[发明专利]PX生产PTA的内置微界面机组强化反应系统及工艺

权利要求书

1.一种PX生产PTA的内置微界面机组强化反应系统，其特征在于，包括：反应器和设置在所述反应器内部的微界面机组；其中，所述反应器包括外壳、同心设置在所述外壳内部的内筒以及部分设置在所述外壳外部的循环换热装置，所述内筒的底端封闭的连接在所述外壳的内底面上、顶端向所述反应器顶端延伸，所述外壳与所述内筒之间的区域为第一反应区，所述内筒内部自上向下依次为第二反应区和第三反应区，所述循环换热装置分别与所述内筒和所述微界面机组相连；所述微界面机组包括第一微界面发生器和第二微界面发生器，所述第一微界面发生器分别设置在所述第一反应区、第二反应区和第三反应区的底部、用以将作为反应原料的空气破碎为直径大于等于1μm且小于1mm的微气泡，所述第二微界面发生器设置在所述第二反应区的上端、并与设置在第二反应区底部的第一微界面发生器相对、用以在所述循环换热装置输送的所述第二反应区内部反应液的动力作用下将汇集在所述反应器顶部的未被反应的空气卷吸进其内部破碎为所述微气泡。

2.根据权利要求1所述的PX生产PTA的内置微界面机组强化反应系统，其特征在于，所述第一反应区为进行对二甲苯转化为对甲基苯甲醛、对甲基苯甲醛转化为对甲基苯甲酸的反应区，所述第二反应区为所述对甲基苯甲酸转化为对羧基苯甲醛的反应区，所述第三反应区为所述对羧基苯甲醛转化为对苯二甲酸的反应区。

3.根据权利要求2所述的PX生产PTA的内置微界面机组强化反应系统，其特征在于，所述内筒的高度为所述外壳高度的4/5。

4.根据权利要求3所述的PX生产PTA的内置微界面机组强化反应系统，其特征在于，所述第一反应区的体积占所述反应器内总反应体积的45％。

5.根据权利要求3所述的PX生产PTA的内置微界面机组强化反应系统，其特征在于，所述第二反应区的体积占所述反应器内总反应体积的53.5％。

6.根据权利要求3所述的PX生产PTA的内置微界面机组强化反应系统，其特征在于，所述第三反应区的体积占所述反应器内总反应体积的1.5％。

7.根据权利要求1所述的PX生产PTA的内置微界面机组强化反应系统，其特征在于，所述第一微界面发生器为气动式，所述第二微界面发生器为液动式。

8.一种PX生产PTA的内置微界面机组强化反应工艺，其特征在于，包括如下步骤：

将对二甲苯、醋酸和催化剂的混合物通过反应器下端进入反应器外壳与内筒间的第一反应区内，同时将空气通进设置在所述第一反应区底部的微界面发生器内，使其破碎为直径大于等于1μm且小于1mm的微气泡，与液相物料形成乳化液，并在所述催化剂作用下将对二甲苯转化为对甲基苯甲醛、同时将对甲基苯甲醛转化为对甲基苯甲酸，其中未反应完的所述空气离开液面上升到所述反应器的上方；随着第一反应区内上述反应的不断进行反应混合液从所述第一反应区溢流至所述内筒中，同时通过设置在所述内筒上部的第二反应区底部的第一微界面发生器向该区域通入破碎成所述微气泡的空气，并在所述催化剂的作用下与混合液中的所述对甲基苯甲酸反应生成对羧基苯甲醛，其中未反应完的空气离开液面上升到所述反应器的上方，并在循环换热装置的动力作用下通过设置在所述第二反应区上部的第二微界面发生器的卷吸作用下，通过导气管被送入到该区域底部继续参与所述对羧基苯甲醛的生成反应；所述第二反应区内反应生成的所述对羧基苯甲醛穿过防浪格栅进入到该区下方的第三反应区中，与设置在该区底部的第一微界面发生器通入的所述微气泡在所述催化剂的作用下发生氧化反应生成对苯二甲酸，并与未反应完的反应混合物通过所述反应器下方出口排出，进入后续分离精制工段。

9.根据权利要求8所述的PX生产PTA的内置微界面机组强化反应工艺，其特征在于，所述第一反应区的体积占所述反应器内总反应体积的45％，所述第二反应区的体积占所述反应器内总反应体积的53.5％，所述第三反应区的体积占所述反应器内总反应体积的1.5％。

10.根据权利要求8所述的PX生产PTA的内置微界面机组强化反应工艺，其特征在于，所述第一微界面发生器为气动式，所述第二微界面发生器为液动式。