CN105085169A - 基于改进的反应分离同步反应器利用空气氧化环己烷生产ka油和己二酸的方法 - Google Patents

基于改进的反应分离同步反应器利用空气氧化环己烷生产ka油和己二酸的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于改进的反应分离同步反应器利用空气氧化环己烷生产KA油和己二酸的方法，改进的反应分离同步反应器包括鼓泡重力反应塔或搅拌反应塔及恒温沉降塔；反应塔塔内包括上部的气相区、中下部的反应区和顶部的反应气体出口；鼓泡重力反应塔的反应区内的塔壁上倾斜设有多组交替分布的重力沉降板；搅拌反应塔的反应区内设有搅拌器；反应塔的反应区底部设有气体入口及气体均布器；主要的改进是鼓泡重力反应塔或搅拌反应塔与恒温沉降塔通过法兰连接，在恒温沉降塔内设置可供液体通过的微孔滤板，恒温沉降塔在微孔滤板下部设有循环管道与反应塔的反应区上部连接；利用该改进的装置进行空气氧化环己烷生产KA油和己二酸，不但能减少产物在反应釜中过度反应，获得纯度较高的KA油和己二酸产品，防止反应釜与恒温沉降塔之间连接管道及循环管道的堵塞，而且能实现在反应的同时将KA油和己二酸及时分别有效分离。

Description

基于改进的反应分离同步反应器利用空气氧化环己烷生产KA油和己二酸的方法
技术领域
本发明涉及一种基于改进的反应分离同步反应器利用空气氧化环己烷生产KA油和己二酸的方法，属于石油化工技术领域。
背景技术
化工生产中经常遇到产物比重大于反应物且互不相溶的反应，反应过程中气体、液体和固体多相同时存在于反应体系中。针对这类反应的化工生产设备是多相同步反应器，整个反应期间，反应物与反应产物自然地或者被强制地搅拌分布于反应区。反应结束后，再将反应物与反应产物移到分离器中进行分离。由于体系中多相物质的存在会影响液体在生产装置中的流动性而无法连续生产。对于上述情况，目前化工生产中主要有两种解决方案：一种方案是加入另一种能同时溶解多相物质的溶剂，通过加入溶剂的方法可以实现有不溶性产物生成的工艺连续化，但是，溶剂的加入使化工生产过程变得复杂，同时也增加相应的设备投资和能耗、物耗以及溶剂对环境的污染；另一种方案是，采用间隙操作生产。这两种方案，都将增加反应产物在反应系统中的停留时间，而在反应操作条件下，反应产物会因为分解或者深度反应，导致反应产物选择性和收率降低，同时操作复杂，不利于工业化生产。
为了解决现有技术中的这些问题，如中国专利(公开号CN103755544A)公开了一种基于反应分离同步反应器利用空气氧化环己烷生产KA油和己二酸的方法，该方法不但实现了在反应过程中及时将KA油和己二酸从环己烷反应液中分离，而且在一定程度上降低了KA油和己二酸在反应釜中过度反应，提高产物纯度。但是该方法在实际生产中还存在以下缺陷，一方面，只能收集到KA油和己二酸的混合产物，必须通过进一步后分离处理来获得分别获得KA油和己二酸；另一方面反应生成的KA油和己二酸产物在搅拌或鼓泡作用下，很容易分散在在反应液中，特别是己二酸刚生成晶核时，很容易悬浮在反应液中，难以沉降，导致脱羧等副反应发生；而且在己二酸沉降的过程中，晶体不断成长，极容易在反应塔与沉降塔之间连接的管道内壁结晶，造成堵塞，必须要经常定期处理，造成工艺复杂，不利于工业生产。
