[实用新型]一种用于非均相的反应系统

说明书

本实用新型提供了一种用于非均相的反应系统，包括依次通过管道连接的混合装置、反应器和分离器，其中混合装置的进口通过管道连接原料罐；分离器与混合装置之间设有循环管道，该管道上设有循环泵，分离器与后序工序的反应装置通过管道连接；且混合装置为一过式。本系统可用于烯烃水合反应，可实现烯烃在催化剂催化下与水在高水油比，高转化率和选择性的发生加成反应，同时大大缩短了反应时间，有着很好的工业化前景。

技术领域

本实用新型创造属于非均相的反应技术领域，尤其是涉及一种用于液液或液液固非均相的反应系统。

背景技术

非均相反应的反应物是两相或两相以上的组分(固体和气体、固体和液体、两种互不混溶的液体)，或者一种或多种反应物在界面上(如固体催化剂表面上)进行的化学反应。

烯烃的水合反应，是己内酰胺绿色化生产的核心步骤之一，是制约整个流程产能的关键步骤。由于该反应是液液固三相反应，因此反应时间受传质速率的影响很大，究其原因，环己烯水合反应时分子筛固体催化的环己烯和水的液液固反应，传质大大影响了反应的速率；目前环己烯水合制环己醇工艺流程为两反应釜串联，环己烯和高纯水从第一反应釜进料，溢流堰分离出的油相进入第二反应釜，进一步反应后进塔精制分离，总反应停留时间为25-40分钟，较长的停留时间使反应器体积过大；转化率一般为8％～9％，过低的转化率使后续的环己烯和环己醇分离的能耗过高。

CN102180772B对水合工艺进行了优化，利用分离的环己烯作为萃取剂萃取分离出的水相中的环己醇，很大程度上避免了溶解有环己醇的水相直接返回反应体系，使单程转化率提高了1.5-2％。然而，作为萃取剂的环己烯分离后需要重新进行分离精制，加大了后续分离塔的分离能力，提高了分离成本，同时对转化率的提高有限。

CN101805244B公开了一种环己烯水合工艺，使用WO3/ZrO2固体超强酸作为催化剂，在固定床反应器中进行水合反应；反应物料在催化剂床层停留30s-60s，环己烯转化率即可达到9.5-10.3％；但是其反应温度在200-300℃，反应压力为15-35MPa，超高的反应压力对反应器要求极高，加大了设备投资、检修成本，不利于工业化生产实践。

发明内容

有鉴于此，本实用新型创造旨在提出一种用于非均相的反应系统，以克服现有技术的不足，较大程度的缩短反应时间，且保证反应的高转化率和选择性。

为达到上述目的，本实用新型创造的技术方案是这样实现的：

一种用于非均相的反应系统，包括依次通过管道连接的混合装置、反应器和分离器，其中混合装置的进口通过管道连接原料罐；分离器与混合装置之间设有循环管道，分离器与后序工序设备通过管道连接，且混合装置为一过式；且在管道上设有驱动反应物质在各装置之间流动的动力装置；优选的，混合装置在1～20s内实现油水混合乳化。

优选的，动力装置为循环泵，循环泵设置在分离器与混合装置之间的循环管道上；

或动力装置为气体源，气体源和混合器与反应器之间的管道连通。

优选的，所述混合装置为一套或两套，当混合装置为两套时，分离器分别与两套混合装置通过循环管道连接，且循环管道上均设有循环泵；一套混合装置包括一个或两个以上的混合器；分离器与混合装置之间设置中间处理装置。

优选的，当动力装置为循环泵时，分离器与两套混合装置分别连通的管道上均设有循环泵。

本实用新型给出一种新的反应系统以及工艺思路，通过增加混合装置，在混合装置能够实现在短时间内较高水油比的充分混合，且与催化剂充分接触，实现在反应器内快速混合反应，且由于催化剂也在混合器与原料进行混合，接触更为充分。

在该前提下，反应器可以不设置搅拌装置，仅仅是提供相应的反应环境即可。且整体反应的停留时间较短，较大程度增加了生产效率。