专利名称：一种用于环己烷液相氧化的振荡管式反应器及其使用方法
技术领域：
本发明涉及一种环己烷液相氧化的反应器及其使用方法，特别是涉及一种在振荡管式反应器中环己烷液相连续催化氧化制环己醇和环己酮(俗称KA油)的方法。
背景技术：
环己烷液相空气氧化制环己酮和环己醇(俗称KA油)反应是石油化工领域的重要氧化反应之一。目前工业主要生产方法为液相非催化氧化法，具体为在16(T1700C的反应温度，9 12atm的反应压力和4(Γ60分钟的反应时间条件直接用空气将环己烷氧化产生过氧化物，过氧化物在碱性条件下分解产生KA油。由于该氧化工艺需要在高温高压条件下进行，环己烷氧化产物环己酮能进一步氧化，副反应多，选择性差。目前所有由环己烷生产环己酮的工艺都控制在环己烷的转化率3. 5^4. 4%，以保证KA油选择性达到77 81%。目前，国内工业上用空气氧化环己烷制备环己酮和环己醇(俗称KA油)的方法是由多个(一般3 8个)搅拌鼓泡反应器串联来得以实现，如专利CN1850756A、CN1530358A、CN1435401A、CN101161612A、CN101085714A、CN1357526A。带搅拌的鼓泡反应器因为有利于传热与加速气液两相之间的传质，而易于操控，因此被选为环己烷液相氧化工艺反应器。之所以选择多个搅拌鼓泡釜串联的搅拌釜形式，是因为环己烷与含氧气体的氧化生成的初级氧化产物环己基过氧化氢、环己醇和环己酮等都比环己烷更容易氧化，而这些初级氧化产物又是所需要的目标产物。用单一的搅拌鼓泡釜反应，液相混合物的返混要厉害的多，增加了氧化产物在反 应区的停留时间，而改用多釜串联之后，液相混合物的流动接近平推流，而平推流方式比全混方式相比可以大大缩短这些氧化产物在反应区的停留时间，减少初级氧化产物进一步被氧化，从而提高其中的目标产物的收率。在实际工业中，串联的搅拌反应釜的个数越多，液相混合物的流动越接近平推流，反应产物的收率也越高。但考虑实际操作和成本，一般选择的串联搅拌反应釜的个数为31个，更多的选择5飞个。但是，该类串联的多个搅拌反应器的缺点也是显而易见的，主要有两点一是设备复杂和数量庞大因而初期投资高，所需要的能耗和运行费用也较高；而是串联的搅拌鼓泡釜数量有限，导致实际效果与平推流反应器仍有较大差距，并使得最终的目标产物的选择性仍然偏低。CN1834078A公开了一种环己烷液相氧化工艺，在反应区里液态的环己烷及其氧化产物以平推流的方式从下至上连续通过反应器，而含氧气体以并流方式通过反应器。并推荐用鼓泡塔反应器中添加内部构件等方式实现反应区内液态物质的平推流。该方法克服了现有工艺所存在的设备投资高、操作费用高等不足之处，但不足之处在于平推流的最大缺陷在于温度在轴向和径向上的不均一性。在平推流反应器中，对环己烷氧化制KA油这个放热反应，反应热靠釜壁夹套的换热才能移出。沿着反应器的径向，反应器中心的温度最高，器壁的温度最低，反应热量从反应器中心传导至反应器壁。而严格的平推流反应器中沿径向的质量传递速率很低，反应热量的传递只能通过热传导的方式进行，导致相应的温度梯度沿径向比较大，反应器内温度不均匀现象严重。这将直接导致环己烷氧化目标产物的选择性和转化率的下降。
发明内容
