CS263574B1 - Zariadenie pre výrobu cyklohexanónu a/alebo cyklohexanolu - Google Patents

Description

263574 iPredmetom vynálezu je zariadenie pře vý-robu cyklohexanonu a/alebo cyklohexanoluOKídáciou cyklohexánu v kvapalnej fázevzduchom alebo plynům obsahujúci-m kyslík. Při oxidácii cyklohexánu plynmi obsahu-júcimi kyslík, v priemyselnom měřítku naj-častejšie; vadjUcJjom na zmes cyklohexanolua cyklohexanonu prebiehajú následné reak-cie, ktorými vzniká značné množstvo ved-lejších produktov. Týmito produktami súorganické mono- a dikarboxylové Ci—Ce ky-seliny, hydroxykyseliny, laktóny, aldehydic-ké, ketónické zlúčeniny, Cl—C6 alkoholy,estery uvedených kyselin a alkoholov, kon-denzačné produkty cyklohexanonu, cyklickéa lineárně uhlovodíky a iné organické zlú-čeniny.

Tieto predstavujú nežiadúci odpad výrobycyklohexanonu a súčasne sú aj preikurzormipolyesterifikačných, polyéterifikačných, po-lykondenzačných a polymerizačných reak-cií, ktorými sa t-voria nerozpustné vysoko-molekulárne zlúčeniny. Tieto sú příčinouzanášania 'nedostatečné miešaných zón aúzkých' iprofilov zariadení uzla. oxidácie,zvlášť reaktora oxidácie cyklohexánu.

Selektivita tejto reakcie je ovplyvňovanáviacerými reakčnými parameírami, z kterýchvýznamné sú reakčná teplota, reakčný čas,koncentrácia, druh a sposob dávkovania ka-talyzátora, poměr dávkovaných množstievčerstvého a recyklovaného cyklohexánu akyslíka, sposob dávkovania cyklohexánu doreaktora a vzduchu do reakčnej zmesi, kva-lita do reakcie vstupujúceho cyklohexánu.

Na priebeh oxidácie cyklohexánu má tiežvýznamný vplyv konštrúkcia reaktora. Prezlepšenia procesu oxidácie bolo navrhnu-tých viacero reakcných zariadení, ktoré súcharakterizované, resp. sa odlišujú hlavněkonštrukciou samotného reaktora (vertikál-ně alebo horizontálně typy reaktorov), kon-štrukciou rozdeťovania vzduchu alebo plynus obsahom kyslíka (například rožne typyberbotážnych rozdelovačov) a konštrukciou'vnútra reaktora, ktorou sa má zabezpečitkoncentračná a teplotová homogenita re-akčnej zmesi a tým aj žiadaná selektivita.

Uvedenú funkciu spíňa horizontálny re-aktor, ktorý je konstrukčně riešený ako kas-kádový systém s počtom 4 až 8 stupňov- (Pl.patent č. 64 449) a je navrhnutý tak, aby saIdosiahla čo najvyššia selektivita a aby saobmedzila tvorba usadenín a zvýšil pracov-ný objem. Reaktor pozostáva z horizontál-neho cylindrického plášťa, ktorý je dvojica-mi prepážok rozdělený na sériu komór. Zkaždej dvojice prepážok jedna plní funkciuprepadovej přepážky, druhá funkciu hyd-raulického uzávěru, čím zamedzuje kontaktumedzi parnými zložkami jednotlivých ko-mor. Přepadová přepážka je pevne spojenás dnom a stěnami plášťa a tvoří volný prie-stor nad dnom plášťa. Spodný okraj přepa-du prvej přepážky sa nachádza vyššie akookraj přepadu druhej přepážky. S ciefom zabránit spatnému miešaniu re- akčnej zmesi a prieniku bubliniek z komorydo predchádzajúcej komory bez narušeniahydrodynamických podmienok miešania bolvyššie uvedený reaktor upravený tak, žekaždá dvojica prepážok je opatřená přídav-nou přepážkou, ktorá je pevne spojená sostěnami plášťa a je orientovaná horizontál-ně alebo šikmo k vrchnej časti, prlčom vrch-ná část prídavnej přepážky je viac vzdiale-riá od přepážky tvoriacej hydraulický uzávěrparnej fázy ako od prepadovej přepážky(PL. pat. č. 94 062).

