[发明专利]一种偏三甲苯连续氧化反应器

说明书

本发明涉及化工设备技术领域内的一种偏三甲苯连续氧化反应器，其氧化上塔顶部设有气相出口，氧化下塔底部设有出料口，出料口连接固液分离器，氧化上塔上分段设有进料口，最下侧的进料口下方设有第一进气口；氧化中塔上设有第二进气口，氧化下塔上设有第三进气口；氧化中塔内设有折流机构，氧化下塔内位于出料口上侧设有导流筒，第三进气口位于导流筒上方；进料口连接带有若干通流孔的环形导向器，进料口呈切向连接在氧化上塔上，在北半球，进料口进料呈右旋方向切向进料；在南半球，进料口进料呈左旋方向切向进料。该装置可对抗涡旋的产生，具有偏三甲苯转化率高，偏苯三甲酸选择性好，催化剂用量少，能耗低。

技术领域

本发明涉及一种偏三甲苯连续氧化设备，具体地是一种采用偏三甲苯连续氧化反应器来生产偏苯三甲酸。属于化工生产设备技术领域。

背景技术

偏苯三甲酸是有机合成工业的重要化工原料，具有独特的分子结构及优良的反应性能，可生产多种性能独特的化学品，比如：制备偏苯三甲酸酐、偏苯三甲酸酯，主要用于树脂、增塑剂、染料、胶粘剂等方面。

目前工业上生产偏苯三甲酸的液相空气氧化工艺主要分为连续法、半连续法、间歇法。液相空气氧化法是以偏三甲苯为原料，以醋酸作溶剂，用Co-Mn的可溶性盐及溴化物为催化剂，在200℃、2.0~2.3MPa条件下用空气进行氧化制成偏苯三甲酸，再脱水生成偏苯三酸酐。

目前工业上生产偏苯三甲酸的液相空气氧化工艺主要分为塔式连续法、多釜串联式连续法。分别如下：

CN101961632A发明了一种偏三甲苯连续氧化反应器。采用了塔罐状反应器釜体，配有搅拌、加热、气相进出口、进料口、导流筒等装置，不仅避免了积料堵塞，还使得物料预空气充分混合，氧化产品偏苯三甲酸的收率提高。

CN100447124C分别公开了一种利用间歇式鼓泡氧化塔多塔串联连续氧化生产偏苯三甲酸的方法。采用三台串联氧化塔，结晶釜、离心分离器、成酐釜等来实现前道氧化工序及后续工序的连续化运行，产能提高。

CN1594302A公开了一种逐级催化氧化连续生产偏苯三酸酐的方法。采用的设备有一级氧化反应釜、二级氧化反应釜。属于多釜串联连续逐级氧化工艺。

以上专利均采用塔式反应器或多釜串联式反应器的连续氧化设备，基本实现了氧化工序的连续化生产。

现有液相空气连续氧化反应器不足之处在于：1）偏三甲苯、醋酸、催化剂等混合料进料容易引起旋流，在离心力作用下，比重大的物质向外周运动，比重小的物质，例如气体则向中心积聚，导致气液混合不均匀，影响反应效率；2）反应过程产物固液分离不当或不及时容易导致抑制正反应继续，影响产品收率；3）原料气和反应尾气进出不到位，导致系统憋压，存在安全隐患。

发明内容

本发明的目的是提供一种偏三甲苯连续氧化反应器，使其能抑制旋流的产生，以获得更好的氧化反应效果。

为此，本发明提供的一种偏三甲苯连续氧化反应器，包括立式设置的反应塔，反应塔由上至下由氧化上塔、氧化中塔和氧化下塔组成，氧化上塔顶部设有气相出口，氧化下塔底部设有出料口，出料口连接固液分离器，氧化上塔上分段设有至少两个进料口，位于最下侧的进料口下方设有第一进气口；氧化中塔上设有第二进气口，氧化下塔上设有第三进气口；氧化中塔内在第二进气口下方设有折流机构，氧化下塔内位于出料口上侧设有导流筒，第三进气口位于导流筒上方；所述进料口连接环形导向器，进料口呈切向连接在氧化上塔上，环形导向器设置在氧化上塔内，环形导向器上设有若干通流孔，进料口呈切向连接在氧化上塔上的切向方向满足：在北半球，进料口进料呈右旋方向切向进料；在南半球，进料口进料呈左旋方向切向进料。