本发明克服了现有技术的缺陷，提供了一种环己烷转化率高、目标产物选择性好、设备投资省、操作费用低的用于环己烷液相氧化的振荡管式反应器及其使用方法。为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的一种用于环己烷液相氧化的振荡管式反应器，包括依次相连的振荡发生器、反应液进口段、反应管、出口段，在反应液进口段上设有液体进口，在出口段上设有液相出口，反应管由垂直安装的圆管构成，管外壁设置有换热夹套，管内设置有沿垂直方向有序排列的挡板，将管内空间分隔成多腔室结构，所述的反应管上设有侧线气体进料管和气相出口，所述的挡板中心设有阻尼内构件。进一步的所述的反应管内还设置有气体再分布器，所述气体再分布器一端与气相进料管相连。所述的侧线气体进料管的个数可为一个或多个。所述的侧线气体进料管设置在反应管的底部或/和侧面。本发明还提供一种上述振荡管式反应器液相连续催化氧化环己烷制备环己酮和环己醇的使用方法，将环己烷通过反应液进口段的液体进口连续泵入振荡管式反应器中，同时将含氧气体经各侧线气相进料管连续通入振荡管式反应器中，通过调节通气量使气相出口中排出的尾气中分子氧含量不超过尾气总体积的4. 0%，在振荡管式反应器顶部温度为125 165°C，顶部压力为6 16atm，液相反应物料停留时间为O. Π. 5小时的条件下进行氧化反应，得到环己醇和环己酮。进一步的 所述氧化反应在催化剂存在下进行，以环己烷质量为基准，所述催化剂浓度为3 150ppmo所述催化剂为醋酸钴、乙酰丙酮锰、辛酸钴、环烷酸钴、对氯四苯基铁卟啉、四苯基钴酞菁、四苯基钌卟啉、对氯四苯基铜卟啉、对氯四苯基双铁卟啉中的一种。所述含氧气体中02的质量百分含量为10 90%。振荡管式反应器中的温度从反应液进口段到出口段，沿反应物输送方向是递变的。所述振荡管式反应器中的温度从反应液进口段到出口段，沿反应物输送方向递降2 10。。。按照本发明，振荡管式反应器中反应区的温度是均一的或递变的，优选采用沿反应物输送方向的降温序列，从振荡管式反应器的进口段到出口段，温度均匀递降，温差为2 10°C。采用降温序列是因为有利于提高目标产物的选择性和缩短环己烷氧化反应的诱导期。按照本发明，环己烷的氧化是采用含有分子氧的含氧气体来实现的，含氧气体中02的质量分率不低于10%，优选02的质量百分含量为1(Γ90%。含氧气体从反应区底端或侧线的多个侧线气体进料管进入，并通过气体分布器加入到液态环己烷中，气体分布器为在反应区的横截面上形成均匀分布的气泡为有利。侧线气体进料管沿着整个反应区容积成基本均匀的分布，而这些侧线气体进料管之间的距离确定标准为来自前一个加入点的上升气泡中的分子氧还没有完全耗尽，例如为原来的30、0%。这样，反应区里要被氧化的环己烷得以在空间上基本均匀的暴露于含氧气体中，在反应区底端为氧化反应引发区，此时反应速度较慢，氧气消耗也较小，进气口的气量要相对小一些；而反应区中上部，体系中已经积累了一定浓度的初级氧化产物，反应速度加快，分子氧的补充与消耗已经进入一个平衡，各侧线气体进料管气体的加入量基本相等。最终加入氧化反应器的含氧气体的量与环己烷的比例彼此匹配，以便使气相出口中排出的尾气中分子氧含量不超过尾气总体积的4. 0%，例如为尾气总体积的1. 0 3. 5%。按照本发明，氧化反应可以在无催化与催化条件下进行，优选均相催化氧化，催化剂为可溶性可变价过渡金属化合物，如Co、Mn、Fe、Ru或Cu的醋酸盐、乙酰丙酮化合物、环烷酸盐、辛酸盐、叶啉化合物或酞菁化合物等，优选为醋酸钴、乙酰丙酮锰、辛酸钴、环烷酸钴、对氯四苯基铁卟啉、四苯基钴酞菁、四苯基钌卟啉、对氯四苯基铜卟啉、对氯四苯基双铁卟啉中的一种。在本发明中，反应管由垂直安装的圆管构成，管内设置有沿垂直方向有序排列的挡板，将管内空间分隔成多腔室结构。每一个腔室相当于一个全混釜反应器。反应液体在振荡管式反应器中的流动行为呈现空间周期性和时间周期性，分为四个阶段流体启动加速、加速到最大值、流体反向减速、反向减速到最小值。在流体启动加速阶段，在流动方向的下游挡板产生一对漩涡，漩涡的尺寸较大，产生较强的径向混合效果。