CN215403947U - 一种使用异佛尔酮做溶剂的水合反应工艺系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种使用异佛尔酮做溶剂的水合反应工艺系统，其中水合反应器的输出端连接有环己醇分离塔，环己醇分离塔与环己醇第一蒸发器连接，环己醇第二蒸发器配有水合溶剂回收泵，水合溶剂回收泵输出端与溶剂过滤器相连，气液分离器分别连通环己醇第一蒸发器与环己醇第二蒸发器且输出端连接有环己醇冷凝器，环己醇冷凝器输出端连接有环己醇精制塔进料罐，环己醇精制塔进料罐输出端通过环己醇精制塔进料泵与环己醇精制塔连接，环己醇精制塔输出端连接通过环己醇精制塔塔釜泵与溶剂过滤器连接，溶剂过滤器通过溶剂输送泵分别与溶剂精制系统连接和回水合反应连接。本实用新型可显著提高环己醇收率，同时可进行有效地分离、回收、重用溶剂。
Description
技术领域
本实用新型涉及化工生产技术领域，尤其涉及一种使用异佛尔酮做溶剂的水合反应工艺系统。
背景技术
环己醇是生产己二酸产品的主要原料之一，被氧化生产己二酸或脱氢生产环己酮。较成熟的生产工艺是由苯部分氢化得到环己烯，环己烯再经水合反应制备环己醇。
环己烯水合反应是在两台串联的水合反应器中进行。在反应器中，含催化剂浆液的有机相与水相混合，环己烯与水进行水合反应，但由于该反应平衡常数较低，且环己烯不溶于水，在水合催化剂表面参与水合反应困难，因此水合反应的收率仅有约10.5％。US6552235B2公开了在反应体系中加入有机溶剂异佛尔酮提高转化率的方法，加入一定量异佛尔酮后，在一定条件下反应1小时，环己烯转化率可达24.9％，环己醇选择性为99.5％；励娟等在文献(精细石油化工,2011,28(4):55-59)中报道，在过量的异佛尔酮、环己烯与催化剂浆液反应3小时后，环己烯转化率可达34.5％，环己醇选择性94.8％。可见加入适量异佛尔酮后，可较明显提高环己烯转化率，但将该技术应用于生产中的工艺仍未见报道。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种使用异佛尔酮做溶剂的水合反应工艺系统，解决现有技术中存在的上述问题。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
本实用新型的一种使用异佛尔酮做溶剂的水合反应工艺系统，包括两台串联的水合反应器、环己醇分离塔、环己醇蒸发系统、环己醇精制塔、溶剂过滤器、溶剂输送泵和溶剂精制系统，所述水合反应器的输出端连接有所述环己醇分离塔，所述环己醇蒸发系统包括环己醇第一蒸发器、环己醇第二蒸发器、气液分离器、环己醇冷凝器、环己醇精制塔进料罐和环己醇精制塔进料泵，所述环己醇分离塔塔顶回收的环己烯循环回所述水合反应器，所述环己醇分离塔塔釜的环己醇与有机溶剂经环己醇分离塔塔釜泵输送至所述环己醇第一蒸发器中，所述环己醇第一蒸发器与所述环己醇第二蒸发器之间存在位差且所述环己醇第一蒸发器的液位高于所述环己醇第二蒸发器的液位，所述环己醇第二蒸发器底部配有水合溶剂回收泵，所述水合溶剂回收泵输出端与所述溶剂过滤器相连，所述气液分离器具有分别连通所述环己醇第一蒸发器与所述环己醇第二蒸发器的管道且输出端连接有所述环己醇冷凝器，所述环己醇冷凝器输出端连接有所述环己醇精制塔进料罐，所述环己醇精制塔进料罐输出端通过所述环己醇精制塔进料泵与所述环己醇精制塔连接，所述环己醇精制塔输出端连接通过所述环己醇精制塔塔釜泵与所述溶剂过滤器连接，所述溶剂过滤器内部设置有若干袋式结构的过滤组件，所述溶剂过滤器与所述溶剂输送泵连接，所述溶剂输送泵输出端分别通过第一切换阀与所述溶剂精制系统连接和通过第二切换阀与所述回水合反应连接，有机溶剂为异佛尔酮。