发明内容
针对现有的基于反应分离同步反应器利用空气氧化环己烷生产KA油和己二酸的方法存在的缺陷，本发明的目的是在于提供一种能进一步提高产品纯度、简化工艺步骤，且能防止反应设备连接管道及循环管道堵塞的利用空气氧化环己烷生产KA油和己二酸的方法。
为了实现本发明的技术目的，本发明提供了一种基于改进的反应分离同步反应器利用空气氧化环己烷生产KA油和己二酸的方法，所述的改进的反应分离同步反应器包括鼓泡重力反应塔或搅拌反应塔以及与所述鼓泡重力反应塔或搅拌反应塔底部连接的恒温沉降塔；所述的鼓泡重力反应塔或搅拌反应塔塔内包括上部的气相区、中下部的反应区和顶部的反应气体出口；所述鼓泡重力反应塔的反应区内的塔壁上沿塔轴45～75°夹角方向倾斜设有多组交替分布的重力沉降板，所述重力沉降板板面设有可使气体和液体通过的小孔；所述搅拌反应塔的反应区内设有搅拌器；所述的鼓泡重力反应塔或搅拌反应塔塔内反应区底底部设有气体入口，所述气体入口处设有气体均布器；
所述的鼓泡重力反应塔或搅拌反应塔与恒温沉降塔之间通过法兰连接；所述的恒温沉降塔内设有可供液体通过的微孔滤板；所述的恒温沉降塔在所述微孔滤板下部设有循环管道与鼓泡重力反应塔或搅拌反应塔的反应区上部连接，所述的循环管道上设有循环泵；
先将催化剂和环己烷加入到改进的反应分离同步反应器内，直至充满鼓泡重力反应塔或搅拌反应塔的反应区和恒温沉降塔；开启循环泵，使反应液在鼓泡重力反应塔或搅拌反应塔的反应区及恒温沉降塔内部循环，此时，从鼓泡重力反应塔或搅拌反应塔的氧化区底部通入空气，空气经气体均布器分散后，与环己烷接触，在温度为125～160℃，压力为0.5～1.5MP的条件下发生氧化反应；氧化反应生成的KA油和己二酸随着循环的反应液迅速沉降进入恒温沉降塔；己二酸被微孔滤板截留沉降在微孔滤板上，而KA油则通过微孔滤板沉降在恒温沉降塔底部；直至恒温沉降塔盛满KA油和己二酸产物时，停止循环泵，从恒温沉降塔顶部回收反应液，再从恒温沉降塔底部收集KA油，取下恒温沉降塔，收集恒温沉降塔内的己二酸。
本发明的技术方案主要是通过对反应分离同步反应器进行改进，来优化空气氧化环己烷生产KA油和己二酸的工艺，可以简化工艺步骤，获得纯度更高的KA油和己二酸产品，以及解决反应塔与沉降塔之间连接的管道堵塞的问题。反应分离同步反应器的改进主要包括将鼓泡重力反应塔或搅拌反应塔与恒温沉降塔之间通过法兰连接，且在恒温沉降塔内部设置微孔滤板，同时在微孔滤板下部设有循环管道。微孔滤板及其下部的循环管道配合使用，主要作用是利用循环管道加速反应塔塔内环己烷反应液循环，使KA油和己二酸产物快速沉降，并将KA油沉降在恒温沉降塔底部，己二酸富集在微孔滤板上，一方面能防止KA油和己二酸在反应塔内过度反应，提高纯度，另一方面防止己二酸晶体在反应塔与恒温沉降塔之间管道内壁结晶，造成管道堵塞。同时通过微孔滤板的截留，大大降低了反应液中微晶的含量，有效防止晶体在循环管中进一步生长，而导致循环管堵塞。