随着加速的进行，漩涡逐渐向腔室中间发展，在减速阶段与减速流体分离。这样，伴随着漩涡的产生与消逝，腔室内轴向和径向混合效果增强，从而在挡板之间形成了均匀的混合。这样，解决了常规平推流反应器中沿径向的温度场和浓度场不均匀的问题。在本发明中，反应段由若干个腔室串联而成。一根管式反应器相当于若干个全混釜反应器的串联。这样，解决了工业上多个全混釜串联的设备投资高、操作费用高等缺点。而且根据挡板的数量，串联的全混釜的数量要远多于现在工业上采纳的31个，使得整个反应流体的流动方式更接近平推流，氧化中间产物KA油的选择性更高。按照本发明，振荡管式反应器中心设置有气体再分布器和阻尼内构件，其目的是避免气体的短路和偏流，在每一个腔室之间实现气液的均匀混合。按照本发明，所述的振荡管式反应管管内设置有沿垂直方向有序排列的挡板，挡板可采用各种形式，挡板形式优选为锥环挡板或圆形挡板，目的是为了更方便的实现反应液体在每一个腔室中的全混。挡板和阻尼内构件可以加工成一个整体。按照本发明，所述的振荡管式反应器外壁设有换热夹套，换热夹套可分为几段设置，以起到更好的换热效果，外壁设置的换热夹套起两个作用(I)及时将反应热从体系中移出，使得反应过程安全可靠可控；(2)由于通过换热夹套从釜壁移走了大量反应热，使得需要通过从振荡管式反应器顶部挥发环己烷带走的反应热大大减少，从而使得振荡管式反应器顶部环己烷的挥发量大大降低，振荡管式反应器中实际环己烷的量增加，从而提高环己烷的转化率，同时保证了振荡管式反应器操作的安全性。由于采用上述方法和装置，本发明具有如下优点和效果(I)实现了环己烷及其初级氧化产物以一种平推流方式通过反应区，可以缩短这些初级氧化产物在反应区的停留时间，减少初级氧化产物的进一步被氧化，从而提高了其中的目标产物的选择性，环己醇和环己酮的总选择性在93. 6%以上，最高可达97. 7% ；(2)在每一个腔室中，实现了气液的全混状态，解决了常规平推流反应器中的温度和浓度分布不均匀，在腔室中提供良好的径向混合，使反应流体的停留时间倾向更均匀的分布，从而进一步提高了其中的目标产物的选择性；(3)采用降温序列有利的提高了目标产物的选择性和缩短环己烷氧化反应的诱导期。在反应器的进口段温度高，有利反应的发生和缩短反应的诱导期，在出口段的温度相比进口段，温度均匀递降:Ticrc，有利进一步提高目标产物的选择性；(4)通过釜壁移走反应热的方式，不但保证了反应操作的安全性，同时降低了环己烷的挥发量，从而进一步提高环己烷的总转化率，环己烷的总转化率在4. 96%以上，最高可达 6. 89% ；(5)采用的振荡管式反应器结构简单，设备投资省、操作费用低。
图1为本发明的振荡管式反应器结构示意图；图2为本发明的振荡管式反应器中挡板放大后的结构示意图。其中I为振荡发生器，2为反应液进口段，3为侧线气相进料管，4为反应管，5为出口段，6为挡板，7为气体分布器，8为换热夹套，9为液体进口，10为液相出口，11为气相出口，12为阻尼内构件。
具体实施例方式以下结合附图和实施例对本发明作进一步详述描述，但本发明并不仅限于所述的实施例。如图1所示，用于环己烷液相氧化的振荡管式反应器，包括依次相连的振荡发生器1、反应液进口段2、反应管4、出口段5，在进口段2上设有液体进口 9，在出口段5上设有液相出口 10，反应管4由垂直安装的圆管构成，管外壁设置有换热夹套8，管内设置有沿垂直方向有序排列的挡板6，将管内空间分隔成多腔室结构，所述的反应管4上设有侧线气体进料管3和气相出口 11，所述侧线气体进料管3可为一个或多个，可设置在反应管4底部或/和侧面上，所述的挡板6中心设有阻尼内构件12。