CN110841585A - 一种苯乙腈生产装置及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明给出了一种苯乙腈生产装置及其使用方法，所述装置使氯化苄和氰化钠及催化剂在设置或不设置扰流元件的管式氰化反应器进行连续氰化反应，再经固液分离、液液分离获得苯乙腈。该装置可用于有固体氯化钠析出和无固体氯化钠析出的生产过程。本发明给出的苯乙腈生产装置及使用方法设备投资少，生产效率高，操作方便，生产过程原料消耗与能量消耗低，产品质量好。

Description

一种苯乙腈生产装置及其使用方法
技术领域
本发明涉及一种化工产品的生产装置及其使用方法，特别是涉及化工产品苯乙腈的生产装置及其使用方法。
背景技术
苯乙腈是重要的医药、农药和化工中间体，应用广泛、市场需求量较大。苯乙腈的合成方法主要是氰化钠和氯化苄在催化剂存在下反应制得。早期的生产技术多采用间歇釜式反应装置制得苯乙腈。为了提高苯乙腈的生产效率和提高产品质量及原料消耗，潍坊滨海石化有限公司提出了采用改进的搅拌反应器进行苯乙腈生产；人们也提出了一些连续化制备苯乙腈的生产装置，如山东聊城中盛蓝瑞化工有限公司提出了5台搅拌釜串联连续氰化反应的苯乙腈生产装置；河北诚信有限责任公司提出用塔式反应器进行连续氰化的苯乙腈生产装置和采用微反应器进行连续氰化反应的苯乙腈生产技术。
前述苯乙腈生产装置或生产技术，或仍为间歇生产装置，或生产装置投资较大且操作控制复杂，易生成副产物，生产成本高；或不适应有氯化钠固体生成时的生产操作。开发新型高效的苯乙腈生产装置，提高苯乙腈生产效率和产品质量，降低苯乙腈生产成本具有重要意义。
发明内容
本申请给出了一种连续化苯乙腈生产装置。本申请采用设置扰流元件的管式反应器进行氰化反应，参与反应的原料氯化苄和氰化钠在反应器内混合与传热效果好，停留时间一致，反应效果好，副产物少，产品收率高。本申请给出的装置可用于有固体氯化钠析出和无固体氯化钠析出的生产过程。
本申请是通过以下技术方案实现的：
1.一种苯乙腈生产装置及其使用方法，所述生产装置包括：氰化钠水溶液与催化剂混合装置、管式氰化反应器、固液分离器、液液分离器、过滤器及设备间连接管线和阀门、介质输送装置、控制与显示仪表和附件。管式氰化反应器为管内间断或连续设置对流体有扰动作用的扰流元件，扰流元件与管壁无相对运动，管式氰化反应器外侧设置或不设置夹套；氰化钠水溶液与催化剂混合装置设有氰化钠水溶液入口、催化剂入口和混合液出口；管式氰化反应器设有来自氰化钠水溶液与催化剂混合装置的混合液入口和氯化苄入口及反应物出口；固液分离器设有反应物入口、苯乙腈与盐水混合物出口、含液氯化钠出口和循环滤液入口；液液分离器设有来自固液分离器的苯乙腈与盐水混合物入口、苯乙腈出口和盐水出口；过滤器设有含液氯化钠入口、滤液出口和氯化钠出口。氰化钠水溶液与催化剂混合装置的混合液出口与管式氰化反应器的混合液入口连通；管式氰化反应器反应物出口与固液分离器反应物入口连通；固液分离器的苯乙腈与盐水混合物出口与液液分离器的苯乙腈与盐水混合物入口连通；固液分离器含液氯化钠出口与过滤器含液氯化钠入口连通，过滤器滤液出口与固液分离器的循环滤液入口连通或与液液分离器的苯乙腈与盐水混合物入口连通。
2.一种苯乙腈生产装置及其使用方法，所述装置的使用方法包括：1)氰化钠水溶液与催化剂进入氰化钠水溶液与催化剂混合装置形成氰化钠水溶液与催化剂混合液；2)出氰化钠水溶液与催化剂混合装置的混合液与氯化苄进管式氰化反应器边向前流动、边混合、边反应、边传热；形成苯乙腈、氯化钠和水混合的反应物；3)出管式氰化反应器的反应物进固液分离器，液相苯乙腈和盐水的混合物去液液分离器进行苯乙腈与盐水分离，获得苯乙腈；含液氯化钠去过滤器过滤出固相氯化钠，出过滤器的滤液返回固液分离器。
本发明的优点与效果是：
1、可使苯乙腈制备过程实现连续化生产；
2、苯乙腈制备中的氰化反应过程在管式反应器内进行，参与反应的物料在管式反应器内边向前流动，边混合，边反应，边传热，传质传热效果好；
3、参与反应的物料在管式反应器内设扰流元件的扰动作用下，具有径向混合，无轴向返混，物料在反应器内的停留时间均匀；
4、设备投资少，操作简单；
5、适用于有固体氯化钠析出和无固体氯化钠析出的操作。
附图说明
图1是管式氰化反应器简图；
图2是有固体氯化钠析出的苯乙腈生产装置简图；
图3是有固体氯化钠析出的不设置中间固液分离器的苯乙腈生产装置简图；
图4是无固体氯化钠析出的苯乙腈生产装置简图；
具体实施例
实施例1
实施例1所用苯乙腈生产装置包括：氰化钠水溶液与催化剂混合装置1、管式氰化反应器2、固液分离器3、液液分离器4、过滤器5及设备间连接管线和阀门、介质输送装置、控制与显示仪表和附件。管式氰化反应器2为管内间断或连续设置对流体有扰动作用的扰流元件，扰流元件为固设在管内的带有扰流柱的左旋螺片和右旋螺片，左旋螺片和右旋螺片首尾交错90°相接。管式氰化反应器的结构简图如图1。管式氰化反应器2外侧设置夹套；氰化钠水溶液与催化剂混合装置1设有氰化钠水溶液入口1-1、催化剂入口1-2和混合液出口1-3；管式氰化反应器2设有来自氰化钠水溶液与催化剂混合装置的混合液入口2-1和氯化苄入口2-2及反应物出口2-3；固液分离器3设有反应物入口3-1、苯乙腈与水混合物出口3-2、含液氯化钠出口3-3和滤液循环入口3-4；液液分离器4设有来自固液分离器3的苯乙腈与水混合物入口4-1、苯乙腈出口4-2和盐水出口4-3；过滤器5设有含液氯化钠入口5-1、滤液出口5-2和氯化钠出口5-3。氰化钠水溶液与催化剂混合装置1的混合液出口1-3与管式氰化反应器2的混合液入口2-1连通；管式氰化反应器2反应物出口2-3与固液分离器3反应物入口3-1连通；固液分离器3的苯乙腈与盐水混合物出口3-2与液液分离器4的苯乙腈与盐水混合物入口4-1连通；固液分离器3含液氯化钠出口3-3与过滤器5含液氯化钠入口5-1连通；过滤器5滤液出口5-2与固液分离器3的循环滤液入口3-4连通。实施例1装置简图如图2。实施例1装置的使用方法包括：1)氰化钠水溶液与催化剂进入氰化钠水溶液与催化剂混合装置1形成氰化钠水溶液与催化剂混合液；2)出氰化钠水溶液与催化剂混合装置1的混合液与氯化苄进管式氰化反应器2边向前流动、边混合、边反应、边传热；形成苯乙腈、氯化钠和水混合的反应物；3)出管式氰化反应器2的反应物进固液分离器3，液相苯乙腈和盐水的混合物去液液分离器4进行苯乙腈与盐水分离获得苯乙腈；含液氯化钠定期或连续去过滤器5过滤出固相氯化钠，出过滤器5的滤液返回固液分离器3或去液液分离器4。
实施例2
实施例2与实施例1基本相同，不同之处在于管式氰化反应器2内设置的扰流元件为化工填料。
实施例3
实施例3与实施例1基本相同，不同之处在于管式氰化反应器2内设扰流元件为市售静态混合器。
实施例4