优选的方案中，微孔滤板设置在恒温沉降塔距塔底4/10～6/10高度处。在恒温沉降塔的中部区域设置微孔滤板，能够将固体产物沉降富集在恒温沉降塔的上部，而液体产物可以在富集在恒温沉降塔的下部，有效实现了固体产物和液体产物的分离。
优选的方案中，微孔滤板下部的循环管道设置在恒温沉降塔距塔底2/10～4/10高度处。微孔滤板下部的循环管道最好设置在距恒温沉降塔底部一定高度，防止液体产物被循环泵抽入反应塔内，造成过度反应。
优选的方案中，循环管道设有可控制恒温沉降塔与鼓泡重力反应塔或搅拌反应塔之间循环管道的隔断与连通的阀门。
优选的方案中，恒温沉降塔底部设有液体产物出口。方便液体产物排出。
优选的方案中，恒温沉降塔顶部设有排液口。有利于反应液的回收。
优选的方案中，所述的催化剂为金属卟啉催化剂及锰和/或钴的金属盐催化剂，或金属卟啉催化剂，或钴的金属盐催化剂，所述的锰的金属盐为锰的醋酸盐和/或环烷酸盐，所述的钴的金属盐为钴的醋酸盐和/或环烷酸盐。
优选的方案中，使用钴的金属盐催化剂时，钴的金属盐催化剂在反应体系中的浓度为50～200ppm；或者使用金属卟啉催化剂时，金属卟啉催化剂在反应体系中的浓度为1～20ppm；或者使用金属卟啉催化剂及锰和/或钴的金属盐催化剂时，锰和/或钴的金属盐催化剂在反应体系中的浓度为50～200ppm，金属卟啉催化剂在反应体系中的浓度为1～20ppm。
较优选的方案中，金属卟啉包括四苯基卟啉铁、四对氯苯基卟啉铁、四苯基卟啉钴、四苯基卟啉铜、四苯基卟啉锰、四苯基卟啉铁μ-二聚体、四对氯苯基卟啉钴、四对氯苯基卟啉铜、四对氯苯基卟啉锰、四对氯苯基卟啉铁μ-二聚体中的一种或几种。
优选的方案中，微孔滤板可以有陶瓷材料或高分子膜材料等制成。
本发明改进的反应分离同步反应器包括鼓泡重力反应塔或搅拌反应塔以及与所述的鼓泡重力反应塔或搅拌反应塔底部连接的恒温沉降塔。
所述的鼓泡重力反应塔或搅拌反应塔塔内包括上部的气相区、中下部的反应区和顶部的反应气体出口；所述中下部的反应区与所述气相区的分界处为鼓泡重力反应塔或搅拌反应塔距塔顶≥1/3塔壁高度处。所述的鼓泡重力反应塔或搅拌反应塔径高比为1:20～40；优选为1:25～35；最优选为1:30。
所述的鼓泡重力反应塔或搅拌反应塔塔顶部设有反应气体出口和冷凝液体入口；塔内上部的气相区内设有多层交替设置的冷却盘管；塔内下部设气体入口和气体均布器；塔底部与恒温沉降塔连接。所述鼓泡重力反应塔或搅拌反应塔距塔顶≥1/3塔壁高度处设有用于引出反应区中过量反应液以维持反应区液面平衡的反应液出口。所述的冷凝液体入口可连接冷凝系统；所述的冷凝系统包括冷凝器和油水分离器。
所述搅拌反应塔的反应区内设有搅拌器。
所述的鼓泡重力反应塔下部设有人孔。
所述鼓泡重力反应塔的反应区内的塔壁上沿塔轴45～75°夹角方向倾斜设有多组交替分布的重力沉降板；所述重力沉降板板面设有可使气体和液体通过的小孔；所述重力沉降板上下相邻两重力沉降板之间的小孔错开，且呈V型设置；所述的重力沉降板长度与塔径比为1:0.8～1.2；优选为1:1。
所述的恒温沉降塔顶部与所述鼓泡重力反应塔或搅拌反应塔底部通过法兰连接；恒温沉降塔顶部设有反应物料入口和排液口，恒温沉降塔底部设有液体产物出口；恒温沉降塔内在距恒温沉降塔距塔底4/10～6/10高度处设置有微孔滤板，微孔滤板的下部设有循环管道与鼓泡重力反应塔或搅拌反应塔的反应区上部连接；微孔滤板下部的循环管道最好设置在恒温沉降塔距塔底2/10～4/10高度处；循环管道上设有可控制循环管道连通和隔断的阀门。循环管道上设有循环泵。