所述的反应管4内还设置有气体再分布器7，所述气体再分布器7 —端与气相进料管3相连。具体实施过程为在一根内径为320mm，高4m的振荡管式反应器中进行环己烷的连续式液相氧化反应。氧化反应发生时，液体反应物环己烷通过反应液进口段2上的液体进口 9连续泵入振荡管式反应器中，同时各侧线气相进料管3的含氧气体也连续通过侧线气相进料管3通入振荡管式反应器中。为了维持反应器温度稳定，各段换热夹套中通入循环冷凝水进行移热以控制反应温度。反应后的气相连续不断的从反应器出口段5上的气相出口 11流出，并进入后续的尾气处理单元回收处理后排空，反应后的液相混合物连续不断的从反应器出口段5上的液相出口 10流出，并进入后续的反应液处理单元进一步处理或取样分析。振荡发生装置的频率和行程的确定标准为振荡管式反应器中各反应腔室内的反应状态接近全混，而各相连的反应腔室之间的返混尽可能少，达到整体上平推流的效果。反应过程中，含氧气体从反应区底端和侧面的多个侧线气体进料管3进入，并通过气体分布器7加入到液态环己烷中，气体分布器7为在反应区的横截面上形成均匀分布的气泡为有利。进气口沿着整个反应区容积成基本均匀的分布，而这些侧线气体进料管3之间的距离确定标准为来自前一个加入点的上升气泡中的分子氧还没有完全耗尽，例如为原来的30、0%。最终加入氧化反应器的含氧气体的量与环己烷的比例彼此匹配，以便使气相出口 11中排出的尾气中分子氧含量不超过尾气总体积的4. 0%，例如为尾气总体积的1.0 3· 5%。在反应达到稳态后,氧化反应效果通过连续从液相出口 10取样分析确定。该反应的主要产物为环己醇、环己酮和环己基过氧化氢，副产物主要包括己二酸、戊二酸、丁二酸和一些其它酯类等。在工业实际中，环己基过氧化氢可以经碱分解后变成环己醇或环己酮。反应生成的酯主要为环己醇的酯，酯可经碱分解后变成环己醇。在计算最终的选择性时，以下实施例中把环己醇、环己酮和环己基过氧化氢(简称醇酮过)的总选择性计算为目标产物的选择性，其中副产物以己二酸环己二酯计。在具体确定各产物的量时，环己醇和环己酮含量用气相色谱内标法(以氯苯为内标物)分析，环己基过氧化氢用量用碘量滴定法分析，产品中有机酸和酯的量均用酸碱滴定法分析，副产物水的浓度通过水份测定仪进行检测。产品中各组分的选择性为该组分总质量占生成物总质量的百分比。实施例1采用沿反应物输送方向的降温序列，从振荡管式反应器的反应液进口段2到出口段5，温度均匀递降，温差为10°C。振荡管式反应器顶部温度为165°C，压力16atm，在无催化条件下采用02的质量百分含量为10%的贫氧空气氧化环己烷。通过调整液相环己烷的进料速度，保证液相反应物料在振荡管式反应器中的停留时间为O. 95小时。振荡管式反应器管内设置有沿垂直方向有序排列的锥环挡板6，锥环挡板中间配有十字形的阻尼内构件12，在反应管4底部设置一个侧线气相进料管3。通过调节通气量使气相出口 11中排出的尾气中分子氧含量不超过尾气总体积的1%。连续反应5小时左右后，从振荡管式反应器顶部液相出口 10取样分析，得到的环己烷的转化率为4. 96%，目标产物醇酮过的总选择性为93. 6%。实施例2采用沿反应物输送方向的等温序列。振荡管式反应器顶部温度为150°C，压力14atm，在30ppm的醋酸钴为催化剂的条件下采用02的质量百分含量为15%的贫氧空气氧化环己烷。通过调整液相环己烷的进料速度，保证液相反应物料在振荡管式反应器中的停留时间为O. 6小时。振荡管式反应器管内设置有沿垂直方向有序排列的圆形挡板6，锥环挡板中间配有十字形的阻尼内构件12，在反应管4底部设置一个侧线气相进料管3，反应管4侧面上设置两个侧线气相进料管3。