JP2023521195A - ベンゼンの選択的水素添加反応システム及び方法 - Google Patents
ベンゼンの選択的水素添加反応システム及び方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023521195A JP2023521195A JP2022562251A JP2022562251A JP2023521195A JP 2023521195 A JP2023521195 A JP 2023521195A JP 2022562251 A JP2022562251 A JP 2022562251A JP 2022562251 A JP2022562251 A JP 2022562251A JP 2023521195 A JP2023521195 A JP 2023521195A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- benzene
- outlet
- hydrogenation reactor
- micro
- separator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 210
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 title claims abstract description 101
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 11
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 43
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 33
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 32
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims description 35
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 34
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 20
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims description 19
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 18
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 13
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 11
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 11
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 9
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims description 8
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 8
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 claims description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 2
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 claims description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 30
- HGCIXCUEYOPUTN-UHFFFAOYSA-N cyclohexene Chemical compound C1CCC=CC1 HGCIXCUEYOPUTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 11
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 9
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 6
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 4
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 4
- 230000008093 supporting effect Effects 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 2
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 238000001471 micro-filtration Methods 0.000 description 2
- 231100000572 poisoning Toxicity 0.000 description 2
- 230000000607 poisoning effect Effects 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 229920002302 Nylon 6,6 Polymers 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001935 cyclohexenes Chemical class 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006146 oximation reaction Methods 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 1
- 239000012209 synthetic fiber Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J10/00—Chemical processes in general for reacting liquid with gaseous media other than in the presence of solid particles, or apparatus specially adapted therefor
- B01J10/002—Chemical processes in general for reacting liquid with gaseous media other than in the presence of solid particles, or apparatus specially adapted therefor carried out in foam, aerosol or bubbles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J4/00—Feed or outlet devices; Feed or outlet control devices
- B01J4/001—Feed or outlet devices as such, e.g. feeding tubes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C5/00—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms
- C07C5/02—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by hydrogenation
- C07C5/10—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by hydrogenation of aromatic six-membered rings
- C07C5/11—Partial hydrogenation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/24—Stationary reactors without moving elements inside
- B01J19/245—Stationary reactors without moving elements inside placed in series
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2601/00—Systems containing only non-condensed rings
- C07C2601/12—Systems containing only non-condensed rings with a six-membered ring
- C07C2601/16—Systems containing only non-condensed rings with a six-membered ring the ring being unsaturated
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
Description
応システム及び方法に関する。
ンは伝統的なベンゼン完全水素化技術に比べて経済的、安全、環境保護の優位性がある。
近年の化学工業分野における重要な研究方向であり、ますます重視されている。ベンゼン
を選択的に水素化してシクロヘキセンを製造する従来のプロセスは、ベンゼン、水素、触
媒が2台直列に接続され、攪拌された反応器内で行われる。反応器は通常ドラム式酸化反
応器を採用し、気泡は通常3 mm以上、乃至センチメートル級であり、その物質移動界の相
面積は限られており、ガス利用率は低く、反応効率は低い。気液の物質移動を強化するた
めに、気泡反応器は一般的に塔内に塔板、静的混合器などの内部部品を増設して混合を強
化するが、混合後の気泡の直径は通常3-30 mmであり、提供される相境界面積と物質移動
係数(液側、気側)は限られている。そのため、反応性能は突破性の向上を得ることが難
しく、さらに反応の全体効率に影響を与えた。反応の均一性を保証するためには、ガス、
