemical Co., Ltd. |
|
| DD01 | Delivery of document by public notice |
Addressee: Zhengzhou University Document name: Notification of Passing Examination on Formalities |
|
| DD01 | Delivery of document by public notice | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20190703 Address after: 850032 North of North Ring Road, South of Boma Road and West of Qingdong Second Road, Area B, Economic and Technological Development Zone, Lhasa City, Tibet Autonomous Region Patentee after: Tibet Runjing Technology Co., Ltd. Address before: 450001 100 science Avenue, Zhengzhou high tech Development Zone, Henan Co-patentee before: Heilongjiang Juda Chemical Co., Ltd. Patentee before: Zhengzhou University |
|
| TR01 | Transfer of patent right |