通过调节通气量使气相出口 11中排出的尾气中分子氧含量不超过尾气总体积的2%。连续反应5小时左右后，从振荡管式反应器顶部液相出口10取样分析，得到的环己烷的转化率为6. 11%，目标产物醇酮过的总选择性为93. 8%。实施例3采用沿反应物输送方向的降温序列，从振荡管式反应器的反应液进口段2到出口段5，温度均匀递降，温差为TC。振荡管式反应器顶部温度为147°C，压力12atm，在60ppm的乙酰丙酮锰为催化剂条件下采用空气氧化环己烷。通过调整液相环己烷的进料速度，保证液相反应物料在振荡管式反应器中的停留时间为O. 4小时。振荡管式反应器管内设置有沿垂直方向有序排列的锥环挡板6，锥环挡板中间配有十字形的阻尼内构件12，在反应管4底部设置一个侧线气相进料管3，反应管4侧面上设置三个侧线气相进料管3。通过调节通气量使气相出口 11中排出的尾气中分子氧含量不超过尾气总体积的3%。连续反应5小时左右后，从振荡管式反应器顶部液相出口 10取样分析，得到的环己烷的转化率为6. 09%,目标产物醇酮过的总选择性为93. 9%。实施例4采用沿反应物输送方向的降温序列，从振荡管式反应器的反应液进口段2到出口段5，温度均匀递降，温差为10°C。振荡管式反应器顶部温度为125°C，压力6atm，在150ppm的辛酸钴为催化剂条件下采用02的质量百分含量为90%的富氧空气氧化环己烷。通过调整液相环己烷的进料速度，保证液相反应物料在振荡管式反应器中的停留时间为1. 5小时。振荡管式反应器管内设置有沿垂直方向有序排列的锥环挡板6，锥环挡板6中间配有十字形的阻尼内构件12，在反应管4底部设置一个侧线气相进料管3，反应管4侧面上设置四个侧线气相进料管3。通过调节通气量使气相出口 11中排出的尾气中分子氧含量不超过尾气总体积的4%。连续反应5小时左右后，从振荡管式反应器顶部液相出口 10取样分析，得到的环己烷的转化率为6. 42%，目标产物醇酮过的总选择性为94. 1%。实施例5采用沿反应物输送方向的降温序列，从振荡管式反应器的反应液进口段2到出口段5，温度均匀递降，温差为5°C。振荡管式反应器顶部温度为140°C，压力8atm，在40ppm的环烷酸钴为催化剂条件下采用02的质量百分含量为40%的富氧空气氧化环己烷。通过调整液相环己烷的进料速度，保证液相反应物料在振荡管式反应器中的停留时间为1. O小时。振荡管式反应器管内设置有沿垂直方向有序排列的锥环挡板6，锥环挡板6中间配有十字形的阻尼内构件12。在反应管4底部设置一个侧线气相进料管3，反应管4侧面上设置五个侧线气相进料管3。通过调节通气量使气相出口 11中排出的尾气中分子氧含量不超过尾气总体积的3. 5%。连续反应5小时左右后，从振荡管式反应器顶部液相出口 10取样分析，得到的环己烷的转化率为6. 89%，目标产物醇酮过的总选择性为94. 4%。实施例6采用沿反应物输送方向的降温序列，从振荡管式反应器的反应液进口段2到出口段5，温度均匀递降，温差为7°C。振荡管式反应器顶部温度为142°C，压力lOatm，在20ppm的对氯四苯基铁卟啉为催化剂条件下采用02的质量百分含量为60%的富氧空气氧化环己烷。通过调整液相环己烷的进料速度，保证液相反应物料在振荡管式反应器中的停留时间为1. O小时。振荡管式反应器管内设置有沿垂直方向有序排列的锥环挡板6，锥环挡板6中间配有十字形的阻尼内构件12。在反应管4底部设置一个侧线气相进料管，反应管4侧面上设置六个侧线气相进料管。通过调节通气量使气相出口 11中排出的尾气中分子氧含量不超过尾气总体积的。