基于改进的反应分离同步反应器利用空气氧化环己烷生产ka油和己二酸的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种基于改进的反应分离同步反应器利用空气氧化环己烷生产KA油和己二酸的方法，属于石油化工技术领域。
【背景技术】
[0002]化工生产中经常遇到产物比重大于反应物且互不相溶的反应，反应过程中气体、液体和固体多相同时存在于反应体系中。针对这类反应的化工生产设备是多相同步反应器，整个反应期间，反应物与反应产物自然地或者被强制地搅拌分布于反应区。反应结束后，再将反应物与反应产物移到分离器中进行分离。由于体系中多相物质的存在会影响液体在生产装置中的流动性而无法连续生产。对于上述情况，目前化工生产中主要有两种解决方案:一种方案是加入另一种能同时溶解多相物质的溶剂，通过加入溶剂的方法可以实现有不溶性产物生成的工艺连续化，但是，溶剂的加入使化工生产过程变得复杂，同时也增加相应的设备投资和能耗、物耗以及溶剂对环境的污染；另一种方案是，采用间隙操作生产。这两种方案，都将增加反应产物在反应系统中的停留时间，而在反应操作条件下，反应产物会因为分解或者深度反应，导致反应产物选择性和收率降低，同时操作复杂，不利于工业化生产。
[0003]为了解决现有技术中的这些问题，如中国专利(公开号CN103755544A)公开了一种基于反应分离同步反应器利用空气氧化环己烷生产KA油和己二酸的方法，该方法不但实现了在反应过程中及时将KA油和己二酸从环己烷反应液中分离，而且在一定程度上降低了 KA油和己二酸在反应釜中过度反应，提高产物纯度。但是该方法在实际生产中还存在以下缺陷，一方面，只能收集到KA油和己二酸的混合产物，必须通过进一步后分离处理来获得分别获得KA油和己二酸；另一方面反应生成的KA油和己二酸产物在搅拌或鼓泡作用下，很容易分散在在反应液中，特别是己二酸刚生成晶核时，很容易悬浮在反应液中，难以沉降，导致脱羧等副反应发生；而且在己二酸沉降的过程中，晶体不断成长，极容易在反应塔与沉降塔之间连接的管道内壁结晶，造成堵塞，必须要经常定期处理，造成工艺复杂，不利于工业生产。
【发明内容】
[0004]针对现有的基于反应分离同步反应器利用空气氧化环己烷生产KA油和己二酸的方法存在的缺陷，本发明的目的是在于提供一种能进一步提高产品纯度、简化工艺步骤，且能防止反应设备连接管道及循环管道堵塞的利用空气氧化环己烷生产KA油和己二酸的方法。
[0005]为了实现本发明的技术目的，本发明提供了一种基于改进的反应分离同步反应器利用空气氧化环己烷生产KA油和己二酸的方法，所述的改进的反应分离同步反应器包括鼓泡重力反应塔或搅拌反应塔以及与所述鼓泡重力反应塔或搅拌反应塔底部连接的恒温沉降塔；所述的鼓泡重力反应塔或搅拌反应塔塔内包括上部的气相区、中下部的反应区和顶部的反应气体出口 ；所述鼓泡重力反应塔的反应区内的塔壁上沿塔轴45?75°夹角方向倾斜设有多组交替分布的重力沉降板，所述重力沉降板板面设有可使气体和液体通过的小孔；所述搅拌反应塔的反应区内设有搅拌器；所述的鼓泡重力反应塔或搅拌反应塔塔内反应区底底部设有气体入口，所述气体入口处设有气体均布器；