进一步的，所述溶剂精制系统包括溶剂精制塔、溶剂精制塔再沸器、溶剂精制塔喷射器、溶剂精制塔冷凝器、溶剂精制塔回流罐、溶剂精制塔回流泵和溶剂循环输送泵，所述溶剂精制塔通过所述第一切换阀与所述溶剂输送泵连接，所述溶剂精制塔顶部与所述所述溶剂精制塔冷凝器连接、下部与所述所述溶剂精制塔再沸器连接，所述溶剂精制塔冷凝器分别与所述溶剂精制塔喷射器和所述溶剂精制塔回流罐连接，所述溶剂精制塔回流罐通过所述溶剂精制塔回流泵与废油罐连接，所述溶剂精制塔的输出端通过所述溶剂循环输送泵与所述水合反应器连接。
进一步的，所述溶剂精制塔为填料塔或筛板塔。
进一步的，所述环己醇第一蒸发器为釜式结构，所述环己醇第二蒸发器为具有锥形底部的立式结构。
再进一步的，所述水合溶剂回收泵采用大流量耐磨离心泵。
进一步的，所述环己醇冷凝器为管式换热器。
再进一步的，所述环己醇精制塔进料罐为卧式结构。
进一步的，所述环己醇精制塔进料泵为屏蔽泵。
进一步的，所述溶剂过滤器上部为筒状过滤区、下部为锥形存液区，所述溶剂过滤器内表面进行抛光处理，若干所述过滤组件形成烛形过滤器矩阵。
进一步的，所述溶剂精制系统为间歇减压精馏系统。
与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果：
本实用新型的使用异佛尔酮做溶剂的水合反应工艺系统是环己醇生产中使用异佛尔酮做溶剂的新型水合反应工艺系统，其中环己醇蒸发系统、溶剂过滤器和溶剂精制系统分别用于分离溶剂、过滤溶剂中的催化剂颗粒以及精制溶剂异佛尔酮，生产环己醇的水合反应中加入异佛尔酮可显著提高环己醇收率，但增加该溶剂需要后续分离，本实用新型可以有效地分离、回收、重用溶剂，且对后续精制环己醇的工艺不产生影响。
附图说明
下面结合附图说明对本实用新型作进一步说明。
图1为本实用新型的使用异佛尔酮做溶剂的水合反应工艺系统的示意图。
附图标记说明：101、102为串联的水合反应器，201为环己醇分离塔，202为环己醇分离塔塔釜泵，301为环己醇第一蒸发器，302为环己醇第二蒸发器，303为水合溶剂回收泵，304为气液分离器，305为环己醇冷凝器，306为环己醇精制塔进料罐，307为环己醇精制塔进料泵，401为环己醇精制塔，402为环己醇精制塔塔釜泵，501为溶剂过滤器，502为溶剂输送泵，601为第一切换阀，602为第二切换阀，701为溶剂精制塔，702为溶剂精制塔再沸器，703为溶剂精制塔喷射器，704为溶剂精制塔冷凝器，705为溶剂精制塔回流罐，706为溶剂精制塔回流泵，707为溶剂循环输送泵。其中，a为环己烯进料，b为分离出的轻沸物。
具体实施方式