相对现有技术，本发明的技术方案带来的有益技术效果：
1、可使KA油和己二酸产物的快速沉降及分离，防止KA油和己二酸在反应釜中的过度反应，有利于KA油和己二酸纯度的提高。
2、能有效防止己二酸沉淀过程中，产物在反应釜与恒温沉降塔之间连接管道的内壁结晶，造成管道堵塞，有利于连续生产
3、能实现在反应的同时将KA油和己二酸有效分离，简化工艺步骤。
4、减少外循环系统管道堵塞的可能性，确保反应分离过程的连续进行。
附图说明
【图1】为由鼓泡重力反应塔和恒温沉降塔组成的反应分离同步反应器装置示意图；
【图2】为由搅拌反应塔和恒温沉降塔组成的反应分离同步反应器装置示意图；
【图3】为图1或图2的局部图；
a为鼓泡重力反应塔1顶部接口图，b为搅拌反应塔18的顶部接口图，c为微孔板，d为冷凝系统；
1为鼓泡重力反应塔，2为气体出口，3为冷凝液体入口，4为反应液出口，5为气体入口，6为气体均布器，7为冷却盘管，8为重力沉降板，9为人孔，10为反应物料入口，11为液体产物出口，12为微孔滤板，13为恒温沉降塔，14为液体产物出口阀门，15为循环泵，16为循环管道，17为微孔滤板上的微孔，18为搅拌反应塔，19为搅拌器，20为油水分离器，21为冷凝器，22为排液口，23为法兰。
具体实施方式
以下实施例旨在结合附图进一步说明本发明内容，而不是限制权利要求的保护范围。
图1为由鼓泡重力反应塔和恒温沉降塔组成的反应分离同步反应器。反应分离同步反应器包括鼓泡重力反应塔以及与鼓泡重力反应塔底部连接的恒温沉降塔。鼓泡重力反应塔和恒温沉降塔之间通过法兰连接，鼓泡重力反应塔和恒温沉降塔之间可拆卸。鼓泡重力反应塔塔内包括上部的气相区、中下部的反应区和顶部的反应气体出口；反应区与气相区的分界处为鼓泡重力反应塔距塔顶1/3塔壁高度处。鼓泡重力反应塔塔径高比为1:30。鼓泡重力反应塔塔顶部设有反应气体出口和冷凝液体入口；塔内上部的气相区内设有多层交替设置的冷却盘管；塔内下部设气体入口和气体均布器；塔底部与恒温沉降塔连接。鼓泡重力反应塔或搅拌反应塔距塔顶1/3塔壁高度处设有用于引出反应区中过量反应液以维持反应区液面平衡的反应液出口。冷凝液体入口连接冷凝系统；所述的冷凝系统包括冷凝器和油水分离器。油水分离器分离出水分及回收反应原料或溶剂。鼓泡重力反应塔下部设有人孔。便于观察塔内情况及维修。鼓泡重力反应塔的反应区内的塔壁上沿塔轴60°夹角方向倾斜设有多组交替分布的重力沉降板；重力沉降板板面设有可使气体和液体通过的小孔，重力沉降板上下相邻两重力沉降板之间的小孔错开，且呈V型设置；所述的重力沉降板长度与塔径比为1:1。恒温沉降塔顶部与所述鼓泡重力反应塔底部连接；恒温沉降塔顶部设有反应物料入口和排液口，恒温沉降塔底部设有液体产物出口；恒温沉降塔内在距恒温沉降塔距塔底5/10高度处设置有微孔滤板，在恒温沉降塔距塔底3/10高度处设有循环管道，循环管道与搅拌反应塔的反应区上部连接；循环管道上设有控制循环管道连通和隔断的阀门。循环管道上设置循环泵。