连续反应5小时左右后，从振荡管式反应器顶部液相出口 10取样分析，得到的环己烷的转化率为5. 75%，目标产物醇酮过的总选择性为95. 4%。实施例7采用沿反应物输送方向的降温序列，从振荡管式反应器的反应液进口段2到出口段5，温度均匀递降，温差为8°C。振荡管式反应器顶部温度为142°C，压力lOatm，在25ppm的四苯基钴酞菁为催化剂条件下采用02的质量百分含量为80%的富氧空气氧化环己烷。通过调整液相环己烷的进料速度，保证液相反应物料在振荡管式反应器中的停留时间为1.1小时。振荡管式反应器管内设置有沿垂直方向有序排列的锥环挡板6，锥环挡板6中间配有十字形的阻尼内构件12。在反应管4底部设置一个侧线气相进料管3，反应管4侧面上设置三个侧线气相进料管3。通过调节通气量使气相出口 11中排出的尾气中分子氧含量不超过尾气总体积的3. 5%。连续反应5小时左右后，从振荡管式反应器顶部液相出口 10取样分析，得到的环己烷的转化率为5. 38%，目标产物醇酮过的总选择性为96. 9%。实施例8采用沿反应物输送方向的降温序列，从振荡管式反应器的反应液进口段2到出口段5，温度均匀递降，温差为3°C。振荡管式反应器顶部温度为137°C，压力9atm，在35ppm的四苯基钌卟啉为催化剂条件下采用空气氧化环己烷。通过调整液相环己烷的进料速度，保证液相反应物料在振荡管式反应器中的停留时间为1. 5小时。振荡管式反应器管内设置有沿垂直方向有序排列的锥环挡板6，锥环挡板6中间配有十字形的阻尼内构件12。在反应管底部设置一个侧线气相进料管3，反应管侧面上设置两个侧线气相进料管3。通过调节通气量使气相出口 11中排出的尾气中分子氧含量不超过尾气总体积的3. 0%。连续反应5小时左右后，从振荡管式反应器顶部液相出口 10取样分析，得到的环己烷的转化率为5. 49%，目标产物醇酮过的总选择性为96. 5%。实施例9采用沿反应物输送方向的降温序列，从振荡管式反应器的反应液进口段2到出口段5，温度均匀递降，温差为2V。振荡管式反应器顶部温度为144°C，压力9atm，在45ppm的对氯四苯基铜卟啉为催化剂条件下采用空气氧化环己烷。通过调整液相环己烷的进料速度，保证液相反应物料在振荡管式反应器中的停留时间为1. 2小时。振荡管式反应器管内设置有沿垂直方向有序排列的锥环挡板6，锥环挡板6中间配有十字形的阻尼内构件12。在反应管底部设置一个侧线气相进料管3，反应管侧面上设置四个侧线气相进料管3。通过调节通气量使气相出口 11中排出的尾气中分子氧含量不超过尾气总体积的3.0%。连续反应5小时左右后，从振荡管式反应器顶部液相出口 10取样分析，得到的环己烷的转化率为
5.57%，目标产物醇酮过的总选择性为97. 2%。实施例10采用沿反应物输送方向的降温序列，从振荡管式反应器的反应液进口段2到出口段5，温度均匀递降，温差为10°C。振荡管式反应器顶部温度为145°C，压力llatm，在3ppm的对氯四苯基双铁卟啉为催化剂条件下采用空气氧化环己烷。通过调整液相环己烷的进料速度，保证液相反应物料在振荡管式反应器中的停留时间为1. O小时。振荡管式反应器管内设置有沿垂直方向有序排列的锥环挡板6，锥环挡板6中间配有十字形的阻尼内构件12。在反应管4底部设置一个侧线气相进料管3，反应管4侧面上设置四个侧线气相进料管3。通过调节通气量使气相出口 11中排出的尾气中分子氧含量不超过尾气总体积的3.0%。连续反应5小时左右后，从振荡管式反应器顶部液相出口 10取样分析，得到的环己烷的转化率为6. 27%，目标产物醇酮过的总选择性为97. 7%。
权利要求