如图1所示，一种使用异佛尔酮做溶剂的水合反应工艺系统，包括两台串联的水合反应器101和102、环己醇分离塔201、环己醇蒸发系统、环己醇精制塔401、溶剂过滤器501、溶剂输送泵502和溶剂精制系统，所述水合反应器102的输出端连接有所述环己醇分离塔201，所述环己醇蒸发系统包括环己醇第一蒸发器301、环己醇第二蒸发器302、气液分离器304、环己醇冷凝器305、环己醇精制塔进料罐306和环己醇精制塔进料泵307，所述环己醇分离塔201塔顶回收的环己烯循环回所述水合反应器101，所述环己醇分离塔201塔釜的环己醇与有机溶剂经环己醇分离塔塔釜泵202输送至所述环己醇第一蒸发器301中，所述环己醇第一蒸发器301与所述环己醇第二蒸发器302之间存在位差且所述环己醇第一蒸发器301的液位高于所述环己醇第二蒸发器302的液位，所述环己醇第二蒸发器302底部配有水合溶剂回收泵303，所述水合溶剂回收泵303输出端与所述溶剂过滤器501相连，所述气液分离器304具有分别连通所述环己醇第一蒸发器301与所述环己醇第二蒸发器302的管道且输出端连接有所述环己醇冷凝器305，所述环己醇冷凝器305输出端连接有所述环己醇精制塔进料罐306，所述环己醇精制塔进料罐306输出端通过所述环己醇精制塔进料泵307与所述环己醇精制塔401连接，所述环己醇精制塔401输出端连接通过所述环己醇精制塔塔釜泵402与所述溶剂过滤器501连接，所述溶剂过滤器501内部设置有若干袋式结构的过滤组件，所述溶剂过滤器501与所述溶剂输送泵502连接，所述溶剂输送泵502输出端分别通过第一切换阀601与所述溶剂精制系统连接和通过第二切换阀602与所述回水合反应连接，有机溶剂为异佛尔酮。
本实施例的使用异佛尔酮做溶剂的水合反应工艺系统在使用时，环己烯进料a与循环的有机溶剂异佛尔酮汇合后进入串联的水合反应器101、102中，在一定温度、压力下，与催化剂浆液混合反应，并在反应器上部的沉降部分离出有机层靠压差进入下一设备，有机混合物从水合反应器102出来后进入环己醇分离塔201，在环己醇分离塔201塔顶回收大部分环己烯循环回水合反应器101，塔釜为大部分环己醇与溶剂异佛尔酮，环己醇分离塔塔釜泵202将其输送至环己醇第一蒸发器301中，部分环己醇形成蒸汽从顶部蒸出，部分环己醇靠位差进入环己醇第二蒸发器302，然后形成蒸汽从顶部蒸出，环己醇第一蒸发器301和环己醇第二蒸发器302顶部蒸出的环己醇蒸汽通过气液分离器304分离出的气体进入环己醇冷凝器305，此时气液分离器304可使夹带上来的液沫回流，同时可防止极细小的水合催化剂颗粒沉积到气相管道中，而后环己醇再次形成液体，并由环己醇冷凝器305下部的环己醇精制塔进料罐306收集，然后由环己醇精制塔进料泵307输送进环己醇精制塔401进行精馏操作。
同时，溶剂异佛尔酮在环己醇第二蒸发器302底部富集，经由水合溶剂回收泵303输送至溶剂过滤器501，过滤掉少量流出的细小的水合催化剂颗粒，然后经溶剂输送泵502将溶剂异佛尔酮经第二切换阀602输送回水合反应，或经第一切换阀601输送至溶剂精制系统。
其中，环己醇精制塔401塔顶分离的物料主要为环己烯，其以气相返回水合反应器101继续反应，同时在侧线采出环己醇产品，塔釜会逐渐积累重沸物影响环己醇质量，以及积累可能的细小水合催化剂颗粒，因此应定期或经采样分析后用环己醇精制塔塔釜泵402将塔釜物料采出精制，即将塔釜物料经溶剂过滤器501过滤后，由溶剂输送泵502经第一切换阀601输送至溶剂精制系统。其中，环己醇精制塔塔釜泵402仅在环己醇精制塔401的塔釜杂质浓度较高时，用来抽取部分塔釜物料并送至溶剂精制系统做精制处理。
本实施例的使用异佛尔酮做溶剂的水合反应工艺系统使用特定有机溶剂促进反应的转化率，优选的，使用异佛尔酮作为该有机溶剂。