图2为由搅拌反应塔和恒温沉降塔组成的反应分离同步反应器。反应分离同步反应器包括搅拌反应塔以及与搅拌反应塔底部连接的恒温沉降塔。搅拌反应塔和恒温沉降塔之间通过法兰连接，鼓泡重力反应塔和恒温沉降塔之间可拆卸。搅拌反应塔塔内包括上部的气相区、中下部的反应区和顶部的反应气体出口；反应区与气相区的分界处为搅拌反应塔距塔顶2/5塔壁高度处。搅拌反应塔径高比为1:35。搅拌反应塔塔顶部设有反应气体出口和冷凝液体入口；塔内上部的气相区内设有多层交替设置的冷却盘管；塔内下部设气体入口和气体均布器；塔底部与恒温沉降塔连接。搅拌反应塔距塔顶1/3塔壁高度处设有用于引出反应区中过量反应液以维持反应区液面平衡的反应液出口。冷凝液体入口连接冷凝系统；所述的冷凝系统包括冷凝器和油水分离器。油水分离器分离出水分及回收反应原料或溶剂。恒温沉降塔顶部与所述鼓泡重力反应塔底部通过法兰连接；恒温沉降塔顶部设有反应物料入口和排液口，恒温沉降塔底部设有液体产物出口；恒温沉降塔内在距恒温沉降塔距塔底5/10高度处设置有微孔滤板，循环管道与搅拌反应塔的反应区上部连接，在恒温沉降塔距塔底3/10高度处设有循环管道；循环管道上设有控制循环管道连通和隔断的阀门。循环管道上设置循环泵。
实施例1
采用图1所示的反应分离同步反应器进行环己烷的空气氧化制备KA油和己二酸产品；含环己烷原料中加入醋酸钴作为催化剂(浓度达到60ppm)，混合液从恒温沉降塔上部的反应物料入口进入恒温沉降塔以及与恒温沉降塔连通的鼓泡重力反应塔中，直至充满恒温沉降塔和鼓泡重力反应塔的反应区，从鼓泡重力反应塔的气体原料入口通入空气，将鼓泡重力反应塔温度调节到125℃，塔内压力保持0.6MPa进行氧化反应，打开循环管道的阀门，开启循环泵，反应生成的KA油和己二酸产物沿着重力沉降板快速沉降，进入恒温沉降塔，KA油通过微孔滤板沉降在恒温沉降塔的底部，己二酸产物截留在多孔滤板上。待恒温沉降塔内产物收集到一定程度，关闭循环泵和循环管道上的阀门，将装满产物的恒温沉降塔进行处理，从恒温沉降塔顶部的排液口回收反应液，再从恒温沉降塔底部液体产物出口依次排出分别收集KA油产物及少量反应液，最后开启法兰，取下恒温沉降塔，从恒温沉降塔上部取出己二酸固体。对收集的KA油和己二酸产物进行简单干燥处理后，对产品的纯度进行检测，KA油的纯度达到98.0％，己二酸的纯度达到99.0％。对反应液成分的检测，计算出环己烷的氧化转化率达到43.0％。反应持续进行，无管道堵塞的情况发生。
实施例2
采用图1所示的反应分离同步反应器进行环己烷的空气氧化制备KA油和己二酸产品；含环己烷原料中加入四苯基卟啉铁(浓度达到10ppm)和环烷酸锰(浓度达到100ppm)复合催化剂，混合液从恒温沉降塔上部的反应物料入口进入恒温沉降塔以及与恒温沉降塔连通的鼓泡重力反应塔中，直至充满恒温沉降塔和鼓泡重力反应塔的反应区，从鼓泡重力反应塔的气体原料入口通入空气，将鼓泡重力反应塔温度调节到135℃，塔内压力保持1.4MPa进行氧化反应，打开循环管道的阀门，开启循环泵，反应生成的KA油和己二酸产物沿着重力沉降板快速沉降，进入恒温沉降塔，KA油通过微孔滤板沉降在恒温沉降塔的底部，己二酸产物截留在多孔滤板上。