液、固三相が十分に混合できることが必要である。そのため、従来技術は反応器内の攪拌
に対する要求が高く、ガス、液、固三相の混合を保証するためには大きな攪拌運動エネル
ギーが必要であり、エネルギー消費が大きく、反応効率が低い。また、反応過程で温度と
圧力が高すぎるため、副生成物が増加し、シクロヘキセンの収率が低く、エネルギー消費
が高く、システムの危険性が高まった。
ベンゼンの選択的水素添加反応システムにおいては、水素ガスをミクロンオーダー直径の
マイクロ気泡に分散破砕することが可能であり、水素ガスと液相物質の相界面積を増加さ
せ、物質伝送の空間を充分に満たすとともに、水素ガスの液相における蓄留時間を延長さ
せ、水素ガスの消費量を低減させ、よって大幅に反応効率を向上し、反応過程の著しい省
エネルギー効果が図られ、一方、反応の温度と圧力を低減させて、それによりシクロヘキ
センの収率を増え、そして省エネルギー化とシステムの安全性向上が図られる。
この方法の操作条件はより温和であり、反応効率を保証すると同時に反応の温度と圧力を
下げ、しかも安全性能が高く、エネルギー消費が低く、既存の技術より良い反応効果を達
成した。
1水素添加反応器20および第2水素添加反応器30と、分離器40とを含み、
ベンゼン精製器10の底部に出料口11と材料ベンゼン入口12が備えられており、第1
水素添加反応器20に第1進口21と第1出口22が備えられ、第2水素添加反応器30
に第2進口31と第2出口32が備えられており、第2進口31とベンゼン精製器10の
出料口11とが接続されており、第1出口22と第2進口31とが接続されており、反応
生産物における触媒剤を分離するために第2出口32と分離器40とが接続されており、
分離器40の底部にさらに触媒剤出口41が連通され、触媒剤出口41が第1水素添加反
応器20の底部に連通し接続されることにより、触媒剤が第1水素添加反応器20内部に
流れ込んで循環使用され、水素ガスをミクロンオーダー直径のマイクロ気泡に分散破砕す
るために第1水素添加反応器20および第2水素添加反応器30の内部にそれぞれミクロ
界面機械50が設置されている。
があった。一つには、従来の反応器の気液相物質移動面積は限られており、反応過程にお
いて、反応混合原料と水素ガスは十分に混合することができず、エネルギー消費が大きく
、反応効率が低下している。他には、反応過程で温度と圧力が高すぎるため、副生成物が
増加し、シクロヘキセンの収率が低く、エネルギー消費が高く、システムの危険性が高ま
る。
ベンゼンの選択的水素添加反応システムにおいては、水素ガスをミクロンオーダー直径の
マイクロ気泡に分散破砕することが可能であり、水素ガスと液相物質の相界面積を増加さ
せ、物質伝送の空間を充分に満たすとともに、水素ガスの液相における蓄留時間を延長さ
せ、水素ガスの消費量を低減させ、よって大幅に反応効率を向上し、反応過程の著しい省
エネルギー効果が図られ、一方、反応の温度と圧力を低減させて、それによりシクロヘキ
センの収率を増え、そして省エネルギー化とシステムの安全性向上が図られる。
0によって、ベンゼン材料における含硫不純物を除去するようにベンゼン材料を精製する
ことができ、ベンゼン精製器からのベンゼンは硫の含有量は≦5PPbとできるので、ベ
ンゼン材料における不純物による触媒剤中毒を回避することができる。
反応器とする。固定床触媒反応器の内部の触媒剤は不動状を保持するため、床層内は摩損
され難く、長期間使用が可能であり、また反応器の構成は簡単で、操作も便利である。
クロ界面発生器とを含み、第1ミクロ界面発生器に反応器の液面より頂端が延出する水素
ガスを回収するための導気管が接続され、第1水素添加反応器20の側壁に第2ミクロ界
面発生器まで先端が延伸する進気口23がさらにが設けられ、第2水素添加反応器30の
ミクロ界面機械と第1ミクロ界面発生器20とが相同に構成される。
器は気動型ミクロ界面発生器とする。第1ミクロ界面発生器と第2ミクロ界面発生器の間
は相互に支持するための支持部品を備えている。理解すべきのは、支持部品の具体的な材
質、形状、また数量はいずれも限定されなく、支持効果を果たすのものであればよい。水
素ガスをミクロ界面機械50の内部に送り込んで、ミクロンオーダーのマイクロ気泡に分
散破砕することにより、有効に水素ガスと液相物質間の物質伝送面積を増大させ、物質伝
送抵抗力を低減させ、反応効率を向上させることができる。
許において具現化されていることを理解することができる。例えば、出願番号CN20161064
119.6、20161064251.7、CN201717766435.0、CN1061187660、CN105903425A、CN109437390A
、CN20583127U及びCN2075858700Uの特許である。先に特許されたCN20161064119.6には、
ミクロン気泡発生器(すなわち、マイクロ界面発生器)の具体的な製品構造と動作原理が
詳細に紹介されている。この出願書類には、「マイクロメートル気泡発生器は本体と二次
破砕材を含み、本体内に空洞を有し、本体には空洞と連通する入口が設けられ、空洞の対
向する第一端と第二端は共に開放され、その中の空洞の横断面積は空洞の中部から空洞の
第一端と第二端に向かって減少している。2次破砕材は空洞の第1端部と第2端部の少なく
とも1つに設けられ、2次破砕材の一部は空洞内に設けられ、2次破砕材と空洞の両端が開
