CN107778132B - 一种基于多层导流筒鼓泡反应器制备环己醇和环己酮的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于多层导流筒鼓泡反应器制备环己醇和环己酮的方法，该方法是在多层导流筒鼓泡反应器中，用含氧气体氧化环己烷生成含环己基过氧化氢的氧化液，然后用强碱溶液萃取氧化液得到含环己基过氧化氢的碱性水相和环己烷有机相，含环己基过氧化氢的碱性水相在高沸点溶剂存在下进行分解反应，分解液沉降分离后，蒸馏有机相得到环己醇和环己酮的混合物，萃取后的环己烷溶液返回至环己烷氧化反应过程；该方法能大大提高环己烷氧化选择性和反应效率，降低环己烷蒸馏能耗。

Description

一种基于多层导流筒鼓泡反应器制备环己醇和环己酮的方法

技术领域

本发明涉及一种制备环己醇和环己酮的方法，特别涉及一种基于多层导流筒鼓泡反应器制备环己醇和环己酮的方法；属于KA油制备技术领域。

背景技术

制备环己醇和环己酮，通常是用含分子氧的气体氧化环己烷，首先生成含环己基过氧化氢、环己醇和环己酮等物质的环己烷氧化液，然后处理环己烷氧化液，使其中的环己基过氧化氢分解生成环己醇和环己酮，其后将未反应的环己烷蒸出循环使用，反应产物经多次精馏得到环己醇和环己酮。

环己烷氧化反应器一般为鼓泡塔，可在塔中加导流筒等内构件来改善传质，也可加装搅拌。在鼓泡塔中，一般不需要对液相进行剧烈搅拌，气相可高度分散在液相中，有较大的持液量和相界接触表面，传质和传热效率较高，适用于缓慢化学反应和强放热情况，反应器结构简单、操作稳定、投资和维修费用低。带搅拌的鼓泡反应器能加速气液两相之间的传质和传热，更易于操控。

因为含氧气体氧化环己烷生成的中间产物环己基过氧化氢、环己醇和环己酮都比环己烷更容易氧化，而这些中间产物又是所需要的目的产物，用一个搅拌鼓泡反应器反应时液相接近全混流，而改用多釜串联之后，液相的流动接近平推流，与全混方式相比可以减少中间产物被进一步氧化，从而提高目的产物的收率。串联反应器的个数越多，液相混合物的流动就越接近平推流，反应产物的收率就越高。但是，串联的反应器数量较多时设备数量庞大因而初期投资高，串联的反应器数量较少时实际效果与平推流反应器差距较大，使得最终的目的产物的选择性仍然偏低。考虑到设备成本和实际操作，一般选择的串联反应器的个数为3～8个，如中国专利ZL200610031689.X、ZL200610031809.6、ZL201120157789.3和CN103804161A所述。环己烷的转化率一般控制在3％～4％之间，环己基过氧化氢含量约3％左右，目的产物的选择性约为92％，生产经验表明，环己烷转化率增加1％，目的产物选择性就会下降约4％，因此提高环己烷转化率会使选择性下降。

含环己基过氧化氢约3％左右的环己烷氧化液在分解工序进行处理，环己基过氧化氢分解为环己醇和环己酮以及少量副产物，目前应用较广泛的是用碱性水溶液处理环己烷氧化液，在分解环己基过氧化氢的同时，氧化液中的酸被中和，酯被皂化，因此分解产物在沉降分离出碱水相后不含酸性物质，不会对后续设备造成腐蚀，如中国专利01114586.2所述。用碱性水溶液处理环己烷氧化液时，环己烷相中的环己基过氧化氢先萃取至碱水相中，然后在碱水相中反应，生成的环己醇和环己酮又被萃取至环己烷相中。分解过程中环己基过氧化氢的转化率接近100％，环己醇和环己酮的选择性约为88％。