待恒温沉降塔内产物收集到一定程度，关闭循环泵和循环管道上的阀门。将装满产物的恒温沉降塔进行处理，从恒温沉降塔顶部的排液口回收反应液，再从恒温沉降塔底部液体产物出口依次排出分别收集KA油产物及少量反应液，最后开启法兰，取下恒温沉降塔，从恒温沉降塔上部取出己二酸固体。对收集的KA油和己二酸产物进行简单干燥处理后，对产品的纯度进行检测，KA油的纯度达到99.0％，己二酸的纯度达到99.0％。对反应液成分的检测，计算出环己烷的氧化转化率达到44.3％。反应持续进行，无管道堵塞的情况发生。
实施例3
采用图1所示的反应分离同步反应器进行环己烷的空气氧化制备KA油和己二酸产品；含环己烷原料中加入四苯基卟啉铜作为催化剂(浓度达到20ppm)，混合液从恒温沉降塔上部的反应物料入口进入恒温沉降塔以及与恒温沉降塔连通的鼓泡重力反应塔中，直至充满恒温沉降塔和鼓泡重力反应塔的反应区，从鼓泡重力反应塔的气体原料入口通入空气，将鼓泡重力反应塔温度调节到140℃，塔内压力保持1.2MPa进行氧化反应，打开循环管道的阀门，开启循环泵，反应生成的KA油和己二酸产物沿着重力沉降板快速沉降，进入恒温沉降塔，KA油通过微孔滤板沉降在恒温沉降塔的底部，己二酸产物截留在多孔滤板上。待恒温沉降塔内产物收集到一定程度，关闭循环泵和循环管道上的阀门。将装满产物的恒温沉降塔进行处理，从恒温沉降塔顶部的排液口回收反应液，再从恒温沉降塔底部液体产物出口依次排出分别收集KA油产物及少量反应液，最后开启法兰，取下恒温沉降塔，从恒温沉降塔上部取出己二酸固体。对收集的KA油和己二酸产物进行简单干燥处理后，对产品的纯度进行检测，KA油的纯度达到98.8％，己二酸的纯度达到99.1％。对反应液成分的检测，计算出环己烷的氧化转化率达到43.8％。反应持续进行，无管道堵塞的情况发生。
实施例4
应用实例：采用图2所示的反应分离同步反应器进行环己烷的空气氧化制备KA油和己二酸产品；环己烷原料中加入四对氯苯基卟啉铜(浓度达到8ppm)和四苯基卟啉钴(浓度达到5ppm)作为复合催化剂，混合液从恒温沉降塔上部的反应物料入口进入恒温沉降塔以及与恒温沉降塔连通的搅拌反应塔中，直至充满恒温沉降塔和搅拌反应塔的反应区，从搅拌反应塔的气体原料入口通入空气，将搅拌反应塔温度调节到150℃，塔内压力保持1.2MPa进行氧化反应，打开循环管道的阀门，开启循环泵，反应生成的KA油和己二酸产物随着循环液快速沉降，进入恒温沉降塔，KA油通过微孔滤板沉降在恒温沉降塔的底部，己二酸产物截留在多孔滤板上。待恒温沉降塔内产物收集到一定程度，关闭循环泵和循环管道上的阀门。将装满产物的恒温沉降塔进行处理，从恒温沉降塔顶部的排液口回收反应液，再从恒温沉降塔底部液体产物出口依次排出分别收集KA油产物及少量反应液，最后开启法兰，取下恒温沉降塔，从恒温沉降塔上部取出己二酸固体。对收集的KA油和己二酸产物进行简单干燥处理后，对产品的纯度进行检测，KA油的纯度达到99.1％，己二酸的纯度达到99.1％。对反应液成分的检测，计算出环己烷的氧化转化率达到43.5％。反应持续进行，无管道堵塞的情况发生。
实施例5