Modifikáciou vyššie uvedeného reaktoraje reaktor, ktorý má upravenú prídavnú pře-pážku tak, aby vzdialenosť medzi přídavnoupřepážkou a stěnou plášťa reaktora bola1 až 400 mm, s výhodou IQ až 100 mm. Tou-to úpravou sa proklamuje zlepšenie prieto-ku reakčnej zmesi medzi jednotlivými ko-morami a obmedzenie spatného toku (PL.patent č. 134 291).

Zvýšenie selektivity oxidácie cyklohexánuna zmes cyklohexanolu a cyklohexanonupri dodržení požadovanej konverzie a mož-nost zvýšenia výkonu oxidačného reaktoraje možno dosiahnuť použitím rozdefovačaplynu s nerovnoměrně rozmiestnenými o-tvormi vo vodorovnom priereze reaktora vsmere kolmom ha směr prúdenia reakčnejzmesi.

Zlepšenie koncentračnej a teplotovej ho-mogenity reakčnej zmesi rieši spůsoib uvá-dzania a vedenia procesu oxidácie organic-kých zlúčenín v barbotážnych reaktoroch.Je charakterizovaný priemernou lineárnourýchlosťou výtoku oxidačného plynu otvor-mi presne matematicky definovanými (PL.patent č. 241111J. Ďalšieho zlepšenia selektivity procesu o-xidácie cyklohexánu možno dosiahnuť v re-aktore, ktorý zároveň zaručuje vysoký stu-peň využitia kyslíka z oxidačného plynu(PL. pat, č. 136 028). V uvedeinom reaktoresa dosahuje intenzívneho miešania reakčnejzmesi systémom výhodné rozmiestneaýchrozdělovačích prepážok a podlá polohy naramene rozdefovača vzduchu tiež rozdielnouvzdialenosťou a rozdielnym prierezom otvo-rov od vertikálnej osi barbotážneho ramena. Z odbornej literatúry je všeobecne známe,že na priebeh a výsledok oxidácie cyklohe-xánu má významný vplyv stupeň tzv. štar-tovania reakcie. Ak tento je selektívny a ne-dochádza v ňom k tvorbě produktov vyššíchoxídačných, je předpoklad výroby oxidačnejreakčnej zmesi s menším obsahom vedlej-ších produktov. Okrem technologickýchpodmienok prvého stupňa oxidácie (teploty,tlaku, mólového poměru cyklohexánu kukyslíku, koncentrácie katalyzátora, kvalityvstupného cyklohexánu) majú na priebehreakcie výrazný vplyv hydrodynamické po-měry, ktoré sú zase funkciou najmá vnútor-nej konštrukcie reaktora. S ciefom zlepšit hydrodynamické pod- mienky prvých stupňov vlacstupňovej oxi-

Claims (1)