分解液中环己醇与环己酮之和约为4％，另有少量其它氧化产物，含量超过95％的环己烷需在环己烷蒸馏工序中蒸出，蒸出的环己烷是目的产物的约24倍，目前工业生产中多采用三效蒸馏，蒸馏环己烷所消耗的蒸汽量仍然较高，约占所有精馏塔能耗的30％。提高环己烷氧化转化率可减少环己烷的蒸发量，但提高转化率会导致目的产物选择性下降，造成物耗的增加；降低环己烷氧化转化率可以提高目的产物的选择性，但产物中环己烷的比例更高，需要蒸出的环己烷更多。例如，分解液中环己醇和环己酮的总量约2％时，需要蒸出约为目的产物49倍的环己烷，选择性提高所减少的物耗难以弥补蒸馏环己烷所增加的能耗。

发明内容

针对现有的制备环己酮和环己醇工艺存在的不足之处，本发明的目的是在于提供一种高选择性、高效、低能耗的制备环己醇和环己酮的方法。

为了实现上述技术目的，本发明提供了一种基于多层导流筒鼓泡反应器制备环己醇和环己酮的方法，该方法包括以下步骤：

1)在多层导流筒鼓泡反应器中，通过含氧气体氧化环己烷，得到含环己基过氧化氢的氧化液；其中，环己烷氧化的转化率控制在0.5％～1.5％的范围内；

2)所述含环己基过氧化氢的氧化液通过强碱溶液萃取分离，得到含环己基过氧化氢的碱性水相和含环己烷的有机相；

3)在所述含环己基过氧化氢的碱性水相中加入高沸点有机溶剂后，进行环己基过氧化氢的分解反应，得到含环己醇和环己酮的混合液；

所述的高沸点有机溶剂为沸点在200～400℃，且不与环己醇和/或环己酮形成共沸物的非水溶性有机溶剂；

4)所述含环己醇和环己酮的混合液通过沉降分离，得到含环己醇、环己酮和高沸点有机溶剂的有机相和废碱溶液；

5)所述含环己醇、环己酮和高沸点有机溶剂的有机相通过精馏分离，得到环己醇和环己酮混合产物与高沸点有机溶剂。

优选的方案，所述多层导流筒鼓泡反应器主体包括反应器壳体和多层导流筒。所述多层导流筒包括由内至外同轴套设的若干层导流筒。所述多层导流筒的最内层导流筒至最外层导流筒的高度呈梯度降低，且内径呈梯度增大。所述多层导流筒固定设置在反应器壳体内的底部，且各层导流筒底部均与反应器壳体内的底部之间设有过水缝隙。所述多层导流筒的最内层导流筒内区域的底部设有进液口。所述反应器壳体侧壁设有出液口，所述反应器壳体顶部设有出气口。所述多层导流筒的最内层导流筒内区域的底部、各层导流筒之间区域的底部以及最外层导流筒与反应器壳体之间区域的底部，均设有气体分布器，各气体分布器均与进气口连接。

较优选的方案，多层导流筒包括2～9层同轴套设的导流筒。

较优选的方案，所述多层导流筒的相邻两层导流筒之间的高度差为0.01～1米，相邻两层导流筒之间的间距为0.1～1米。

优选的方案，所述过水缝隙的高度为0.001～0.01米。

优选的方案，将环己烷从进液口通入多层导流筒鼓泡反应器内，环己烷从最内层导流筒内向最外层导流筒流动；一部分环己烷从各层导流筒底部与反应器壳体内底部之间的过水缝隙由内至外逐层外流，另一部分环己烷从各层导流筒顶部由内至外逐层溢流；在通入环己烷的同时，将含氧气体从进气口通入多层导流筒鼓泡反应器内，经过气体分布器分散后，与环己烷充分接触发生氧化反应，反应得到的含环己基过氧化氢的氧化液从出液口引出多层导流筒鼓泡反应器，反应后的气体相从出气口引出多层导流筒鼓泡反应器。

优选的方案，环己烷从进液口通入多层导流筒鼓泡反应器之前预热至120～200℃，多层导流筒鼓泡反应器内的反应温度保持在120～200℃、压力为0.4～2.0MPa。