本实施例中，环己醇分离塔201包括二至四个冷凝器、一个回流罐、一个回流泵、一至四个塔釜再沸器以及一个塔釜泵，其中塔釜再沸器的热源除中压、高压蒸汽外，也可应用适当的节能技术回收系统内高温液体的热能。
具体的，所述溶剂精制系统包括溶剂精制塔701、溶剂精制塔再沸器702、溶剂精制塔喷射器703、溶剂精制塔冷凝器704、溶剂精制塔回流罐705、溶剂精制塔回流泵706和溶剂循环输送泵707，所述溶剂精制塔701通过所述第一切换阀601与所述溶剂输送泵502连接，所述溶剂精制塔701顶部与所述所述溶剂精制塔冷凝器704连接、下部与所述所述溶剂精制塔再沸器702连接，所述溶剂精制塔冷凝器704分别与所述溶剂精制塔喷射器703和所述溶剂精制塔回流罐705连接，所述溶剂精制塔回流罐705通过所述溶剂精制塔回流泵706与废油罐连接，所述溶剂精制塔701的输出端通过所述溶剂循环输送泵707与所述水合反应器101连接。
本实施例中，溶剂精制系统为间歇减压精馏系统，溶剂精制塔701为填料塔或筛板塔，塔釜再沸器采用高压蒸汽，塔顶压力由喷射器提供较高真空条件，塔顶分离出的轻沸物b经溶剂精制塔冷凝器704、溶剂精制塔回流罐705收集后，由溶剂精制塔回流泵706送到界外进行处理，塔釜余下的溶剂异佛尔酮由溶剂循环输送泵707送回水合反应器101。
其中，溶剂精制塔701可承受极高真空度，并可提供较大范围的操作弹性，该塔除可分离溶剂中的轻沸物外，必要时可将溶剂以气体形式回收，以便分离沉积的重沸物；溶剂精制塔再沸器702为立式再沸器，优选使用高压蒸汽；溶剂精制塔喷射器703使用中压蒸汽，并提供较高的真空度；溶剂精制塔冷凝器704用于冷凝溶剂精制过程中分离出的轻组分。并且，溶剂精制塔回流罐705用于收集上述的轻组分；溶剂精制塔回流泵706用于将上述的轻组分输送到废油罐处理。
本实施例中，溶剂循环输送泵707为溶剂精制塔701塔釜泵，用于将溶剂异佛尔酮精制合格后，输送回水合反应器101。
具体的，液位较高的环己醇第一蒸发器301为釜式结构，容量相对较大，蒸发负荷相对较大；液位较低的环己醇第二蒸发器302为立式结构，并具有锥形底部，同时配有水合溶剂回收泵303进行返液循环，以防止水合催化剂细小颗粒的沉积。
具体的，水合溶剂回收泵303采用大流量耐磨离心泵，其作用是将大部分液体输送到后续的溶剂过滤器501，同时将少部分液体循环回所述环己醇第二蒸发器302。
具体的，环己醇冷凝器305为大容量管式换热器，其作用为全部冷凝所有气相有机物。
具体的，环己醇精制塔进料罐306为卧式结构，用于收集、储存冷凝下来的环己醇等有机物。
具体的，环己醇精制塔进料泵307为屏蔽泵，用于将冷凝下来的液体物料输送至后续的环己醇精制塔401。
具体的，所述溶剂过滤器501上部为筒状过滤区、下部为锥形存液区，所述溶剂过滤器501内表面进行抛光处理，若干所述过滤组件形成烛形过滤器矩阵。
本实用新型的使用异佛尔酮做溶剂的水合反应工艺系统通过在生产环己醇的水合反应中加入异佛尔酮，不仅可显著提高环己醇收率，同时可在增加异佛尔酮溶剂后进行有效地分离、回收、重用溶剂，且对后续精制环己醇的工艺不产生影响。
以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。
Claims (10)