应用实例：采用图2所示的反应分离同步反应器进行环己烷的空气氧化制备KA油和己二酸产品；环己烷原料中加入四对氯苯基卟啉钴(浓度达到10ppm)和环烷酸锰(浓度达到150ppm)作为复合催化剂，混合液从恒温沉降塔上部的反应物料入口进入恒温沉降塔以及与恒温沉降塔连通的搅拌反应塔中，直至充满恒温沉降塔和搅拌反应塔的反应区，从搅拌反应塔的气体原料入口通入空气，将搅拌反应塔温度调节到130℃，塔内压力保持1.0MPa进行氧化反应，打开循环管道的阀门，开启循环泵，反应生成的KA油和己二酸产物随着循环液快速沉降，进入恒温沉降塔，KA油通过微孔滤板沉降在恒温沉降塔的底部，己二酸产物截留在多孔滤板上。待恒温沉降塔内产物收集到一定程度，关闭循环泵和循环管道上的阀门。将装满产物的恒温沉降塔进行处理，从恒温沉降塔顶部的排液口回收反应液，再从恒温沉降塔底部液体产物出口依次排出分别收集KA油产物及少量反应液，最后开启法兰，取下恒温沉降塔，从恒温沉降塔上部取出己二酸固体。对收集的KA油和己二酸产物进行简单干燥处理后，对产品的纯度进行检测，KA油的纯度达到98.5％，己二酸的纯度达到99.0％。对反应液成分的检测，计算出环己烷的氧化转化率达到43.4％。反应持续进行，无管道堵塞的情况发生。
实施例6
应用实例：采用图2所示的反应分离同步反应器进行环己烷的空气氧化制备KA油和己二酸产品；环己烷原料中加入环烷酸钴(浓度达到50ppm)和四对氯苯基卟啉锰(浓度达到5ppm)作为复合催化剂，混合液从恒温沉降塔上部的反应物料入口进入恒温沉降塔以及与恒温沉降塔连通的搅拌反应塔中，直至充满恒温沉降塔和搅拌反应塔的反应区，从搅拌反应塔的气体原料入口通入空气，将搅拌反应塔温度调节到150℃，塔内压力保持0.8MPa进行氧化反应，打开循环管道的阀门，开启循环泵，反应生成的KA油和己二酸产物随着循环液快速沉降，进入恒温沉降塔，KA油通过微孔滤板沉降在恒温沉降塔的底部，己二酸产物截留在多孔滤板上。待恒温沉降塔内产物收集到一定程度，关闭循环泵和循环管道上的阀门。将装满产物的恒温沉降塔进行处理，从恒温沉降塔顶部的排液口回收反应液，再从恒温沉降塔底部液体产物出口依次排出分别收集KA油产物及少量反应液，最后开启法兰，取下恒温沉降塔，从恒温沉降塔上部取出己二酸固体。对收集的KA油和己二酸产物进行简单干燥处理后，对产品的纯度进行检测，KA油的纯度达到98.1％，己二酸的纯度达到99.0％。对反应液成分的检测，计算出环己烷的氧化转化率达到43.5％。反应持续进行，无管道堵塞的情况发生。

Claims (8)

1.基于改进的反应分离同步反应器利用空气氧化环己烷生产KA油和己二酸的方法，所述的改进的反应分离同步反应器包括鼓泡重力反应塔或搅拌反应塔以及与所述鼓泡重力反应塔或搅拌反应塔底部连接的恒温沉降塔；所述的鼓泡重力反应塔或搅拌反应塔塔内包括上部的气相区、中下部的反应区和顶部的反应气体出口；所述鼓泡重力反应塔的反应区内的塔壁上沿塔轴45～75°夹角方向倾斜设有多组交替分布的重力沉降板，所述重力沉降板板面设有可使气体和液体通过的小孔；所述搅拌反应塔的反应区内设有搅拌器；所述的鼓泡重力反应塔或搅拌反应塔塔内反应区底底部设有气体入口，所述气体入口处设有气体均布器；其特征在于：