优选的方案，所述含氧气体的氧气体积浓度在5％～70％范围内变换。最优选的方案是，在多层导流筒的最内层导流塔内区域、各层导流筒之间区域和最外层导流筒与反应器壳体之间区域分别通入不同浓度的含氧气体，在多层导流筒由最内层导流筒至最外层导流筒之间的各区域中通入的含氧气体中氧气体积百分比浓度依次增大。由于在反应器中采用了多层导流筒，使液体物料的流动更接近于平推流，同时在氧化过程中使用了氧含量不同的含氧气体，使每个环形区域的通气量维持在一个能使各环形区域内气液流动状况良好的正常范围内，使反应器内既有足够的气液相界面积，又有足够的氧分压，充分保证了氧的传质速率与反应速率相匹配，使氧化反应能稳定、高效地进行。

优选的方案，步骤2)中，萃取分离通过萃取塔实现；所述萃取塔内的中部填充有填料层，所述强碱溶液从填料层上部进入萃取塔，所述含环己基过氧化氢的氧化液从填料层下部进入萃取塔；所述强碱溶液和所述含环己基过氧化氢的氧化液在填料层中逆流接触，所述含环己基过氧化氢的氧化液中的环己基过氧化氢被萃取进入强碱溶液中，形成含环己基过氧化氢的碱性水相，从萃取塔底部分离，萃余液即含环己烷有机相从萃取塔顶部分离。在萃取塔上部和下部均有一段用来沉降分离萃取混合液的空间。

较优选的方案，所述强碱溶液进入萃取塔内时的温度为20～80℃，所述含环己基过氧化氢的氧化液进入萃取塔内时的温度为20～80℃；所述强碱溶液与所述含环己基过氧化氢的氧化液的质量比为1:10～10:1；所述萃取塔的操作压力为绝压0.1～1.0MPa。

较优选的方案，强碱溶液为浓度为0.5～5mol/L的氢氧化钠和/或氢氧化钾溶液。

较优选的方案，含环己烷的有机相调节温度至120～200℃，返回1)的氧化步骤。

优选的方案，步骤3)中，分解反应是通过分解釜实现，所述分解釜包括一级搅拌反应釜或者包括两级以上串联搅拌反应釜；所述含环己基过氧化氢的碱性水相与高沸点有机溶剂先进入一级搅拌反应釜进行分解反应，如果分解反应完全，从一级搅拌反应釜中引出含环己醇和环己酮的混合液，如果分解反应不完全，则将一级搅拌反应釜中的反应物料引入二级或二级以上搅拌反应釜进行分解反应，直至分解反应完全，从最后一级搅拌反应釜中引出含环己醇和环己酮的混合液。

较优选的方案，所述含环己基过氧化氢的碱性水相进入一级搅拌反应釜时的温度为20～80℃，所述高沸点有机溶剂进入一级搅拌反应釜时的温度为60～160℃；所述高沸点有机溶剂与所述含环己基过氧化氢的碱性水相的重量比为1:10～10:1，各级搅拌反应釜的温度维持在40～140℃，操作压力均为绝压0.1～1.0MPa。

优选的方案，沉降分离通过沉降分离器实现，含环己醇和环己酮的混合液从沉降分离器的中部进入沉降分离器，在沉降分离器中静置沉降，从沉降分离器顶部得到含环己醇、环己酮和高沸点有机溶剂的有机相，从沉降分离器的底部得到废碱溶液。

较优选的方案，废碱溶液包含羧酸盐，一部分废碱溶液送去废碱回收工序，一部分废碱溶液补加强碱调节浓度至0.5～5mol/L后，返回2)的萃取分离过程。

优选的方案，精馏分离通过精馏塔实现，所述精馏塔的操作压力为绝压0.1～10kPa；从精馏塔塔顶得到环己醇和环己酮的混合产物，从精馏塔塔釜回收高沸点有机溶剂。

较优选的方案，高沸点有机溶剂调整温度至60～160℃，返回3)分解反应步骤。

较优选的方案，高沸点有机溶剂为沸点在200～400℃，且不与环己醇和/或环己酮形成共沸物的非水溶性烷烃、环烷烃或芳烃中的至少一种。

本发明的多层导流筒鼓泡反应器主体包括反应器壳体和多层导流筒。反应器壳体为圆柱体形状，其内径比多层导流筒的最外层导流筒的外径大，反应器壳体的轴心与多层导流筒的轴心重合。多层导流筒固定设置在反应器壳体内的底部，将反应器壳体内分隔成多级环形区域。

