CS263587B1 - Zariadenie na získavanie zmesi cyklohexanolu a cyklohexanonu - Google Patents

Description

' Predmetom vynálezu je zariadenie na zís-káváme zmesi cyklohexanolu a cyklohexa-nonu působením plynov s obsahem kyslíka,na cyklohexán v kvapalnej fáze.

Oxidácia cyklohexánu sa najčastejšie u-skutočňuje vzduchom, pri teplotách 140 až170 °C a tlaku 0,8 až 1,2 MPa, za katalytic-kého účinku kovových katalyzátorov, najmákobaltu, chrómu, niklu a železa.

Proces je charakterizovaný tiež tým, žeokrem žiadaných produktov, ktorými súčyklohexanol a cyklohexanón, vzniká ajznačné množstvo vedlajších produktov. Súto najma mono- a dikarboxylové kyselinyC4 až Cg, hydroxykyseliny, aldehydické aketonícké zlúčeniny Ci až C6, alkoholy, es-tery příslušných kyselin, kondenzačně pro-dukty cyklohexanonu, uhlovodíky a iné or-ganické zlúčeniny.

Pri dosiahnutí kritickej koncentrácie nie-ktorých nežiadúcich zlúčenín, najma kyse-liny hydroxykaprónovej a adipovej, prebie-hajú polyesterifikačné, polykondenzačné,polymerizačné a polyéterifikačné reakcie,pričom vznikajú vysokomolekulárne živična-té zlúčeniny, ktoré sú v reakčnej zmesi ne-rozpustné. Tieto sú příčinou zanášania ne-dostatečné intenzívně miešaných zón aúzkých profilov zariadení uzla oxidácie,najmá však oxidačného reaktora.

Selektivita tejto reakcie je ovplyvňovanánajma reakčnou teplotou, reakčným časom,koncentráciou, druhom a sposobom dávko-vania katalyzátore, pomerom dávkovanýchmnožstiev čerstvého a recyklovaného cyk-lohexánu a kyslíka, sposobom dávkovaniavzduchu a cyklohexánu do reaktora a dal-ším. S cieíom dosíahnúť čo najvyšších hodnotselektivity boli vyvinuté různé sposoby oxi-dácie cyklohexánu.

Publikovaný je viacstupňový proces oxi-dácie, pri ktorom sa zvýšenie selektivitydosiahne dávkováním určitého množstvacyklohexánu do každého reakčného stupňa.Cyklohexán a plyn s obsahom kyslíka sapridávajú do každého stupňa v konštantnomobjemovém pomere, pričom přidávanémnožstvo cyklohexánu je úměrné uvolněné-mu teplu (ZSSR pat. č. 503 843).

Analogický je postup, ktorý je chráněnýZSSR patentom č. 675 759, v ktorom sazmes cyklohexanolu a cyklohexanonu získá-vá tak, že 5 až 20 % z množstva cyklohexá-nu dávkovaného do prvého stupňa sa na-strekuje do druhého a tretieho stupňa re-aktora, pričom teplota v každom stupni jekonstantně, alebo má v smere prúdenia re-akčnej zmesi klesajúcu tendencím Využitímtohto postupu sa dosiahne zníženie tvorbyorganických mono- a dikarboxylových kyse-lin, a tým aj celkového množstva vedlajšíchproduktov.

Známy je tiež postup oxidácie cyklohexá- nu, ktorý sa vyznačuje tým, že do každého reakčného stupňa sa privádza plyn s obsa- hom kyslíka v takom množstva, aby kyslík úplné zreagoval, alebo odchádzal v kon-centrácii najviac 2 % objemových [belgickýpatent č. 827 835).

Zvýšenie selektivity oxidácie cyklohexánuje tiež možno dosíahnúť zváčšením objemureaktora alebo znížením zataženi® při ne-zmenenom objeme, alebo tiež účinnej výškyreakčnej zmesi [polský patent č. 241914).Priebeh oxidácie cyklohexánu ovplyvňujevýznamným spůsobom tiež konštrukcia re-aktora. Pře doslahnutie žiadanej selektivity pro-cesu boli navrhnuté rožne typy vertikál-nych, resp. horizontálnych reaktorov, s růz-nou konštrukciou vnútra reaktora ako ajdispergátorov plynu do cyklohexánu. Všet-ko úsilie smeruje k zabezpečeniu teplotneja koncentračnej homogenity reakčnej zme-si a tým aj vysokej selektivity. Sú to najma reaktory charakterizované vpolskom pat. č. 64 449 a č. 241111.

Vysoký stupeň využitia kyslíka z oxidač-ného plynu a ďalšieho zlepšenia selektivityprocesu oxidácie cyklohexánu možno do-siahnúť v reaktore pódia polského patentuč. 136 028, kde sa intenzívneho miešaniareakčnej zmesi dosahuje systémem výhodnérozmiestnaných rozdělovačích přepážek apodl'a polohy prepážok na ramene rozdělo-vače vzduchu, tiež rozdielnou vzdialenosfoua rozdielným priemerom otvorov od verti-kálnej osi dispergačného ramena. S cieíom zabránit spatnému miešaniu re-akčnej zmesi a prieniku plynnej fázy z ko-mory do predchádzajúcej komory, je ipodlapolského pat. č. 94 062 navrhnutá tá přídav-ná přepážka, ktorá je upevněná na přepa-dová přepážku, pričom modifikácia vyššieuvedeného reaktora má upravenú prídavnúpřepážku tak, aby vzdialenosť medzi pří-davnou přepážkou a stěnou plášťa reaktorabola 1 až 400 mm, s výhodou 10 až 100 mm.(Polský patent č. 134 291.)