放された貫通孔との間に環状通路が形成されている。マイクロメートル気泡発生器には、
吸気管と吸液管も含まれています。」と開示されている。この出願書類に開示された具体
的な構造から、その具体的な動作原理が分かる。液体は吸液管を通じてミクロン気泡発生
器内に進入し、超高速で回転して気体を切断し、気泡をミクロン級のマイクロ気泡に破砕
させ、それによって液相と気相の間の物質移動面積を高め、しかもこの特許中のミクロン
気泡発生器は気動式マイクロ界面発生器に属する。
混合物出口を有し、二次気泡破砕器は供給口と気液混合物出口を連通し、気泡破砕器がす
べて気液混合物の注入を必要とすることを説明している。また図から分かるように、一次
気泡破砕器は主に循環液を動力として利用するので、実は一次気泡破砕器は液動式微界面
発生器に属し、二次気泡破砕器は気液混合物を同時に楕円形の回転球に通して回転し、そ
れによって回転する過程で気泡破砕を実現するので、二次気泡破砕器は実際には気液連動
式微界面発生器に属する。実際には、液動式マイクロ界面発生器であれ、気液連動式マイ
クロ界面発生器であれ、マイクロ界面発生器の具体的な形式に属している。しかし、本発
明で用いられるマイクロ界面発生器は上記のいくつかの形式に限定されるものではなく、
先の特許に記載された気泡破砕器の具体的な構造は、本発明のマイクロ界面発生器が採用
可能な形式の1つにすぎない。
の高速噴流である」と記載されており、マイクロ界面強化反応器にも使用でき、自身の気
泡破砕器とマイクロ界面発生器との関連性を検証することができることも述べている。ま
た、先の特許CN106187660には気泡破砕器の具体的な構造についても関連する記載があり
、具体的には明細書の第0031-0041段、及び図面を参照して、気泡破砕器S-2の具体的な動
作原理について詳細に述べている。気泡破砕器の頂部は液相入口であり、側面は気相入口
であり、頂部から入ってきた液相によって巻取動力を提供することで、超微細気泡に粉砕
する効果がある。図面においても、気泡破砕器はテーパ状の構造をしており、上部の直径
は下部の直径よりも大きく、液相がより良く巻取動力を提供できるようにしている。
はマイクロバブル発生器(CN2016106441119.6)、バブル破砕器(201717766435.0)など
と命名された。絶えず技術の改善に伴い、後期にはマイクロ界面発生器に改称されたが、
現在の本発明におけるマイクロ界面発生器は、従来のマイクロバブル発生器、バブル破砕
器などに相当し、名称が異なるだけである。
気泡破砕器タイプに属するものもあれば、気泡破砕器の中には液動式気泡破砕器タイプに
属するものもあれば、気液連動式気泡破砕器タイプに属するものもある。しかし、タイプ
間の違いは主に具体的な状況に応じて選択することができる。また、マイクロ界面発生器
と反応器、その他の機器との接続については、接続構造、接続位置を含み、マイクロ界面
発生器の構造によって異なり、これは限定されない。
器と前記第1水素添加反応器とを接続する管路に触媒剤再生器が設けられている。前記分
離器と前記第1水素添加反応器とを接続する管路に触媒剤再生器が設けられており、前記
触媒剤再生器は触媒剤における不純物を除去して触媒剤の活性を回復するために用いられ
る。触媒剤再生器60は下より、ガス吸上段と、反応段と、触媒剤沈降段とが分けられる
。ここで、触媒剤沈降段の直径は反応段の直径より大きく、且つ沈降段内に熱交換ユニッ
トが設けられ、熱交換ユニットは並設熱交換箱式の熱交換器とする。
接続されることにより、油相物質中における触媒剤を分離する。本実施例において、膜濾
過器70はセラミックス製の膜濾過器とし、その主なユニットとする無機セラミック膜が
、優秀な熱安定性と穴安定性を有し、強度が高くて、耐食性と洗浄再生性も良好で、効率
的なろ過と精密ろ過の二重の利点を兼ね備えている。
離器40の側壁とが接続されることにより、分離された含触媒剤含有水相物質が分離器4
0中へ流れ帰る。
相物質が膜濾過器70を通した後、含まれる少量の触媒剤が生産物から完全に分離し、生
産物の純粋度を向上する。
が設けられることにより、精製ベンゼンが第1水素添加反応器20に進入する前に降温が
行われる。好ましくは、熱交換器80は列管式の熱交換器とする。他の熱交換器に比べて
、列管式の熱交換器は、構成が簡単で、コンパクト化となり、また低コストである。
水素を分散粉砕して微気泡にした後、精製ベンゼンと触媒作用下で水素化反応を行い、反
応生成物を触媒分離して収集する工程を含む。
送入するとともに、水素ガスを第1水素添加反応器の内部に設けられるミクロ界面機械内
に送入して、ミクロンオーダー直径のマイクロ気泡に破砕する。水素ガスをマイクロ気泡
に分散破砕した後、触媒剤の作用下で精製ベンゼンと反応させる。
もに、水素ガスを第2水素添加反応器の内部に設けられるミクロ界面機械内に送入して、
ミクロンオーダー直径のマイクロ気泡に破砕する。水素ガスをマイクロ気泡に分散破砕し
た後、第1水素添加反応器からの混合物と続いて反応させて、シクロヘキセンの混合物を
取得する。その後、シクロヘキセンの混合物を分離器に進入させて、触媒剤を分離して生
産物出口から排出させる。
し、圧力が2~2.5MPaとする。
ベンゼンの選択的水素添加反応システムにおいては、水素ガスをミクロンオーダー直径の
マイクロ気泡に分散破砕することが可能であり、水素ガスと液相物質の相界面積を増加さ
せ、物質伝送の空間を充分に満たすとともに、水素ガスの液相における蓄留時間を延長さ
