[实用新型]一种反应装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种反应装置。

背景技术

己内酰胺是ε-氨基己酸分子内缩水而成的内酰胺，是一种重要的有机化工原料。己内酰胺的主要用途是通过聚合生成聚酰胺切片(通常称为尼龙-6切片或者锦纶-6切片)，然后进一步加工成锦纶纤维、工程塑料、塑料薄膜等。目前国内外普遍采用环己酮氨肟化工艺生产己内酰胺，在世界各地相继建成数十套生产装置，国内已投产或在建的生产装置已达十几家，目前仅国内产能就接近140万吨/年。环己酮肟的贝克曼(Beckmann)重排反应是己内酰胺生产工艺的一个核心环节，重排反应过程决定最终产品己内酰胺的质量和消耗。其中，目前世界上制备环己酮肟的方法主要有拉西法(HSO)、一氧化氮法(NO法)、磷酸羟胺法(HPO法)及氨肟化法(HAO法)。其中，氨肟化法(HAO法)最早是由意大利埃尼公司提出，由于制备方法简单、不增加副产硫铵、无环保难题，因此近年来颇受己内酰胺行业的青睐。

从氨肟化工业装置运行清况来看，主要存在以下问题：第一，己内酰胺产品品质差，由于环己酮氨肟化反应是在双氧水和氨的作用下通过TS-1催化剂的催化作用一步生成环己酮肟，反应生成的杂质较传统的HPO工艺杂质有很大的变化，影响最终产品己内酰胺的质量；第二，原材料消耗高，由于传统的贝克曼重排所采用的反应装置中，混合器通常在重排反应器内，为保证反应效果并防止环己酮肟的凝固，不得不将重排反应温度提高，这样造成在重排反应过程中大量杂质的生成，造成原材料的浪费；另外，为保证产品质量，在后精制工序过程中将增加更多的手段去除重排产生的杂质，不但增加了投资，同时还造成原材料及动力消耗的增加。由此可见，解决采用环己酮氨肟化工艺生产己内酰胺品质差、原材料消耗高的问题是决定该工艺能否广泛推广，提升企业竞争水平的重大问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了提供一种新的反应装置。

本实用新型提供了一种反应装置，其特征在于，所述反应装置包括混合反应装置、外循环装置和熟化装置，所述混合反应装置包括混合装置和反应罐，来自所述混合装置的液体物流流入所述反应罐中进行反应，经反应后的一部分反应液通过所述反应罐的循环液出口流入所述外循环装置中以移出反应热，来自所述外循环装置的反应液流入所述混合装置中进行混合并进而返回至所述反应罐中，经反应后的另一部分反应液通过所述反应罐的反应液出口流入所述熟化装置中进行熟化。

本实用新型提供的反应装置包括混合反应装置、外循环装置和熟化装置，将其用于贝克曼重排反应时，环己酮肟与发烟硫酸在混合装置中混合后流入反应罐中进行贝克曼重排反应，反应热能够通过外循环装置及时移出，来自反应罐的贝克曼重排反应液流入熟化装置中以确保反应完全。一方面，由于该反应装置中的混合装置与反应罐相分离，能够实现在较高的温度下进行物料的混合以避免环己酮肟的凝固，并在较低的温度下进行贝克曼重排反应，从而实现了贝克曼重排的低温反应；另一方面，由于外循环装置能够将反应热及时移出，避免了整个反应装置中温度的飞涨。换句话说，本实用新型提供的反应装置实现了贝克曼重排的低温反应，较传统的贝克曼重排反应装置操作温度低、副反应少且产品收率高。

优选地，所述混合装置包括混合器、保温夹套和导流筒，所述保温夹套包覆在所述混合器的外周，来自所述外循环装置的反应液通过所述混合器的循环液入口流入所述混合器中进行混合，经混合后的反应液通过所述导流筒流入所述反应罐中进行反应。

优选地，所述导流筒从所述反应罐的顶部延伸至其内部。

优选地，所述混合装置还包括与所述混合器连通的原料入口管路，所述原料入口管路与所述循环液入口呈40-90°设置。

优选地，所述混合装置还包括设置在所述导流筒末端的蝶形分布器。

优选地，所述外循环装置沿着流体流动的方向依次包括循环泵和冷却器。

优选地，所述反应装置还包括设置在连通所述反应罐和所述循环泵的管线上的原料入口。

优选地，所述熟化装置包括熟化反应罐、喷射器、加热器和熟化循环泵，来自所述反应罐的反应液出口的反应液流入所述熟化反应罐中进行熟化，来自所述熟化反应罐的反应液通过喷射器喷入熟化循环管线并依次流经所述加热器和熟化循环泵，进而循环回到所述熟化反应罐中进行熟化。

优选地，所述喷射器为文丘里喷射器。

优选地，所述反应装置还包括结晶器，来自所述熟化反应罐的经熟化后的反应液流入所述结晶器中进行结晶。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明