本發(fā)明涉及環(huán)己醇生產(chǎn),尤其是涉及一種環(huán)己烯水合制環(huán)己醇系統(tǒng)及工藝。
背景技術(shù):
1、水合法制環(huán)己醇原理為用苯在釕系催化劑的作用下部分加氫制得環(huán)己烯(此過程伴有部分環(huán)己烷生成),環(huán)己烯再與水反應(yīng)制得環(huán)己醇。
2、目前,環(huán)己烯水合法制環(huán)己醇的轉(zhuǎn)化率約為9%,選擇性約為99%,在實(shí)際生產(chǎn)過程中有大量未反應(yīng)的環(huán)己烯始終在反應(yīng)系統(tǒng)循環(huán),導(dǎo)致環(huán)己烯水合法制環(huán)己醇反應(yīng)速率較慢且能耗相對(duì)較高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種環(huán)己烯水合制環(huán)己醇系統(tǒng)及工藝,以緩解現(xiàn)有技術(shù)中水合制環(huán)己醇轉(zhuǎn)化率低的技術(shù)問題。
2、為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供的技術(shù)方案在于:
3、第一方面,本發(fā)明提供的環(huán)己烯水合制環(huán)己醇系統(tǒng)包括:醇一塔、微界面混合裝置、第一水合反應(yīng)器和第二水合反應(yīng)器;
4、所述醇一塔的中上部通過側(cè)管線與所述微界面混合裝置連通設(shè)置,所述側(cè)管線上設(shè)置有側(cè)線泵;
5、所述微界面混合裝置通過第一管線與所述第一水合反應(yīng)器連通設(shè)置;
6、所述第一水合反應(yīng)器通過溢流管線與所述第二水合反應(yīng)器連通設(shè)置,其底部通過第二管線與所述微界面混合裝置連通設(shè)置;
7、所述第二管線上設(shè)置有渣漿泵。
8、進(jìn)一步的,所述第二水合反應(yīng)器通過第三管線與所述醇一塔的底部連通設(shè)置。
9、進(jìn)一步的,所述側(cè)線泵包括主動(dòng)螺桿、從動(dòng)螺桿、泵殼以及旋轉(zhuǎn)電機(jī);
10、所述主動(dòng)螺桿與所述從動(dòng)螺桿傳動(dòng)連接,且二者相互嚙合,并均設(shè)置于所述泵殼內(nèi),且可繞各自軸線轉(zhuǎn)動(dòng);
11、所述泵殼上設(shè)有第一進(jìn)口和第一出口,所述第一進(jìn)口和所述第一出口分布于所述主動(dòng)螺桿和所述從動(dòng)螺桿的兩側(cè),并均正對(duì)所述主動(dòng)螺桿和所述從動(dòng)螺桿二者的嚙合處;
12、所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)與所述主動(dòng)螺桿傳動(dòng)連接。
13、進(jìn)一步的,所述側(cè)線泵還包括第一滑板、第二滑板和限位機(jī)構(gòu);
14、所述第一滑板和所述第二滑板二者相互平行,并均處于所述泵殼內(nèi),且二者的側(cè)面與所述泵殼的內(nèi)壁貼合;
15、所述泵殼上還設(shè)有兩個(gè)第二進(jìn)口和兩個(gè)第二出口,并在兩個(gè)所述第二進(jìn)口處分別設(shè)有進(jìn)水閥,在兩個(gè)所述第二出口處分別設(shè)有出水閥;
16、兩個(gè)所述第二進(jìn)口分布于所述第一滑板與所述第二滑板之外,兩個(gè)所述第二出口亦分布于所述第一滑板與所述第二滑板之外;
17、所述主動(dòng)螺桿和所述從動(dòng)螺桿二者的一端均與所述第一滑板轉(zhuǎn)動(dòng)連接,另一端均與所述第二滑板轉(zhuǎn)動(dòng)連接;
18、所述主動(dòng)螺桿的一端凸出有第一轉(zhuǎn)軸,所述限位機(jī)構(gòu)用于對(duì)所述第一轉(zhuǎn)軸與所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電機(jī)軸之間的周向固定進(jìn)行啟動(dòng)或解除。
19、進(jìn)一步的,所述電機(jī)軸為自由端開口的中空軸,所述第一轉(zhuǎn)軸的一端插入于所述電機(jī)軸內(nèi);
20、所述限位機(jī)構(gòu)包括鎖定桿、錐形罩和第一驅(qū)動(dòng)組件;
21、所述鎖定桿沿所述電機(jī)軸的徑向插設(shè)于所述電機(jī)軸側(cè)壁,且其一端處于所述電機(jī)軸外,并嵌設(shè)有滾珠,另一端用于與所述第一轉(zhuǎn)軸側(cè)壁接觸;
22、所述鎖定桿設(shè)有多根,多根所述鎖定桿繞所述第一轉(zhuǎn)軸的軸線間隔分布;
23、所述錐形罩套設(shè)于所述電機(jī)軸,并罩設(shè)于所述鎖定桿,且與所述鎖定桿磁吸配合;
24、所述第一驅(qū)動(dòng)組件與所述錐形罩傳動(dòng)連接,以驅(qū)動(dòng)所述錐形罩沿所述電機(jī)軸的軸向滑動(dòng)。
25、進(jìn)一步的,所述第一轉(zhuǎn)軸側(cè)壁上設(shè)有凸輪槽;
26、所述電機(jī)軸上固定有插桿,所述插桿沿所述第一轉(zhuǎn)軸的徑向延伸,其自由端插設(shè)于所述凸輪槽內(nèi)。
27、進(jìn)一步的,所述第一轉(zhuǎn)軸上同軸固定有第一齒輪;
28、所述從動(dòng)螺桿的一端凸出有第二轉(zhuǎn)軸,所述第二轉(zhuǎn)軸上同軸固定有第二齒輪,所述第二齒輪與所述第一齒輪相嚙合;
29、所述限位機(jī)構(gòu)還包括第二驅(qū)動(dòng)組件,所述第二驅(qū)動(dòng)組件配置成在啟動(dòng)工況下限制所述第一齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)。
