CN205550235U - 一种苯酚加氢制备环己酮的反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种苯酚加氢制备环己酮的反应器。反应器罐体外壁设有蛇形冷却盘管，反应器罐体的上封头上设有进料口、催化剂进口，反应器罐体中部设有清液出口，反应器罐体的下封头上设有氢气入口，反应器内上部设有液体分布器、中部设有金属膜过滤器、底部设有金属膜板气体分布器，中间设有搅拌器。金属膜过滤器通过支撑架与反应器罐体内壁固定。金属膜过滤器的清夜汇集后通过管路通至罐体中部的清液出口流出罐体。本实用新型同样适用于其它气、液、固三相催化反应分离系统,使气、液、固三相混合的更加均匀，提高苯酚的转化率和环己酮的收率，降低能耗和生产成本。

Description

一种苯酚加氢制备环己酮的反应器

技术领域

本实用新型涉及一种化工反应装置，特别是一种苯酚加氢制备环己酮的反应器，属于气液固三相催化反应的浆态床反应装置。

背景技术

环己酮，无色透明液体，具有强烈的刺鼻臭味，微溶于水，溶于乙醇、乙醚等有机溶剂，是一种应用十分广泛的石油化工原料，主要用于生产己内酰胺与己二酸，是生产尼龙6和尼龙66的重要中间体，也可作为有机溶剂使用。工业上其生产工艺主要采用环己烷液相氧化法、苯酚加氢法、环己烯水合法。其中苯酚加氢法生产环己酮是最早应用于工业化生产环己酮的工艺，

分为两步，首先苯酚加氢生成环己醇，环己酮再脱氢进一步生成环己酮，与现有的其它生产方法相比，苯酚加氢法具有生产操作安全，副反应少，产物分离提纯方便，工艺流程短等优点，产品环己酮的质量较好。现有技术中常用的苯酚加氢反应器为固定床反应器，在固定床反应器中，反应原料与催化剂的接触不够充分，影响原料的转化率和环己酮的的选择性，而且反应完成后需要将反应物料输送到反应器外，进行催化剂与反应产物的分离，分离后被截留的催化剂再返回至反应器内，能耗高，还会造成催化剂和物料泄露，存在安全问题，给生产造成影响。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种苯酚加氢制备环己酮的反应器，以提高苯酚加氢反应过程中原料的转化率和环己酮的选择性，降低能耗。

本实用新型解决其技术问题采取的技术方案是这样的：一种苯酚加氢制备环己酮的反应器，包括罐体，罐体外壁设有蛇形冷却盘管，罐体的上封头上设有进料口、催化剂进口，罐体中部设有清液出口，罐体的下封头上设有氢气入口，罐体内顶部设有液体分布器，罐体中部沿内壁均匀分布有金属膜过滤器、底部设有金属膜板气体分布器，罐体中间设有搅拌器。

反应器罐体内上部的液体分布器为圆环管状结构，圆环管均布有开口朝下的出液孔，圆环的粗细及大小和出液孔的大小及数量依据进料量来设计。

反应器罐体内沿内壁均匀分布5～8个金属膜过滤器，金属膜过滤器的数量依据反应物料量和金属膜管的通量来设计。金属膜过滤器由多支金属膜管竖向排列组成，金属膜管之间留有间隙，其渗透侧汇集一起通过管路和清液出口通至反应器罐体外，金属膜管的过滤精度为0.5～30μm。

反应器罐体内底部的金属膜板气体分布器的气孔直径为0.5～30μm。

本实用新型不仅用于苯酚加氢催化反应过程和催化剂与反应产物的分离过程，广泛适用于气液固三相催化反应。

本实用新型的工作原理如下：催化剂从反应器罐体上封头上的催化剂进口加入，氢气从反应器罐体下封头上的氢气入口送入，经反应器内底部的金属膜板气体分布器均匀溢出，叔丁醇、水、苯酚从反应器罐体上封头上的进料口加入，经液体分布器上的出液孔喷出，在反应器内，在一定的温度、压力下，在催化剂和搅拌器的作用下，苯酚进行加氢反应得到反应液即催化剂和环己酮的混合溶液，反应液经金属膜过滤器进行过滤，环己酮清液经清液出口送至反应器外收集，催化剂被金属膜过滤器截留在反应器内继续参与反应。在反应过程中，通过反应器罐体外壁的蛇形盘管降温，以移去反应过程中产生的反应热。在反应和分离过程中，环己酮清液的渗出质量与加入的叔丁醇、水、苯酚及氢气的质量相同，以保证反应过程的连续性。同时采用环己酮清液定时对金属膜过滤器进行反冲，以去掉金属膜表面的滤饼层，保证分离过程的连续性。

本实用新型取得的有益效果是：

由于反应器内置有金属膜过滤器，与传统的反应釜外过滤相比，能耗降低，避免催化剂和物料泄露的风险；反应器内采用金属膜板作为氢气分布器及顶部的液体分布器，可使反应原料与氢气、催化剂混合更加均匀，提高了苯酚的转化率和环己酮的收率。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是图1的A-A剖视图。

图中标号含义如下：

1、罐体 2、上封头 3、进料口 4、搅拌 5、催化剂进口 6、液体分布器7、金属膜过滤器 8、支撑架9、清液出口 10、金属模板气体分布器 11、搅拌器支撑架12、氢气入口13、下封头14、蛇形盘管 15出液孔16、金属膜管。

具体实施方式

下面结合附图以及附图给出的具体实施例对本实用新型作进一步描述。

如图1所示，一种苯酚加氢制备环己酮的反应器，包括罐体1，罐体外壁缠绕有蛇形冷却盘管14，用于给罐体降温，罐体的上封头2上设有进料口3、催化剂进口5，罐体中部设有清液出口9，罐体的下封头13上设有氢气入口12，罐体内上部设有圆环管状结构的液体分布器6，圆环管上均布有开口朝下的出液孔15，罐体内中部沿内壁均匀分布有8个金属膜过滤器7，金属膜过滤器7通过支撑架8与反应器罐体内壁固定。罐体底部设有金属膜板气体分布器10，罐体中间设有搅拌器4，搅拌器4通过搅拌器支撑架11支撑，搅拌器支撑架11与反应器罐体下封头13固定。参见图2，金属膜过滤器7是由多支金属膜管16竖向排列组成，金属膜管16之间留有间隙，其渗透侧汇集一起，通过管路和清液出口9流出反应器罐体，金属膜管16的过滤精度为1μm。反应器内底部的金属膜板气体分布器10上开有开口朝上的出气孔，出气孔直径为1μm。

Claims (5)

1.一种苯酚加氢制备环己酮的反应器，包括罐体（1），其特征在于罐体外壁设有蛇形冷却盘管（14），罐体的上封头（2）上设有进料口（3）、催化剂进口（5），罐体中部设有清液出口（9），罐体的下封头（13）上设有氢气入口（12），罐体内顶部设有液体分布器（6），罐体中部沿内壁均匀分布有金属膜过滤器（7）、罐体底部设有金属膜板气体分布器（10），罐体中间设有搅拌器（4）。

2.根据权利要求1所述的反应器，其特征在于液体分布器为圆环管状结构，圆环管均布有开口朝下的出液孔。

3.根据权利要求1所述的反应器，其特征在于反应器内的金属膜过滤器为5～8个。

4.根据权利要求1或3所述的反应器，其特征在于金属膜过滤器由多支金属膜管竖向排列组成，金属膜管的过滤精度为0.5～30μm。

5.根据权利要求1所述的反应器，其特征在于金属膜板气体分布器（10）的气孔直径为0.5～30μm。