本发明的多层导流筒鼓泡反应器的导流筒底部边缘通过突出的支撑底座与反应器壳体内底部固定。

本发明的多层导流筒鼓泡反应器在反应器壳体的直径较小时，设置较少的导流筒层数，在多层导流筒鼓泡反应器的直径较大时，设置较多的导流筒层数，设置的层数越多，整个反应液的流动越接近于平推流。

本发明的多层导流筒鼓泡反应器中导流筒的高度从最内层向最外层依次降低，以防止外层环形区域中的反应液因倒灌而引起各级之间的返混，较大的高度差可以将各级之间的返混降至最小。

本发明的多层导流筒鼓泡反应器中相邻两层导流筒之间，外层导流筒内径与内层导流筒外径之间的直径差为0.2～2米。过小的直径差会使从内层导流筒溢流出的大部分反应液直接越过中间层环形区域而进入外层环形区域，过大的直径差会减少相同直径反应器内导流筒的数量，使串联级数偏少而偏离平推流。

本发明的多层导流筒鼓泡反应器主体包括反应器壳体和多层导流筒，在反应器壳体内同轴套设多层导流筒，每层导流筒的直径不同，且每层导流筒的底部与反应器壳体内的底部留有过水缝隙。多层导流筒将反应器壳体内分隔成多级底部连通的环形区域，并且多层导流筒的高度沿内向外逐级降低，位于最内层导流筒内的底部设置进液口，每级环形区域内的底部以及最内层的导流筒内的底部均设有气体分布器，分布器均连通进气口，最外层的环形区域连通出液口，出液口设置在反应器壳体的侧壁，所述反应器壳体顶部设有出气口。所述多层导流筒鼓泡反应器内导流筒的层数为2～9；所述导流筒底部边缘通过突出的支撑底座与反应器壳体内的底部固定。导流筒底部边缘与反应器底部壳体之间的缝隙高度为0.001～0.01米，相邻两层导流筒的高度差为0.01～1米，外层导流筒内径与内层导流筒外径之间的直径差为0.2～2米(即两层导流筒之间的间距为0.1～1米)。

相对现有技术，本发明的技术方案带来的有益技术效果：

1、本发明的技术方案通过多层导流筒鼓泡反应器进行环己烷的氧化，大大提高了环己烷的氧化反应的效率及氧化反应的选择性。本发明的技术方案设计的多层导流筒鼓泡反应器是在鼓泡反应器内设置多层导流筒，将鼓泡反应器内液体分隔成多个环形区域，位于最内层导流筒内部以及每一个环形区域相当于一个全混釜，环己烷从最内层导流筒向外层导流筒逐级流过，提高了反应液的流通速率，整个多层导流筒鼓泡反应器相当于多个全混釜串联。并且根据多层导流筒鼓泡反应器内设置的导流筒层数，可以模拟出更多级数的串联全混釜，使得整个反应物料的流动方式更接近于平推流，大大提高了传质效率，且增加了环己烷的氧化中间产物环己基过氧化氢、环己醇和环己酮的选择性。

2)本发明的技术方案在氧化反应完成后，直接实现环己烷分离，可以将环己烷返回氧化过程，从而避免了环己烷的蒸发循环，蒸馏所用的能耗大幅降低。

3)本发明的技术方案在环己烷的氧化过程中维持环己烷的较低转化率，在环己烷氧化转化率较低时，氧化液中的环己醇和环己酮含量较低，萃取后大部分留在环己烷相中并返回至环己烷氧化工序，用来引发环己烷的氧化反应；同时，可以使环己烷最大程度转化成环己基过氧化氢，有效防止副反应发生，大大提高了环己酮和环己醇的选择性。