30、進(jìn)一步的,所述側(cè)線泵還包括流量計(jì)和控制單元;
31、所述流量計(jì)用于測(cè)量所述第一進(jìn)口處或所述第一出口處的流量;
32、所述控制單元分別與所述流量計(jì)和所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)電連接。
33、第二方面,本發(fā)明提供的環(huán)己烯水合制環(huán)己醇工藝基于所述的環(huán)己烯水合制環(huán)己醇系統(tǒng),依次包括以下步驟:
34、s1,將上游單元生產(chǎn)的環(huán)己烯經(jīng)水洗后送入醇一塔;
35、s2,將所述醇一塔中上部的環(huán)己烯經(jīng)側(cè)管線輸送至微界面混合裝置,將第一水合反應(yīng)器底部的催化劑經(jīng)第二管線輸送至所述微界面混合裝置;
36、s3,通過所述微界面混合裝置混合所述環(huán)己烯和所述催化劑,然后將混合物經(jīng)第一管線送入第一水合反應(yīng)器中,進(jìn)行水合反應(yīng);
37、s4,將反應(yīng)后生成的環(huán)己醇與剩余所述環(huán)己烯經(jīng)溢流管線送入第二水合反應(yīng)器中,再次進(jìn)行水合反應(yīng)。
38、進(jìn)一步的,還包括以下步驟:
39、s5,將所述第二水合反應(yīng)器中的混合產(chǎn)物經(jīng)第三管線送入所述醇一塔底部,再?gòu)乃龃家凰撞坎沙霾⑻峒兯龌旌袭a(chǎn)物,然后將未反應(yīng)的所述環(huán)己烯再次送入所述醇一塔的中上部。
40、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明提供的環(huán)己烯水合制環(huán)己醇系統(tǒng)的有益效果為:
41、在該環(huán)己烯水合制環(huán)己醇系統(tǒng)中,通過側(cè)線泵,將醇一塔中上部純度較高的環(huán)己烯輸送至微界面混合裝置,通過渣漿泵,將第一水合反應(yīng)器底部的催化劑抽出,輸送至微界面混合裝置;微界面混合裝置將水合催化劑漿料、環(huán)己烯分散成小顆粒及小液滴,如此,即完成了水合催化劑漿料與環(huán)己烯在反應(yīng)器外的提前混合,增加了物料的接觸面積,強(qiáng)化了傳質(zhì)過程,延長(zhǎng)了物料與催化劑的停留時(shí)間,進(jìn)而增加了反應(yīng)速率。
42、接上述,混合后的水合催化劑漿料與環(huán)己烯輸送至第一水合反應(yīng)器,在第一水合反應(yīng)器中二次混合,進(jìn)入第一水合反應(yīng)器的上部格柵板,在這里,由于物料在格柵板中處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài),根據(jù)密度不同,在重力作用下,環(huán)己烯與水合催化劑漿料分離,水合催化劑漿料通過第一水合反應(yīng)器釜底的渣漿泵重新送入微界面混合裝置,未反應(yīng)的環(huán)己烯、生成的環(huán)己醇送入第二水合反應(yīng)器,在第二水合反應(yīng)器中繼續(xù)反應(yīng)。
43、可以看出,該環(huán)己烯水合制環(huán)己醇系統(tǒng)通過在反應(yīng)器外提前混合水合催化劑漿料與環(huán)己烯,增大了環(huán)己烯、水與催化劑的接觸面積,這樣一來,即加強(qiáng)了傳質(zhì)過程,可提高反應(yīng)轉(zhuǎn)化率。
44、為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂,下文特舉較佳實(shí)施例,并配合所附附圖,作詳細(xì)說明如下。
1.一種環(huán)己烯水合制環(huán)己醇系統(tǒng),其特征在于,包括:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)己烯水合制環(huán)己醇系統(tǒng),其特征在于,
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)己烯水合制環(huán)己醇系統(tǒng),其特征在于,
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的環(huán)己烯水合制環(huán)己醇系統(tǒng),其特征在于,
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的環(huán)己烯水合制環(huán)己醇系統(tǒng),其特征在于,
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的環(huán)己烯水合制環(huán)己醇系統(tǒng),其特征在于,
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的環(huán)己烯水合制環(huán)己醇系統(tǒng),其特征在于,
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的環(huán)己烯水合制環(huán)己醇系統(tǒng),其特征在于,
9.一種環(huán)己烯水合制環(huán)己醇工藝,其特征在于,基于如權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的環(huán)己烯水合制環(huán)己醇系統(tǒng),依次包括以下步驟:
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的環(huán)己烯水合制環(huán)己醇工藝,其特征在于,還包括以下步驟: