[发明专利]一种烷烃氧化的强化反应系统及方法

权利要求书

1.一种烷烃氧化的强化反应系统，其特征在于，包括：

液相进料单元，用以存储和输送待进行氧化的C4以上的液态烷烃；

气相进料单元，用以存储和输送所述C4以上的液态烷烃氧化所需的氧气；

微界面发生器，其分别与所述液相进料单元和气相进料单元相连,通过将气体的压力能和/或液体的动能转变为气泡表面能并传递给氧气气泡，使氧气破碎形成直径≥1μm、＜1mm的微米级气泡，用以提高所述液态烷烃与氧气间的传质面积，同时减小液膜厚度，降低传质阻力，并在破碎后将所述液态烷烃与所述微米级气泡混合形成气液乳化物，以在预设操作条件范围内强化所述液态烷烃与所述氧气间的反应效率；

反应器，其与所述微界面发生器相连，用以装载所述气液乳化物、并为所述气液乳化物中的所述液态烷烃和所述微米级气泡提供反应空间；

分离罐，用以将所述反应器中反应完成的混合物进行气液分离。

2.据权利要求1所述的烷烃氧化的强化反应系统，其特征在于，各所述微界面发生器平行设置，用以将混合后的所述气液乳化物输出至所述反应器以进行反应。

3.据权利要求2所述的烷烃氧化的强化反应系统，其特征在于，所述微界面发生器为气动式微界面发生器、液动式微界面发生器和气液联动式微界面发生器中的一种或多种。

4.据权利要求1所述的烷烃氧化的强化反应系统，其特征在于，所述液相进料单元包括：

液体原料罐，用以存储所述液态烷烃；

进料泵，其与所述液体原料罐相连，用以为所述液态烷烃的输送提供动力；

液体进料预热器，其与所述进料泵相连，用以对所述进料泵输送的所述液态烷烃进行预热，以使其达到指定温度；

当所述液相进料单元在输送烷烃时，所述进料泵开始运作，将所述液态烷烃从所述液体原料罐中抽出并输送至所述液体进料预热器，液体进料预热器将所述液态烷烃加热至指定温度后将其输送至所述微界面发生器。

5.据权利要求4所述的烷烃氧化的强化反应系统，其特征在于，所述液体进料预热器出口处设有分流管道，用以将所述液态烷烃分别输送至对应的微界面发生器。

6.据权利要求1所述的烷烃氧化的强化反应系统，其特征在于，所述气相进料单元包括：

气体原料缓冲罐，用以储存所述液态烷烃氧化所需的所述氧气；

压缩机，其与所述气体原料缓冲罐相连，用以为所述氧气的输送提供动力；

气体进料预热器，其与所述压缩机相连，用以对所述压缩机输送的所述氧气进行预热以使氧气达到指定温度；

当所述气相进料单元在输送氧气时，所述压缩机开始运作，将所述氧气从所述气体原料缓冲罐中抽出并输送至所述气体进料预热器进行预热，预热完成后气体进料预热器将所述氧气输送至所述微界面发生器以使微界面发生器将其破碎至指定尺寸。

7.据权利要求6所述的烷烃氧化的强化反应系统，其特征在于，所述气体进料预热器出口处设有分流管道，用以将所述氧气分别输送至对应的微界面发生器。

8.据权利要求1所述的烷烃氧化的强化反应系统，其特征在于，所述分离罐顶端设有气相出口，用以输送混合气体，分离罐底端设有液相出口，用以输送不饱和烷烃，当所述反应器内的气液乳化物反应完成后，分离罐将反应后的混合物输送至所述分离罐，混合物中不饱和烷烃受重力作用沉降至分离罐底端并经由液相出口从所述系统中输出，混合物中的混合气体经由气相出口从所述系统中输出。