4)本发明的技术方案在环己基过氧化氢分解过程中引入了特殊的高沸点有机溶剂，采用的有机溶剂沸点高，且不溶于水，不与环己酮和环己醇共沸，一方面用于萃取环己基过氧化氢分解生成的环己醇和环己酮，实现环己醇和环己酮的分离；另一方面降低能耗，后续精馏过程中只需将环己酮和环己醇蒸馏分离即可，剩余的高沸点有机溶剂直接从釜底返回使用，相对传统的先蒸馏回收环己烷，再蒸馏回收环己酮和环己醇的工艺，大大降低了能耗。

5)本发明的分解反应可以采用多釜串联，分解反应可以在适宜的温度序列下进行，通过调节各釜的温度可以调节各釜中环己基过氧化氢的分解速度。

6)本发明使用强碱萃取出环己基过氧化氢并加入高沸点溶剂萃取出分解液中的环己醇和环己酮，萃取后的环己烷相升温后可直接返回氧化反应器，大大降低了传统工艺中蒸发环己烷所需的能耗，与现有技术比可降低精馏能耗20％～30％。

7)本发明的制备环己醇和环己酮的方法，一方面通过改进反应器，在鼓泡反应器中设置多层导流筒，相当于增加了总的串联级数，使液体物料的流动更接近于平推流；另一方面，在环己烷氧化过程中采用了不同浓度的含氧气体。使各反应区域维持良好的气液流动状况，保证整个反应器内既有足够的气液相界面积，又有足够的氧分压，充分实现了氧的传质速率与反应速率相匹配，使氧化反应能稳定、高效地进行。

8)本发明采用多层导流筒鼓泡反应器来氧化环己烷，改善了气液流动状况，用一台多层导流筒鼓泡反应器可替代几台串联的反应器，减少了设备数量，提高了氧化过程的选择性，与现有技术比可提高环己烷氧化选择性3.0％～5.0％。

附图说明

【图1】为实施例1中的环己烷氧化反应器内部示意图；

【图2】为制备环己醇和环己酮的工艺流程示意图；

其中，1为反应器壳体，2为外层导流筒，3为内层导流筒，4为环形区域，5为进液口，6为进气口，7为出气口，8为气体分布器，9为出液口，10为过水缝隙。

具体实施方式

以下实施例旨在结合说明书附图进一步说明本发明内容，而不是限制本发明权利要求的保护范围。

实施例1

参见图1，环己烷氧化反应器的反应器壳体1内套设多层导流筒，本实施例中为两层导流筒，包括位于中心的内层导流筒3和位于外侧的外层导流筒2，两层导流筒与反应器壳体1同轴设置，并且直径不同，将反应器壳体1内分隔成三级环形区域4，并且导流筒的高度沿内层导流筒3向外层导流筒2逐级降低，并且内层导流筒3和外层导流筒2的底部均与反应器壳体1底部留有过水缝隙10，这样三级环形区域之间既可通过导流筒与壳体底部之间的过水缝隙10逐级流动，也可通过顶部进行逐级溢流串联，位于中心的内层导流筒3连通进液口5，每级环形区域3以及中心的内层导流筒3内均连通进气口6，进液口5和进气口6均位于反应器底部，可通过管路从反应器顶部或底部引入连通，反应器壳体内的环形区域4以及中心的内层导流筒3内的底部分别设有气体分布器与各层进气口6连接。最外层的环形区域连通出液口9，出液口9固设在反应器壳体1侧壁上，反应器壳体1顶部设有出气口7，在反应器壳体1内的环形区域4底部设有气体分布器8。

在实际生产应用中，可根据生产要求以及重新设置导流筒的尺寸及数量，反应器壳体内导流筒的层数为可设置2～9层，相邻两层导流筒的高度差为0.01～1米，外层导流筒内径与内层导流筒外径之间的直径差为0.2～2米。在本实施例中，反应器壳体1、外层导流筒2和内层导流筒3均为光滑的圆筒，反应器壳体1的内径800mm，中心的内层导流筒3内径400mm，外层导流筒2内径600mm，反应器壳体高3000mm，中心的内层导流筒3高2600mm，外层导流筒2高2400mm，最外层出料口高2200mm。

将环己烷从多层导流筒鼓泡反应器的中心进液口引入，部分环己烷通过导流筒与壳体之间的缝隙依次由内层导流筒内流至内层导流筒3和外层导流筒2之间的环形区域，再流至外层导流筒2和反应器壳体1之间的环形区域，另一部分环己烷从内层导流筒3的顶部溢流至内层导流筒3和外层导流筒2之间的环形区域，再从外层导流筒2的顶部溢流至外层导流筒2和反应器壳体1之间的环形区域，直至从出液口溢流排出至萃取塔。按照多层导流筒鼓泡反应器的内层导流筒内区域和各层导流筒环形区域之间区域的体积以及环己烷的停留时间来调节环己烷的进料量，使液相产物以一定速度逐级溢流，经多级串连氧化后进入下步工序。

从多层导流筒鼓泡反应器的内层导流筒引入的液相环己烷预先加热至120～200℃，并将反应器内各级环形区域的反应温度保持在120～200℃，并保持反应器内每级环形区域的反应压力为0.4～2MPa。

在多层导流筒鼓泡反应器中，从内层导流筒内区域和各层导流筒之间的环形区域引入的含分子氧的气体中氧气含量为5％～70％，并且沿反应液的流动方向逐级提高。通过多层导流筒鼓泡反应器各层导流筒之间的环形区域以及中心的内层导流筒底部连通的进气管连接的气体分布器进入液相环己烷中进行氧化反应，同时调节反应温度、进气量和进气氧浓度，使中心的内层导流筒和外层导流筒之间环形区域的尾气中含氧量均低于5％，尾气经处理并回收环己烷后循环利用。

在本实施例中的实际氧化过程中，在一个二层导流筒鼓泡反应器中逐级通入含氧气体，调节各釜的通气量和氧浓度，调整反应温度，使各釜尾气中的氧含量(干基)控制在2％左右，调节环己烷停留时间为18min左右。系统稳定运行后反应温度为165～170℃，反应压力1.2MPa，取样分析，分析结果趋于稳定后的液相物料中含环己基过氧化氢1.12％，含环己醇0.15％，含环己酮0.07％，计算得出环己烷转化率为1.02％，有用产物的选择性(包括环己酮、环己醇和环己基氢过氧化物)为97.8％。

将多层导流筒反应器中制备的反应液降温至20～80℃，引入过氧化物萃取塔的下部，将预先配制好的含氢氧化钠的碱液引入萃取塔的上部，两种物料在萃取塔中部的填料层逆流接触，并在萃取塔的顶部和底部分相，顶部环己烷相中基本不含环己基过氧化氢，升温后可直接返回至环己烷氧化反应器，其中所含的少量环己醇和环己酮可促进环己烷的氧化，底部溶有环己基过氧化氢的碱液送入过氧化物分解反应器中。

在本实施例中，萃取塔为内装填料的带夹套玻璃管，填料体积约100mL，夹套通入热水以维持萃取温度恒定，将氧化液冷却至40℃左右，用泵以40mL/h左右的速度送入填料层下部，将配制好的氢氧化钠浓度为2mol/L的碱液以20mL/h左右的速度送入填料层上部，两种物料在填料层中逆流接触，在填料层上部区域分离成两相，环己烷相从顶部引出，经检测，环己烷相中环己基过氧化氢的含量为0.08％，环己醇的含量为0.16％，环己酮的含量为0.08％。

取萃取塔底部排出的含环己基过氧化氢的碱液200g加至三口烧瓶中，再加入高沸点溶剂环己基苯400g，于90～110℃下搅拌30min，然后静置分相，取上层有机相在间歇精馏塔中精馏，从塔顶得到环己醇和环己酮的混合物。

以上实施例是对本发明的说明，并非对本发明的限定，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的具体工作原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (15)

1.一种基于多层导流筒鼓泡反应器制备环己醇和环己酮的方法，其特征在于：

包括以下步骤：

1)在多层导流筒鼓泡反应器中，通过含氧气体氧化环己烷，得到含环己基过氧化氢的氧化液；其中，环己烷氧化的转化率控制在0.5％～1.5％的范围内；

所述多层导流筒鼓泡反应器主体包括反应器壳体和多层导流筒；

所述多层导流筒包括由内至外同轴套设的若干层导流筒；

所述多层导流筒的最内层导流筒至最外层导流筒的高度呈梯度降低，且内径呈梯度增大；

所述多层导流筒固定设置在反应器壳体内的底部，且各层导流筒底部均与反应器壳体内的底部之间设有过水缝隙；

所述多层导流筒的最内层导流筒内区域的底部设有进液口；

所述反应器壳体侧壁设有出液口，所述反应器壳体顶部设有出气口；

所述多层导流筒的最内层导流筒内区域的底部、各层导流筒之间区域的底部以及最外层导流筒与反应器壳体之间区域的底部，均设有气体分布器，各气体分布器均与进气口连接；

所述含氧气体的氧气体积百分比浓度为5％～70％，且在多层导流筒由最内层导流筒至最外层导流筒之间的各区域中通入的含氧气体中氧气体积百分比浓度依次增大；

2)所述含环己基过氧化氢的氧化液通过强碱溶液萃取分离，得到含环己基过氧化氢的碱性水相和含环己烷的有机相；所述的强碱溶液为浓度为0.5～5mol/L的氢氧化钠和/或氢氧化钾溶液；

3)在所述含环己基过氧化氢的碱性水相中加入高沸点有机溶剂后，进行环己基过氧化氢的分解反应，得到含环己醇和环己酮的混合液；

所述的高沸点有机溶剂为沸点在200～400℃，且不与环己醇和/或环己酮形成共沸物的非水溶性有机溶剂；

4)所述含环己醇和环己酮的混合液通过沉降分离，得到含环己醇、环己酮和高沸点有机溶剂的有机相和废碱溶液；

5)所述含环己醇、环己酮和高沸点有机溶剂的有机相通过精馏分离，得到环己醇和环己酮混合产物与高沸点有机溶剂。

2.根据权利要求1所述的基于多层导流筒鼓泡反应器制备环己醇和环己酮的方法，其特征在于：所述的多层导流筒包括2～9层同轴套设的导流筒；所述多层导流筒的相邻两层导流筒之间的高度差为0.01～1米，相邻两层导流筒之间的间距为0.1～1米。

3.根据权利要求1所述的基于多层导流筒鼓泡反应器制备环己醇和环己酮的方法，其特征在于：所述过水缝隙的高度为0.001～0.01米。

4.根据权利要求1～3任一项所述的基于多层导流筒鼓泡反应器制备环己醇和环己酮的方法，其特征在于：将环己烷从进液口通入多层导流筒鼓泡反应器内，从最内层导流筒内向最外层导流筒流动；一部分环己烷从各层导流筒底部与反应器壳体内底部之间的过水缝隙由内至外逐层外流，另一部分环己烷从各层导流筒顶部由内至外逐层溢流；在通入环己烷的同时，将含氧气体从进气口通入多层导流筒鼓泡反应器内，经过气体分布器分散后，与环己烷充分接触发生氧化反应，反应得到的含环己基过氧化氢的氧化液从出液口引出多层导流筒鼓泡反应器，反应后的尾气从出气口引出多层导流筒鼓泡反应器。

5.根据权利要求4所述的基于多层导流筒鼓泡反应器制备环己醇和环己酮的方法，其特征在于：环己烷从进液口通入多层导流筒鼓泡反应器之前预热至120～200℃，多层导流筒鼓泡反应器内的反应温度保持在120～200℃、压力为0.4～2.0MPa。