1.一种使用异佛尔酮做溶剂的水合反应工艺系统，其特征在于：包括两台串联的水合反应器、环己醇分离塔、环己醇蒸发系统、环己醇精制塔、溶剂过滤器、溶剂输送泵和溶剂精制系统，所述水合反应器的输出端连接有所述环己醇分离塔，所述环己醇蒸发系统包括环己醇第一蒸发器、环己醇第二蒸发器、气液分离器、环己醇冷凝器、环己醇精制塔进料罐和环己醇精制塔进料泵，所述环己醇分离塔塔顶回收的环己烯循环回所述水合反应器，所述环己醇分离塔塔釜的环己醇与有机溶剂经环己醇分离塔塔釜泵输送至所述环己醇第一蒸发器中，所述环己醇第一蒸发器与所述环己醇第二蒸发器之间存在位差且所述环己醇第一蒸发器的液位高于所述环己醇第二蒸发器的液位，所述环己醇第二蒸发器底部配有水合溶剂回收泵，所述水合溶剂回收泵输出端与所述溶剂过滤器相连，所述气液分离器具有分别连通所述环己醇第一蒸发器与所述环己醇第二蒸发器的管道且输出端连接有所述环己醇冷凝器，所述环己醇冷凝器输出端连接有所述环己醇精制塔进料罐，所述环己醇精制塔进料罐输出端通过所述环己醇精制塔进料泵与所述环己醇精制塔连接，所述环己醇精制塔输出端连接通过环己醇精制塔塔釜泵与所述溶剂过滤器连接，所述溶剂过滤器内部设置有若干袋式结构的过滤组件，所述溶剂过滤器与所述溶剂输送泵连接，所述溶剂输送泵输出端分别通过第一切换阀与所述溶剂精制系统连接和通过第二切换阀与所述水合反应器连接，有机溶剂为异佛尔酮。
2.根据权利要求1所述的一种使用异佛尔酮做溶剂的水合反应工艺系统，其特征在于：所述溶剂精制系统包括溶剂精制塔、溶剂精制塔再沸器、溶剂精制塔喷射器、溶剂精制塔冷凝器、溶剂精制塔回流罐、溶剂精制塔回流泵和溶剂循环输送泵，所述溶剂精制塔通过所述第一切换阀与所述溶剂输送泵连接，所述溶剂精制塔顶部与所述溶剂精制塔冷凝器连接、下部与所述溶剂精制塔再沸器连接，所述溶剂精制塔冷凝器分别与所述溶剂精制塔喷射器和所述溶剂精制塔回流罐连接，所述溶剂精制塔回流罐通过所述溶剂精制塔回流泵与废油罐连接，所述溶剂精制塔的输出端通过所述溶剂循环输送泵与所述水合反应器连接。
3.根据权利要求2所述的一种使用异佛尔酮做溶剂的水合反应工艺系统，其特征在于：所述溶剂精制塔为填料塔或筛板塔。
4.根据权利要求1所述的一种使用异佛尔酮做溶剂的水合反应工艺系统，其特征在于：所述环己醇第一蒸发器为釜式结构，所述环己醇第二蒸发器为具有锥形底部的立式结构。
5.根据权利要求1所述的一种使用异佛尔酮做溶剂的水合反应工艺系统，其特征在于：所述水合溶剂回收泵采用大流量耐磨离心泵。
6.根据权利要求1所述的一种使用异佛尔酮做溶剂的水合反应工艺系统，其特征在于：所述环己醇冷凝器为管式换热器。
7.根据权利要求1所述的一种使用异佛尔酮做溶剂的水合反应工艺系统，其特征在于：所述环己醇精制塔进料罐为卧式结构。
8.根据权利要求1所述的一种使用异佛尔酮做溶剂的水合反应工艺系统，其特征在于：所述环己醇精制塔进料泵为屏蔽泵。
9.根据权利要求1所述的一种使用异佛尔酮做溶剂的水合反应工艺系统，其特征在于：所述溶剂过滤器上部为筒状过滤区、下部为锥形存液区，所述溶剂过滤器内表面进行抛光处理，若干所述过滤组件形成烛形过滤器矩阵。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的一种使用异佛尔酮做溶剂的水合反应工艺系统，其特征在于：所述溶剂精制系统为间歇减压精馏系统。
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