实施例4与实施例1基本相同，不同之处在于该实施例苯乙腈生产装置不设置固液分离器3，管式氰化反应器2的反应物出口2-3与过滤器5的含液氯化钠入口5-1连通，过滤器滤液出口5-2与液液分离器4的苯乙腈与盐水混合物入口4-1连通。实施例4装置简图如图3。其操作方法为：1)氰化钠、水与催化剂进入氰化钠水溶液与催化剂混合装置1形成氰化钠水溶液与催化剂混合液；2)出氰化钠水溶液与催化剂混合装置1的混合液与氯化苄进管式氰化反应器2边向前流动、边混合、边反应、边传热；形成苯乙腈、氯化钠和水混合的反应物；3)出管式氰化反应器2的反应物进过滤器5过滤出固相氯化钠，出过滤器5的滤液去液液分离器4。
实施例5
实施例5与实施例1基本相同，不同之处在于该实施例苯乙腈生产装置不设置固液分离器3和过滤器5，管式氰化反应器2反应物出口2-3与液液分离器4的苯乙腈与盐水入口4-1连通。实施例5的装置简图如图4。其操作方法为：1)氰化钠水溶液与催化剂进入氰化钠水溶液与催化剂混合装置1形成氰化钠水溶液与催化剂混合液；2)出氰化钠水溶液与催化剂混合装置1的混合液与氯化苄进管式氰化反应器2边向前流动、边混合、边反应、边传热；形成苯乙腈、氯化钠和水混合的反应物；3)出管式氰化反应器2的反应物去液液分离器4。
实施例6
实施例6与实施例1基本相同，不同之处在于管式氰化反应器2内不设置扰流元件。

Claims (2)

1.一种苯乙腈生产装置，其特征在于，所述生产装置包括：氰化钠水溶液与催化剂混合装置(1)、管式氰化反应器(2)、固液分离器(3)、液液分离器(4)、过滤器(5)及设备间连接管线和阀门、介质输送装置、控制与显示仪表和附件；管式氰化反应器(2)为管内间断或连续设置对流体有扰动作用的扰流元件，扰流元件与管壁无相对运动，管式氰化反应器(2)外侧设置或不设置夹套；氰化钠水溶液与催化剂混合装置(1)设有氰化钠水溶液入口(1-1)、催化剂入口(1-2)和混合液出口(1-3)；管式氰化反应器(2)设有来自氰化钠水溶液与催化剂混合装置(1)的混合液入口(2-1)和氯化苄入口(2-2)及反应物出口(2-3)；固液分离器(3)设有反应物入口(3-1)、苯乙腈与盐水混合物出口(3-2)、含液氯化钠出口(3-3)和滤液循环入口(3-4)；液液分离器(4)设有来自固液分离器(3)的苯乙腈与盐水混合物入口(4-1)、苯乙腈出口(4-2)和盐水出口(4-3)；过滤器(5)设有含液氯化钠入口(5-1)、滤液出口(5-2)和氯化钠出口(5-3)；氰化钠水溶液与催化剂混合装置(1)的混合液出口(1-3)与管式氰化反应器(2)的混合液入口(2-1)连通；管式氰化反应器(2)反应物出口(2-3)与固液分离器(3)反应物入口(3-1)连通；固液分离器(3)的苯乙腈与盐水混合物出口(3-2)与液液分离器(4)的苯乙腈与盐水混合物入口(4-1)连通；固液分离器(3)含液氯化钠出口(3-3)与过滤器(5)含液氯化钠入口(5-1)连通；过滤器(5)滤液出口(5-2)与固液分离器(3)的循环滤液入口(3-4)连通或与液液分离器(4)的苯乙腈与盐水混合物入口(4-1)连通。
2.一种苯乙腈生产装置，其特征在于，所述装置的使用方法包括：
1)氰化钠水溶液与催化剂进入氰化钠水溶液与催化剂混合装置(1)形成氰化钠水溶液与催化剂混合液；
2)出氰化钠水溶液与催化剂混合装置(1)的混合液与氯化苄进管式氰化反应器(2)边向前流动、边混合、边反应、边传热；形成苯乙腈、氯化钠和水混合的反应物；
3)出管式氰化反应器(2)的反应物进固液分离器(3)，液相苯乙腈和盐水的混合物去液液分离器(4)进行苯乙腈与盐水分离，获得苯乙腈；含液氯化钠定期或连续去过滤器(5)过滤出固相氯化钠，出过滤器(5)的滤液返回固液分离器(3)或去液液分离器(4)。
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