6.根据权利要求1所述的基于多层导流筒鼓泡反应器制备环己醇和环己酮的方法，其特征在于：2)中，萃取分离通过萃取塔实现；所述萃取塔内的中部填充有填料层，所述强碱溶液从填料层上部进入萃取塔，所述含环己基过氧化氢的氧化液从填料层下部进入萃取塔；所述强碱溶液和所述含环己基过氧化氢的氧化液在填料层中逆流接触，所述含环己基过氧化氢的氧化液中的环己基过氧化氢被萃取进入强碱溶液中，形成含环己基过氧化氢的碱性水相，从萃取塔底部分离，萃余液即含环己烷的有机相从萃取塔顶部分离。

7.根据权利要求6所述的基于多层导流筒鼓泡反应器制备环己醇和环己酮的方法，其特征在于：所述强碱溶液进入萃取塔内时的温度为20～80℃，所述含环己基过氧化氢的氧化液进入萃取塔内时的温度为20～80℃；所述强碱溶液与所述含环己基过氧化氢的氧化液的质量比为1:10～10:1；所述萃取塔的操作压力为绝压0.1～1.0MPa。

8.根据权利要求1所述的基于多层导流筒鼓泡反应器制备环己醇和环己酮的方法，其特征在于：所述的含环己烷的有机相调节温度至120～200℃，返回1)的氧化步骤。

9.根据权利要求1所述的基于多层导流筒鼓泡反应器制备环己醇和环己酮方法，其特征在于：3)中，分解反应是通过分解釜实现，所述分解釜包括一级搅拌反应釜或者包括两级以上串联搅拌反应釜；所述含环己基过氧化氢的碱性水相与高沸点有机溶剂先进入一级搅拌反应釜进行分解反应，如果分解反应完全，从一级搅拌反应釜中引出含环己醇和环己酮的混合液，如果分解反应不完全，则将一级搅拌反应釜中的反应物料引入二级或二级以上搅拌反应釜进行分解反应，直至分解反应完全，从最后一级搅拌反应釜中引出含环己醇和环己酮的混合液。

10.根据权利要求9所述的基于多层导流筒鼓泡反应器制备环己醇和环己酮的方法，其特征在于：所述含环己基过氧化氢的碱性水相进入一级搅拌反应釜时的温度为20～80℃，所述高沸点有机溶剂进入一级搅拌反应釜时的温度为60～160℃；所述高沸点有机溶剂与所述含环己基过氧化氢的碱性水相的重量比为1:10～10:1，各级搅拌反应釜的温度维持在40～140℃，操作压力均为绝压0.1～1.0MPa。

11.根据权利要求1所述的基于多层导流筒鼓泡反应器制备环己醇和环己酮的方法，其特征在于：所述的沉降分离通过沉降分离器实现，含环己醇和环己酮的混合液从沉降分离器的中部进入沉降分离器，在沉降分离器中静置沉降，从沉降分离器顶部得到含环己醇、环己酮和高沸点有机溶剂的有机相，从沉降分离器的底部得到废碱溶液。

12.根据权利要求1或11所述的基于多层导流筒鼓泡反应器制备环己醇和环己酮的方法，其特征在于：所述的废碱溶液包含羧酸盐，一部分废碱溶液送去废碱回收工序，一部分废碱溶液补加强碱调节浓度至0.5～5mol/L后，返回2)的萃取分离过程。

13.根据权利要求1所述的基于多层导流筒鼓泡反应器制备环己醇和环己酮的方法，其特征在于：所述的精馏分离通过精馏塔实现，所述精馏塔的操作压力为绝压0.1～10kPa；从精馏塔塔顶得到环己醇和环己酮的混合产物，从精馏塔塔釜回收高沸点有机溶剂。

14.根据权利要求13所述的基于多层导流筒鼓泡反应器制备环己醇和环己酮的方法，其特征在于：所述的高沸点有机溶剂调整温度至60～160℃，返回3)分解反应步骤。

15.根据权利要求1、10、13或14所述的基于多层导流筒鼓泡反应器制备环己醇和环己酮的方法，其特征在于：所述的高沸点有机溶剂为沸点在200～400℃，且不与环己醇和/或环己酮形成共沸物的非水溶性烷烃、环烷烃或芳烃中的至少一种。

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