[0006]所述的鼓泡重力反应塔或搅拌反应塔与恒温沉降塔之间通过法兰连接；所述的恒温沉降塔内设有可供液体通过的微孔滤板；所述的恒温沉降塔在所述微孔滤板下部设有循环管道与鼓泡重力反应塔或搅拌反应塔的反应区上部连接，所述的循环管道上设有循环栗;
[0007]先将催化剂和环己烷加入到改进的反应分离同步反应器内，直至充满鼓泡重力反应塔或搅拌反应塔的反应区和恒温沉降塔；开启循环栗，使反应液在鼓泡重力反应塔或搅拌反应塔的反应区及恒温沉降塔内部循环，此时，从鼓泡重力反应塔或搅拌反应塔的氧化区底部通入空气，空气经气体均布器分散后，与环己烷接触，在温度为125?160°C，压力为
0.5?1.5MP的条件下发生氧化反应；氧化反应生成的KA油和己二酸随着循环的反应液迅速沉降进入恒温沉降塔；己二酸被微孔滤板截留沉降在微孔滤板上，而KA油则通过微孔滤板沉降在恒温沉降塔底部；直至恒温沉降塔盛满KA油和己二酸产物时，停止循环栗，从恒温沉降塔顶部回收反应液，再从恒温沉降塔底部收集KA油，取下恒温沉降塔，收集恒温沉降塔内的己二酸。
[0008]本发明的技术方案主要是通过对反应分离同步反应器进行改进，来优化空气氧化环己烷生产KA油和己二酸的工艺，可以简化工艺步骤，获得纯度更高的KA油和己二酸产品，以及解决反应塔与沉降塔之间连接的管道堵塞的问题。反应分离同步反应器的改进主要包括将鼓泡重力反应塔或搅拌反应塔与恒温沉降塔之间通过法兰连接，且在恒温沉降塔内部设置微孔滤板，同时在微孔滤板下部设有循环管道。微孔滤板及其下部的循环管道配合使用，主要作用是利用循环管道加速反应塔塔内环己烷反应液循环，使KA油和己二酸产物快速沉降，并将KA油沉降在恒温沉降塔底部，己二酸富集在微孔滤板上，一方面能防止KA油和己二酸在反应塔内过度反应，提高纯度，另一方面防止己二酸晶体在反应塔与恒温沉降塔之间管道内壁结晶，造成管道堵塞。同时通过微孔滤板的截留，大大降低了反应液中微晶的含量，有效防止晶体在循环管中进一步生长，而导致循环管堵塞。
[0009]优选的方案中，微孔滤板设置在恒温沉降塔距塔底4/10?6/10高度处。在恒温沉降塔的中部区域设置微孔滤板，能够将固体产物沉降富集在恒温沉降塔的上部，而液体产物可以在富集在恒温沉降塔的下部，有效实现了固体产物和液体产物的分离。
[0010]优选的方案中，微孔滤板下部的循环管道设置在恒温沉降塔距塔底2/10?4/10高度处。微孔滤板下部的循环管道最好设置在距恒温沉降塔底部一定高度，防止液体产物被循环栗抽入反应塔内，造成过度反应。
[0011]优选的方案中，循环管道设有可控制恒温沉降塔与鼓泡重力反应塔或搅拌反应塔之间循环管道的隔断与连通的阀门。
[0012]优选的方案中，恒温沉降塔底部设有液体产物出口。方便液体产物排出。
[0013]优选的方案中，恒温沉降塔顶部设有排液口。有利于反应液的回收。
[0014]优选的方案中，所述的催化剂为金属卟啉催化剂及锰和/或钴的金属盐催化剂，或金属卟啉催化剂，或钴的金属盐催化剂，所述的锰的金属盐为锰的醋酸盐和/或环烷酸盐，所述的钴的金属盐为钴的醋酸盐和/或环烷酸盐。
[0015]优选的方案中，使用钴的金属盐催化剂时，钴的金属盐催化剂在反应体系中的浓度为50?200ppm ;或者使用金属卟啉催化剂时，金属卟啉催化剂在反应体系中的浓度为I?20ppm ;或者使用金属卟啉催化剂及锰和/或钴的金属盐催化剂时，锰和/或钴的金属盐催化剂在反应体系中的浓度为50?200ppm，金属卟