せ、水素ガスの消費量を低減させ、よって大幅に反応効率を向上し、反応過程の著しい省
エネルギー効果が図られ、一方、反応の温度と圧力を低減させて、それによりシクロヘキ
センの収率を増え、そして省エネルギー化とシステムの安全性向上が図られる。
者に明らかになるであろう。図面は、好適な実施形態を示す目的にのみ使用され、本発明
の限定とは考えられない。また、図面全体において、同じ部品を同じ参照符号で示してい
る。
ベンゼン精製器 10
出料口 11
原料ベンゼン入口 12
第1水素添加反応器 20
第1進口 21
進気口 23
第2水素添加反応器 30
分離器 40
触媒剤出口 41
油相出口 42
ミクロ界面機械 50
触媒剤再生器 60
膜濾過器 70
触媒剤回収口 71
生産物出口 72
熱交換器 80
する。しかし、当業者であれば、以下に説明する実施形態は本発明の一部の実施形態であ
り、すべての実施形態ではなく、本発明を説明するためだけのものであり、本発明の範囲
を限定するものとみなすべきではないことを理解するであろう。本発明における実施例に
基づいて、当業者が創造的な労働を行うことなく取得した他のすべての実施例は、本発明
の保護の範囲に属する。実施例に具体的な条件が明記されていない者は、通常の条件また
はメーカーが提案した条件に従って行う。使用する試薬や機器にメーカーが明記されてい
ない者は、市販で購入できる通常の製品である。
水平」、「内」、「外」などが示す方位または位置関係は、図面に基づく方位または位置
関係であることを説明する必要がある。単に、本発明の説明を容易にし、説明を簡略化す
るためのものであって、指定された装置または要素が特定の方位、特定の方位で構成され
、動作されなければならないことを示したり暗示したりするのではなく、したがって本発
明に対する制限と理解することはできない。さらに、「第1」、「第2」、「第3」という
用語は、説明の目的のためだけに使用され、相対的な重要性を示す、または暗示するとは
理解されない。
がない限り、広義に理解されるべきであることを説明する必要がある。例えば、固定接続
でもよいし、取り外し可能接続でもよいし、一体的に接続してもよい、機械的接続でもよ
いし、電気的接続でもよい、直接的に接続してもよいし、中間媒体を介して間接的に接続
してもよいし、2つの要素の内部の接続でもよい。当業者であれば、本発明における上記
用語の具体的な意味を具体的に理解することができる。
説明する。
ゼン精製器10と、第1水素添加反応器20および第2水素添加反応器30と、分離器4
0とを含み、ベンゼン精製器10の底部に出料口11と材料ベンゼン入口12が備えられ
ており、第1水素添加反応器20に第1進口21と第1出口22が備えられ、第2水素添
加反応器30に第2進口31と第2出口32が備えられており、第2進口31とベンゼン
精製器10の出料口11とが接続されており、第1出口22と第2進口31とが接続され
ており、反応生産物における触媒剤を分離するために第2出口32と分離器40とが接続
されており、分離器40の底部にさらに触媒剤出口41が連通され、触媒剤出口41が第
1水素添加反応器20の底部に連通し接続されることにより、触媒剤が第1水素添加反応
器20内部に流れ込んで循環使用され、水素ガスをミクロンオーダー直径のマイクロ気泡
に分散破砕するために第1水素添加反応器20および第2水素添加反応器30の内部にそ
れぞれミクロ界面機械50が設置されている。
器とを含み、第1ミクロ界面発生器に反応器の液面より頂端が延出する水素ガスを回収す
るための導気管が接続され、第1水素添加反応器20の側壁に第2ミクロ界面発生器まで
先端が延伸する進気口23がさらにが設けられ、第2水素添加反応器30のミクロ界面機
械と第1ミクロ界面発生器20とが相同に構成される。好ましくは、第1ミクロ界面発生
器は液動型ミクロ界面発生器とし、第2ミクロ界面発生器は気動型ミクロ界面発生器とす
る。第1ミクロ界面発生器と第2ミクロ界面発生器の間は相互に支持するための支持部品
を備えている。理解すべきのは、支持部品の具体的な材質、形状、また数量はいずれも限
定されなく、支持効果を果たすのものであればよい。水素ガスをミクロ界面機械50の内
部に送り込んで、ミクロンオーダーのマイクロ気泡に分散破砕することにより、有効に水
素ガスと液相物質間の物質伝送面積を増大させ、物質伝送抵抗力を低減させ、反応効率を
向上させることができる。
水素添加反応器20の底部に連通し接続されることにより、触媒剤が第1水素添加反応器
20内部に流れ込んで循環使用が可能となる。ここで、分離器40と第1水素添加反応器
20との接続管路にさらに触媒剤再生器60が設けられ、触媒剤含有水相物質が、触媒剤
再生器60を経て不純物が除去されることにより、最大に活性が回復された後、再び第1
水素添加反応器20内に送り返され、繰り返し利用され得るので、触媒剤の損失を低減し
、そして触媒剤の連続取出、再生と補充を実現し、高活性と高選択性を保持することによ
り、長期間に絶えず、安定的に、シクロヘキセンを製成することができる。触媒剤再生器
60は下より、ガス吸上段と、反応段と、触媒剤沈降段とが分けられる。ここで、触媒剤
沈降段の直径は反応段の直径より大きく、且つ沈降段内に熱交換ユニットが設けられ、熱
交換ユニットは並設熱交換箱式の熱交換器とする。
とにより、油相物質中における触媒剤を分離する。本実施例において、膜濾過器70はセ
