[发明专利]一种水合反应器热能增效的方法

说明书

技术领域

本发明涉及种环己醇水合反应器设备热能增效的方法。

背景技术

己二酸又名肥酸(简称AA)，是最重要的脂肪族二元酸，可同多官能团的化合物进行缩合反应，如己二胺。能够发生成盐反应、酯化反应、酰胺化反应等，并能与二元胺或二元醇缩聚成高分子聚合物等。

己二酸的生成主要靠醇酮氧化法，而氧化法生产醇酮存在着能耗高、收率低，并且环己烷与空气接触需要采取防爆措施，废弃物里边含有大量有机酸需要处理，同时转化率低下要解决大量的未反应的环己烷的回收再利用。所以在安全、环保、成本各方面需要进一步改进。

日本旭化成公司自1990实现环己烯水合法制备环己醇并且实现工业化，随后国内的河南神马集团通过引进日本专利技术，于1998年建成投产年产3万吨环己醇的第一套装置，随后至2008年河北石家庄石焦化工有限责任公司建成10万吨环己醇项目，山东海力、唐山中浩、福建耀隆等地均已建成年产10万吨环己醇项目。

通过环己烯与水在水合催化剂的作用下生成环己醇，最后由环己醇经硝酸氧化生成己二酸，能够有效的降低能耗、提高收率，并且整个反应过程中基本没有废弃物生成，节能环保，属于绿色工业。

环己烯水合法制环己醇的主要设备是水合反应器，目前国内的11套10万吨、12万吨环己醇项目的水合反应器的反应热移除全部靠循环水来完成，而原料环己烯需要用蒸汽加热升温以保持反应温度。加热和冷却本身就是一个矛盾体，所以改变目前的加热和冷却介质和方法，存在着很大的降低能耗的发展空间。

目前的技术是在水合反应器里设若干盘管，前期从下部往上部逐级通入水蒸汽以加热激发反应；待反应开始，反应热产生时，再从上往下逐级放出蒸汽，通冷却水以移出反应热，最后所有盘管通入冷却水来控制反应温度。虽然盘管利用效率高，但是蒸汽和冷却水的用量大。导致不可再生能源的煤炭消耗增大和冷却水带走的热量浪费，并且被升温的冷却水在风冷降温时还会造成水资源浪费严重。

发明内容

本发明的目的是提供一种水合反应器热能增效的方法，以克服现有技术存在的缺陷。

本发明所述的水合反应器热能增效的方法，是这样实现的：

将水合反应器的冷却介质改为原物料环己烯(HE)，反应器的上盘管走环己烯，下盘管走水蒸汽或冷却水；

具体的，包括如下步骤：

冷原料环己烯从中间储罐经泵打入上盘管中，在水合反应器里与管外的反产物应进行热交换，从而温度上升，然后进入水合反应器与水进行水合反应，放热；

优选的，所述的原物料环己烯(HE)分2～4股进入各自独立的上盘管吸收反应热，然后汇总后与水进行水合反应；

本发明所提供的热能增效的方法，目的是利用物料在水合反应器内自身反应放热，通过在水合反应器内盘管的热交换来为原料环己烯提供热能，同时降低了水合反应器因自身需要降温而消耗的冷却水的量，达到了资源利用和节能降耗的目的。

本发明与现有设备的比较有如下效果：

本发明直接为原料环己烯提供了热能，大量降低了冷却水用量并节省了升温用的水蒸汽。基于当前节能降耗的目的，特对12万吨水合反应器的冷却介质和设备进行了技术改造，通过本专利可以达到节能效果45％以上。

附图说明

图1是现有技术的水合反应器进料方式示意图；

图2是本发明的水合反应器进料方式示意图。

具体实施方案

以下结合附图和具体实施方案对本发明进行详细说明，但不限制本发明的范围。

下面的实施例中的计算方式为Q＝CmΔT，其中“Q”表示吸收或放出的热量，单位是KJ；“C”表示比热容，单位是KJ/Kg·℃；“m”表示物料的质量流量，单位是Kg/h；“ΔT”表示物料的温差，单位是℃。

下面的实施例中的环己烯(HE)的比热容为1.82KJ/Kg·℃；冷却脱盐水的比热容为4.2KJ/Kg·℃。

水合反应器最上部为液流堰，中部为带圆盘分布器的进料口，进料口四周为盘管。下面的实施例所用水合反应器进料组成。

图1是现有技术的水合反应器进料方式示意图。

参见图1，水合反应器带有5根内盘管，其中，上部为3根上盘管1，下部为2根下盘管2。

内部盘管起始的作用是：

从自下而上逐级通入水蒸汽以加热激发反应；

待反应开始，反应热产生时，再自上而下，通冷却水以移出反应热，控制反应温度。

图2是本发明的水合反应器进料方式示意图。