1.一种用于环己烷液相氧化的振荡管式反应器，包括依次相连的振荡发生器(I)、反应液进口段(2)、反应管(4)、出口段(5)，在反应液进口段(2)上设有液体进口(9)，在出口段(5)上设有液相出口(10)，反应管(4)由垂直安装的圆管构成，管外壁设置有换热夹套(8)，管内设置有沿垂直方向有序排列的挡板(6)，将管内空间分隔成多腔室结构，其特征在于所述的反应管(4)上设有侧线气体进料管(3)和气相出口(11)，所述的挡板6中心设有阻尼内构件(12)。
2.根据权利要求1所述的用于环己烷液相氧化的振荡管式反应器，其特征在于所述的反应管(4)内还设置有气体再分布器(7)，所述气体再分布器(7) —端与气相进料管(3)相连。
3.根据权利要求1所述的用于环己烷液相氧化的振荡管式反应器，其特征在于所述的侧线气体进料管(3)的个数可为一个或多个。
4.根据权利要求3所述的用于环己烷液相氧化的振荡管式反应器，其特征在于所述的侧线气体进料管(3)设置在反应管(4)的底部或/和侧面。
5.权利要求1的振荡管式反应器液相连续催化氧化环己烷制备环己酮和环己醇的使用方法，其特征在于将环己烷通过反应液进口段(2)的液体进口(9)连续泵入振荡管式反应器中，同时将含氧气体经各侧线气相进料管(3)连续通入振荡管式反应器中，通过调节通气量使气相出口(11)中排出的尾气中分子氧含量不超过尾气总体积的4.0%，在振荡管式反应器顶部温度为125 165°C，顶部压力为6 16atm，液相反应物料停留时间为O. Π. 5小时的条件下进行氧化反应，得到环己醇和环己酮。
6.根据权利要求5所述的振荡管式反应器液相连续催化氧化环己烷制备环己酮和环己醇的使用方法，其特征在于所述氧化反应在催化剂存在下进行，以环己烷质量为基准，所述催化剂浓度为3 150ppm。
7.根据权利要求6所述的振荡管式反应器液相连续催化氧化环己烷制备环己酮和环己醇的使用方法，其特征在于所述催化剂为醋酸钴、乙酰丙酮锰、辛酸钴、环烷酸钴、对氯四苯基铁卟啉、四苯基钴酞菁、四苯基钌卟啉、对氯四苯基铜卟啉、对氯四苯基双铁卟啉中的一种。
8.根据权利要求5所述的振荡管式反应器液相连续催化氧化环己烷制备环己酮和环己醇的使用方法，其特征在于所述含氧气体中02的质量百分含量为10、0%。
9.根据权利要求5所述的振荡管式反应器液相连续催化氧化己烷制备环己酮和环己醇的使用方法，其特征在于振荡管式反应器中的温度从反应器的进口段到出口段，沿反应物输送方向是递变的。
10.根据权利要求9所述的振荡管式反应器液相连续催化氧化环己烷制备环己酮和环己醇的使用方法，其特征在于所述振荡管式反应器中的温度从反应液进口段到出口段，沿反应物输送方向递降2 10°C。
全文摘要
本发明公开了一种用于环己烷液相氧化的振荡管式反应器及其使用方法，振荡管式反应器包括依次相连的振荡发生器、反应液进口段、反应管、出口段，在反应液进口段上设有液体进口，在出口段上设有液相出口，反应管由垂直安装的圆管构成，管外壁设置有换热夹套，管内设置有沿垂直方向有序排列的挡板，将管内空间分隔成多腔室结构，反应管上设有侧线气体进料管和气相出口，挡板中心设有阻尼内构件，本发明的振荡管式反应器结构简单，设备投资省、操作费用低，能显著提高环己烷转化率和目标产物选择性，环己烷的总转化率在4.96%以上，最高可达6.89%，环己醇和环己酮的总选择性在93.6%以上，最高可达97.7%。
文档编号B01J8/00GK103055792SQ20131003198
公开日2013年4月24日 申请日期2013年1月25日 优先权日2013年1月25日
发明者王勤波, 夏仲平, 舒文晓, 毛炳炎, 董阳军, 叶翔 申请人:浙江曙扬化工有限公司