1. 3 74 dácie cyklohexánu vzduchom a zvýšiť kon-centrační! a teplotová homogenitu reakčnejzmesi sa pristúpilo k úpravám konštrukč-ných prvkov vnútornej vestavby reaktora. Predmetom tohto vynálezu je viacstupňo-vý reaktor pre výrobu cyklohexanonu a/ale-bo cyklohexanolu vzduchom alebo plynomobsahujúcim kyslík v kvapalnej fáze. Pozo-stáva z vodorovné uloženého· válcovitéhoplášťa, ktorý je dvojicami prepážok vo vnút-ri rozdělený na systém komor. Každá dvo-jicu prepážok tvoří přepadová přepážka sposúvatefnou hranou a tzv, hydraulická pře-pážka, ktorá tvoří hydraulický uzávěr ko-mory. Vzduch alebo plyn s obsahom kyslíkasa aspoň v jednej komoře reaktora rozpty-luje na rozdiel od doteraz známých spdso-!bov dvojicou rozdelovačov, ktoré sú po o-(boch stranách opatřené přepážkami kolmý-mi na horizontálnu os reaktora. Vzájomná vzdialenosť vnútorných prepá-žok je páťnásobne, výhodné dvojnásobnévačšia ako je vzdialenosť vonkajšej přepáž-ky rozdělovače a prepadovej přepážky.Vzdialenosť týchto dvoch prepážok je mini-málně dvakrát váčšia ako je priemer jed-notlivého ramena rozdelovača, výhodné jeak je táto vzdialenosť 520 mm. Vzdialenosťkrajných ramien. rozdelovačov a prepážoksa rovná najmenej polovici priemeru rame-na rozdelovača. Uvedenou konštrukciou vnútra aspoň jed-nej komory reaktora, s výhodou prvých ko-mór viaestupňového reakčného systému,resp. prvej tzv. štartovacej komory, ktorá PREDMET Zariadenie pre výrobu cyklohexanonu a//alebo cyklohexanolu oxidáciou cyklohexá-nu vzduchom alebo plynom obsahujúcimkyslík v kvapalnej fáze, ktorý pozostáva zhorizontálně uloženého cylindrického pláš-ťa, vo vnútri rozděleného na sústavu komordvojicami prepážok, prepadovej s posúva-telnou hranou a přepážky tvoriacej hydrau-lický uzávěr komora vyznačujúci sa tým,že zariadenie na rozptylovanie plynu v kva-palnej fáze aspoň v jednej„komore viaestup-ňového reaktora pozostáva z dvoch rozdě- lná vzhladom na jej funkciu zvyčajne naj-váčší objem zo všetkých komór reaktora sadosiahne zlepšenie koncentračnej a teplo-tovej homogenity intenzivnějším miešanímreakčnej zmesi dvojicou rozdelovačov, pri-čom spatnému toku sa zabraňuje tzv. usmer-ňujúcimi přepážkami. Výsledkom úprav po-dlá vynálezu je zvýšenie selektivity reakciev prvých stupňoch oxidácie a tým aj zvýše-nie selektivity celého procesu oxidácie cyk-lohexánu. Výhody vynálezu ilustrujú násle-dujúce příklady: Přikladl Reaktor oxidácie cyklohexánu má šesť ko-mór opatřených po jednom rozdělovači ply-nu. Reaktor pracuje nepřetržíte tri mesiace. Příklad 2 Reaktor oxidácie cyklohexánu má šesť ko-mór. Druhá až šiesta komora sú opatřenépo jednom rozdělovači plynu, s výhodouopatřených po oboch stranách přepážkami.Prvá komora je opatřená dvoma rozdelovač-mi plynu 3 a 4 opatřených po dvoch stra-nách přepážkami S. Vonkajšía přepážka 5rozdelovača 4 umiestnená pri prepadovejprepážke 1 je od nej vzdialená 520 mm avzdialenosť prepážok 5 od krajných ramienrozdelovača 3 a 4 je rovná priemeru ichramien. Reaktor pracuje nepřetržíte 4 me-siace. 1'ovačov plynu (3 a 4) opatřených po obochstranách přepážkami (5j, pričom vzájomnávzdialenosť vnútorných prepážok je paťkrát,š výhodou dvakrát vačšia ako je vzdialenosťvonkajšej přepážky rozdelovača (4) a pre-padovej přepážky (1), ktorá je rovná mini-málně dvojnásobku priemeru ramena rozdě-lovače, s výhodou 520 mm a vzdialenosťkrajných ramien rozdelovačov a prepážok'(5) je rovná najmenej polovici priemeru ra-mena rozdelovačov. 1 list výkresov