所述的鼓泡重力反应塔或搅拌反应塔与恒温沉降塔之间通过法兰连接；所述的恒温沉降塔内设有可供液体通过的微孔滤板；所述的恒温沉降塔在所述微孔滤板下部设有循环管道与鼓泡重力反应塔或搅拌反应塔的反应区上部连接，所述的循环管道上设有循环泵；
先将催化剂和环己烷加入到改进的反应分离同步反应器内，直至充满鼓泡重力反应塔或搅拌反应塔的反应区和恒温沉降塔；开启循环泵，使反应液在鼓泡重力反应塔或搅拌反应塔的反应区及恒温沉降塔内部循环，此时，从鼓泡重力反应塔或搅拌反应塔的氧化区底部通入空气，空气经气体均布器分散后，与环己烷接触，在温度为125～160℃，压力为0.5～1.5MP的条件下发生氧化反应；氧化反应生成的KA油和己二酸随着循环的反应液迅速沉降进入恒温沉降塔；己二酸被微孔滤板截留沉降在微孔滤板上，而KA油则通过微孔滤板沉降在恒温沉降塔底部；直至恒温沉降塔盛满KA油和己二酸产物时，停止循环泵，从恒温沉降塔顶部回收反应液，再从恒温沉降塔底部收集KA油，取下恒温沉降塔，收集恒温沉降塔内的己二酸。
2.根据权利要求1所述的基于改进的反应分离同步反应器利用空气氧化环己烷生产KA油和己二酸的方法，期特征在于，所述的微孔滤板设置在恒温沉降塔距塔底4/10～6/10高度处。
3.根据权利要求1所述的基于改进的反应分离同步反应器利用空气氧化环己烷生产KA油和己二酸的方法，期特征在于，所述的微孔滤板下部的循环管道设置在恒温沉降塔距塔底2/10～4/10高度处。
4.根据权利要求1～3任一项所述的基于改进的反应分离同步反应器利用空气氧化环己烷生产KA油和己二酸的方法，其特征在于，所述的循环管道上设有阀门。
5.根据权利要求1所述的基于改进的反应分离同步反应器利用空气氧化环己烷生产KA油和己二酸的方法，期特征在于，所述的恒温沉降塔底部设有液体产物出口。
6.根据权利要求1所述的基于改进的反应分离同步反应器利用空气氧化环己烷生产KA油和己二酸的方法，期特征在于，所述的恒温沉降塔顶部设有排液口。
7.根据权利要求1所述的基于改进的反应分离同步反应器利用空气氧化环己烷生产KA油和己二酸的方法，期特征在于，所述的催化剂为金属卟啉催化剂及锰和/或钴的金属盐催化剂，或金属卟啉催化剂，或钴的金属盐催化剂，所述的锰的金属盐为锰的醋酸盐和/或环烷酸盐，所述的钴的金属盐为钴的醋酸盐和/或环烷酸盐；使用钴的金属盐催化剂时，钴的金属盐催化剂在反应体系中的浓度为50～200ppm；或者使用金属卟啉催化剂时，金属卟啉催化剂在反应体系中的浓度为1～20ppm；或者使用金属卟啉催化剂及锰和/或钴的金属盐催化剂时，锰和/或钴的金属盐催化剂在反应体系中的浓度为50～200ppm，金属卟啉催化剂在反应体系中的浓度为1～20ppm。
8.根据权利要求7所述的基于改进的反应分离同步反应器利用空气氧化环己烷生产KA油和己二酸的方法，其特征在于，所述的金属卟啉包括四苯基卟啉铁、四对氯苯基卟啉铁、四苯基卟啉钴、四苯基卟啉铜、四苯基卟啉锰、四苯基卟啉铁μ-二聚体、四对氯苯基卟啉钴、四对氯苯基卟啉铜、四对氯苯基卟啉锰、四对氯苯基卟啉铁μ-二聚体中的一种或几种。
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