ラミックス製の膜濾過器とし、その主なユニットとする無機セラミック膜が、優秀な熱安
定性と穴安定性を有し、強度が高くて、耐食性と洗浄再生性も良好で、効率的なろ過と精
密ろ過の二重の利点を兼ね備えている。膜濾過器70の底部に触媒剤回収口71が設けら
れ、触媒剤回収口71と分離器40の側壁とが接続されることにより、分離された含触媒
剤含有水相物質が分離器40中へ流れ帰る。膜濾過器70の側壁に反応生産物を排出する
生産物出口72が設けられ、油相物質が膜濾過器70を通した後、含まれる少量の触媒剤
が生産物から完全に分離し、生産物の純粋度を向上する。
ベンゼン材料における含硫不純物を除去するようにベンゼン材料を精製することができ、
ベンゼン精製器からのベンゼンは硫の含有量は≦5PPbとできるので、ベンゼン材料に
おける不純物による触媒剤中毒を回避することができる。また、ベンゼン精製器10の出
料口11と第1進口21の間の管路に熱交換器80が設けられることにより、精製ベンゼ
ンが第1水素添加反応器20に進入する前に降温が行われる。好ましくは、熱交換器80
は列管式の熱交換器とする。他の熱交換器に比べて、列管式の熱交換器は、構成が簡単で
、コンパクト化となり、また低コストである。
。固定床触媒反応器の内部の触媒剤は不動状を保持するため、床層内は摩損され難く、長
期間使用が可能であり、また反応器の構成は簡単で、操作も便利である。
マイクロ気泡に分散破砕するとともに、液相材料である精製ベンゼンが第1水素添加反応
器20内に進入し、分散破砕後のマイクロ気泡が液相混合材料と充分に乳化し、有効に気
液相間の物質伝送面積を増大させ、物質伝送抵抗力を低減させる。
部で触媒反応を発生する。第1水素添加反応器20と第2水素添加反応器の温度が110
~135℃とし、圧力が2~2.5MPaとする。反応後の物質と触媒剤ペースト料との
混合物を第2水素添加反応器30の内部に進入させるとともに、水素ガスを第2水素添加
反応器30の内部に設けられるミクロ界面機械50内に送り込んで、ミクロンオーダー直
径のマイクロ気泡に破砕する。水素ガスが分散され、マイクロ気泡に破砕された後、第1
水素添加反応器20からの混合物と続いて反応し、シクロヘキセン混合物を取得する。そ
の後、シクロヘキセン混合物が第2出口32から出て、分離器40中に入り込んで、油相
物質が油相出口42から出て膜濾過器70に入り込む。触媒剤の完全分離された生産物が
生産物出口72から排出する。触媒剤が含まれる水相物質が触媒剤回収口71を介して触
媒剤再生器60にて活性が回復した後、再び第1水素添加反応器20内に送り戻して繰り
返し利用される。
定されるものではない。上記各実施形態を参照して本発明を詳細に説明したが、当業者は
、上記各実施形態に記載された技術方案を修正したり、その一部または全部の技術的特徴
を均等に置き換えたりすることができ、これらの変更または置換は、それぞれの技術的方
案の本質を本発明の各実施形態の技術的方案の範囲から逸脱させるものではない。
Claims (9)
- ベンゼンの選択的水素添加反応システムであって、
順次に接続されるベンゼン精製器10と、第1水素添加反応器20および第2水素添加反
応器30と、分離器40とを含み、
ベンゼン精製器10の底部に出料口11と材料ベンゼン入口12が備えられており、第1
水素添加反応器20に第1進口21と第1出口22が備えられ、第2水素添加反応器30
に第2進口31と第2出口32が備えられており、第2進口31とベンゼン精製器10の
出料口11とが接続されており、第1出口22と第2進口31とが接続されており、反応
生産物における触媒剤を分離するために第2出口32と分離器40とが接続されており、
分離器40の底部にさらに触媒剤出口41が連通され、触媒剤出口41が第1水素添加反
応器20の底部に連通し接続されることにより、触媒剤が第1水素添加反応器20内部に
流れ込んで循環使用され、水素ガスをミクロンオーダー直径のマイクロ気泡に分散破砕す
るために第1水素添加反応器20および第2水素添加反応器30の内部にそれぞれミクロ
界面機械50が設置されている、
ことを特徴とするベンゼンの選択的水素添加反応システム。 - ミクロ界面機械50は、上下に配置される第1ミクロ界面発生器と、第2ミクロ界面発生
器とを含み、
第1ミクロ界面発生器に反応器の液面より頂端が延出する水素ガスを回収するための導気
管が接続され、第1水素添加反応器20の側壁に第2ミクロ界面発生器まで先端が延伸す
る進気口23がさらにが設けられ、第2水素添加反応器30のミクロ界面機械と第1ミク
ロ界面発生器20とが相同に構成される、
ことを特徴とする請求項1に記載のベンゼンの選択的水素添加反応システム。 - 前記分離器と前記第1水素添加反応器とを接続する管路に触媒剤再生器が設けられており
、前記触媒剤再生器は触媒剤における不純物を除去して触媒剤の活性を回復するために用
いられる、
ことを特徴とする請求項1に記載のベンゼンの選択的水素添加反応システム。 - 分離器40の頂部に油相出口42が設けられ、油相出口42に膜濾過器70接続されるこ
とにより、油相物質中における触媒剤を分離する、
ことを特徴とする請求項1に記載のベンゼンの選択的水素添加反応システム。 - 膜濾過器70の底部に触媒剤回収口71が設けられ、触媒剤回収口71と分離器40の側
壁とが接続されることにより、分離された含触媒剤含有水相物質が分離器40中へ流れ帰
る、
ことを特徴とする請求項4に記載のベンゼンの選択的水素添加反応システム。 - 膜濾過器70の側壁に反応生産物を排出する生産物出口72が設けられている、
ことを特徴とする請求項5に記載のベンゼンの選択的水素添加反応システム。 - ベンゼン精製器10の出料口11と第1進口21の間の管路に熱交換器80が設けられる
ことにより、精製ベンゼンが第1水素添加反応器20に進入する前に降温が行われる、
ことを特徴とする請求項1に記載のベンゼンの選択的水素添加反応システム。 - 請求項1~8のいずれか1項に記載のベンゼンの選択的水素添加反応システムを用いるベ
ンゼンの選択的水素化反応方法であって、
水素を分散粉砕して微気泡にした後、精製ベンゼンと触媒作用下で水素化反応を行い、反
応生成物を触媒分離して収集する工程を含む、
ことを特徴とする方法。 - 第1水素添加反応器20と第2水素添加反応器の温度が110~135℃とし、圧力が2
~2.5MPaとする、
ことを特徴とする請求項8に記載の方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010406024.2 | 2020-05-14 | ||
CN202010406024.2A CN111569815B (zh) | 2020-05-14 | 2020-05-14 | 一种苯选择性加氢反应系统及方法 |
PCT/CN2020/092788 WO2021227135A1 (zh) | 2020-05-14 | 2020-05-28 | 一种苯选择性加氢反应系统及方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023521195A true JP2023521195A (ja) | 2023-05-23 |
Family
ID=72123933
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022562251A Pending JP2023521195A (ja) | 2020-05-14 | 2020-05-28 | ベンゼンの選択的水素添加反応システム及び方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11370727B1 (ja) |
EP (1) | EP4151309A4 (ja) |
JP (1) | JP2023521195A (ja) |
CN (1) | CN111569815B (ja) |
WO (1) | WO2021227135A1 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112342055B (zh) * | 2020-10-21 | 2023-03-24 | 南京延长反应技术研究院有限公司 | 一种加氢强化微界面系统 |
CN112322347B (zh) * | 2020-10-21 | 2023-03-24 | 南京延长反应技术研究院有限公司 | 一种加氢微界面系统 |
CN114471377B (zh) * | 2020-10-28 | 2023-07-04 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种重整生成油脱烯烃反应器及反应方法 |
CN113499739A (zh) * | 2021-07-16 | 2021-10-15 | 南京延长反应技术研究院有限公司 | 一种即时脱水的dmc制备系统及制备方法 |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TW218865B (ja) * | 1992-01-24 | 1994-01-11 | Asahi Carbon Kabushiki Kaisha | |
JPH0769940A (ja) * | 1993-08-27 | 1995-03-14 | Mitsubishi Chem Corp | シクロオレフィンの製造方法 |
CN102241558B (zh) * | 2011-05-13 | 2014-02-19 | 中国化学赛鼎宁波工程有限公司 | 一种苯选择性加氢制备环己烯反应装置及工艺 |
US9834494B2 (en) * | 2014-09-29 | 2017-12-05 | Uop Llc | Methods and apparatuses for hydrocarbon production |
CN105903425B (zh) | 2016-04-21 | 2018-09-07 | 南京大学 | 喷射反应器 |
CN205831217U (zh) | 2016-06-08 | 2016-12-28 | 维珍妮国际(集团)有限公司 | 鞋 |
CN106187660B (zh) | 2016-09-08 | 2018-11-20 | 南京大学 | 苯加氢生产环己烷的装置和工艺 |
CN207581700U (zh) | 2017-06-19 | 2018-07-06 | 南京大学 | 一种四氯-2-氰基吡啶的液相氯化法生产装置 |
CN109158113A (zh) * | 2018-07-18 | 2019-01-08 | 北京华和拓科技开发有限责任公司 | 一种苯部分加氢催化剂回收系统及其实现方法 |
CN109437390A (zh) | 2018-12-19 | 2019-03-08 | 南京大学盐城环保技术与工程研究院 | 一种臭氧催化氧化废水的反应器及其使用方法 |
CN210045217U (zh) * | 2019-01-29 | 2020-02-11 | 南京大学 | 上下对冲式渣油加氢乳化床微界面强化反应装置 |
CN210045219U (zh) * | 2019-01-30 | 2020-02-11 | 南京大学 | 一种上下对冲式微界面强化反应装置 |
CN111056903B (zh) * | 2019-11-29 | 2022-05-13 | 河北美邦膜科技有限公司 | 一种苯部分加氢催化剂的回收工艺及装置 |
-
2020
- 2020-05-14 CN CN202010406024.2A patent/CN111569815B/zh active Active
- 2020-05-28 WO PCT/CN2020/092788 patent/WO2021227135A1/zh unknown
- 2020-05-28 JP JP2022562251A patent/JP2023521195A/ja active Pending
- 2020-05-28 EP EP20935874.6A patent/EP4151309A4/en active Pending
- 2020-05-28 US US17/617,948 patent/US11370727B1/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2021227135A1 (zh) | 2021-11-18 |
EP4151309A1 (en) | 2023-03-22 |
CN111569815A (zh) | 2020-08-25 |
CN111569815B (zh) | 2021-07-30 |
US11370727B1 (en) | 2022-06-28 |
US20220204425A1 (en) | 2022-06-30 |
EP4151309A4 (en) | 2024-05-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2023521195A (ja) | ベンゼンの選択的水素添加反応システム及び方法 | |
CN102241558B (zh) | 一种苯选择性加氢制备环己烯反应装置及工艺 | |
WO2023284030A1 (zh) | 一种即时脱水的dmc制备系统及制备方法 | |
WO2022036837A1 (zh) | 一种石油树脂加氢的反应系统及方法 | |
CN111777491A (zh) | 一种煤制乙醇的微界面反应系统及方法 | |
CN113546583A (zh) | 一种dmc的微界面制备系统及制备方法 | |
CN111848344A (zh) | 一种采用合成气制乙醇的反应系统及方法 | |
CN111807926A (zh) | 一种煤制乙醇的反应系统及方法 | |
WO2023284031A1 (zh) | 一种内置式即时脱水微界面强化dmc制备系统及方法 | |
CN215540714U (zh) | 一种dmc的微界面制备系统 | |
CN112774592B (zh) | 一种粗对苯二甲酸加氢精制的微界面反应系统及方法 | |
CN113061461B (zh) | 一种提高柴油品质的装置及方法 | |
CN112499592A (zh) | 一种基于蒽醌法制备双氧水的系统及工艺 | |
JP3238259U (ja) | ベンゼンを選択的に水素化してシクロヘキサノンを製造する強化反応システム | |
CN113479850A (zh) | 一种制备双氧水的塔式强化氧化系统以及方法 | |
CN113546589A (zh) | 一种微界面强化制备dmc的系统及制备方法 | |
JP2024515084A (ja) | 過酸化水素水を製造するマイクロ界面強化酸化システム及び酸化方法 | |
CN112717846A (zh) | 一种环氧乙烷法制备乙二醇的智能微界面反应系统及方法 | |
CN215540715U (zh) | 一种内置式即时脱水微界面强化dmc制备系统 | |
CN216024781U (zh) | 一种基于微界面的正丁醛缩合反应系统 | |
CN215540716U (zh) | 一种制备双氧水的塔式强化氧化系统 | |
WO2023284024A1 (zh) | 正丁醛缩合制辛烯醛的微界面强化系统及制备方法 | |
CN214612318U (zh) | 一种柴油加氢的微界面反应系统 | |
CN216024790U (zh) | 一种正丁醛缩合制辛烯醛的微界面强化系统 | |
CN215540720U (zh) | 一种微界面强化制备dmc的系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20221010 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230824 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230912 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20231009 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20231211 |