Dlhodobým chodom oxidačného reaktorao výkone 10 t/h cyklohexanonu, v ktorom saniektoré z uvedených poznatkoví uplatnili,nedošlo k výraznejšiemu zníženiu tvorbyživičnatých zlúčenín.

Modelovými skúškami v laboratórnychpodmienkach boli za rovnakých podmienokporovnávané hydrodynamické účinky nie-ktorých známých úprav oxidačného reakto-ra. V priebehu experimentovania bolo zis-tené, že podstatné účinnějším spůsobom,áko už bolo uvedené, je možné riešiť hydro-dynamické poměry v jednotlivých komo-rách, a to- vhodné umiestnenými pozdížnymipřepážkami, ktoré sú aj z konštrukčnéhohladiska riešené požadovaným spůsobom.

Predmetom tohto vynálezu je oxidačnýreaktor pre získáváme zmesi cyklohexano-lu a cyklohexanonu působením plynov s ob-sahom kyslíka na cyklohexán v kvapalnejfáze, ktorý je zložený z horizontálně u-miestneného cylindrického plášťa, vo vnú-tri rozděleného na sériu komůr dvojicemi

Claims (2)

1. 363587 5 prepážok, s horizontálně orientovanými dis-pergátormi plynu do kvapaliny, pričom po-zdlž dispergátorov plynu sú aspoň v jed-nej komoře umiestnené usmerňovacie pře-pážky. Dlžka usměrňovačích prepážoik je50 až 100 % dlžky komory, s výhodou100 %, pričom můžu byť rovné alebo vspodnej časti zahnuté smerom k středu dis-pergátorov. Pre zakrivenie platí, že konieczakrivenej plochy siaha maximálně do po-lovice vzájomnej osovej vzdialenosti kraj-ného a sousedného ramena dispergátoraa minimálně na začiatok jeho krajného ra-mena, pričom poměr vzdialenosti dolnejhrany zakrivenej usmerňovacej přepážkyod okraja dispergátora ku jej vzdialenostiod plášťa reaktora je 0,1 až 2, s výhodou 1.Výška usmerňovacej přepážky je najvýhod-nejšie 30 až 80 % výšky prepadovej přepáž-ky, pričom jej maximálně výška je dannávýškou prepadovej přepážky. Horizontálna vzdialenosť usměrňovačíchprepážok od okraja dispergátora je v roz- sáhu 0,5 d až 5 d, s výhodou 1,5 d, kde dje priemer ramena dispergátora. Výhodou takto konštruovanej vostavbyoxidačného reaktora je odstránenie menejintenzívně miešaných miest, zvýšením e-jekčného efektu v priestore komory, čím sadosiahne zníženie zanášania komor oxidač-ného reaktora a tým predlženie fondu pra-covnej doby, ako aj k zlepšenie selektivityprocesu oxidácie cyklohexánu. 'Princip vynálezu je uvedený v příkladena obrázku ako priečny rez reaktora. Najdoležitejšie časti reaktora, ktoré úzkosúvisia s predmetom tejto přihlášky vyná-lezu sú cylindrický plášť 5, ktorý je rozdě-lený na niekoťko samostatných komór pře-padovými přepážkami
2. 2. Vzduch sa vedie dopozdlžneho dispergátora 1, ktorý je tvoře-ný vhodné voleným počtom ramien pozdlž-ného dispergátora 4. Pozdlžne usmerňova-cie přepážky 3 sú na obrázku znázorněnévýraznejšie. PREDMET Zariadenie na získavanie zmesi cyklohe-xanolu a cyklohexanonu pósobením ply.novs obsahom kyslíka na cykiohexán v kvapal-nej fáze, ktorý je zložený z horizontálně u-miestneného cylindrického plášťa, vo vnútrirozděleného na sériu komór dvojicami pre-pážok, s horizontálně orientovanými dis-pergátormi plynu do kvapaliny vyznačujúcisa tým, že pozdlž dispergátorov (1) plynusú aspoň v jednej komoře umiestnené u-smerňovacie přepážky (3) o dížke 50 až100 % dížky komory s výhodou 100%, kto-ré sú rovné alebo v spodnej časti zahnutésmerom k středu dispergátorov, pričom ko-niec zakrivenej plochy sahá maximálně do VYNÁLEZU polovice vzájomnej osovej vzdialenosti kraj-ného a susedného ramena dispergátora (4),minimálně na začiatok jeho krajného^ rame-na a poměr vzdialenosti dolnej hrany za-krivenej usmerňovacej přepážky od okrajadispergátora ku jej vzdálenosti od plášťareaktora je 0,1 až 2 s výhodou 1, pričommaximálna výška usmerňovacej přepážkyje daná výškou prepadovej přepážky (2),s výhodou Š0 až 80 % jej výšky a horizon-tálna vzdialenosť usměrňovačích prepážokod okraja dispergátora je v rozsahu 0,5 daž 5 d, s výhodou 1,5 d, kde d je priemerramena dispergátora. 1 list výkresov