制造苯酚和/或环己酮的方法与装置的制造方法_2

文档序号:8946953阅读:来源:国知局
方法和装置实现了运些和其他目的。
[0051] 在本发明公开内容的方法中所使用的裂解反应器包括多个反应区,其中包括第 一,最终和任选地串联连接的一个或多个中间反应区,使得在其流出物端口处离开给定的 反应区的至少一部分流出物在随后的反应区加工过的进料端口处被供应到该随后的反应 区中。该反应器具有回路设计,在于来自最终反应区的一部分最终流出物被循环到第一反 应区中。然而,应当注意,可在本发明公开内容的裂解反应器中,在每一反应区中,可W存在 并联连接的一个或多个容器,在所述容器内发生裂解反应。还应当注意,可能的情况是,(i) 将来自最终反应区的最终流出物的循环物流仅仅循环到第一反应区中;或(ii)将来自最 终反应区的最终流出物的循环物流循环到第一反应区和一个或多个中间反应区运二者中。
[0052] 反应器可具有容器的形状,且有或无揽拌。在某些实施方案中,相邻的反应区可W 借助导管连接且有或无中间设备,例如换热器,揽拌器,累,溫度传感器和类似物。在其他实 施方案中,相邻的反应区形成一体化的反应系统,使得前一反应区的流出物端口可W与下 一个反应区的加工过的进料端口相同。因此,在两个相邻反应区之间的分界线可W是任意 的。尽管如此,但设计装置与方法,使得在每一反应区中发生各种程度的所需的裂解反应。 因此,本文中所使用的术语"流体连通"是指两个相关的区具有允许流体从一个区输送到另 一区的关系。因此,彼此流体连通的两个区可W是:(i)借助导管直接相连,使得在中间没 有任何操纵、中断或加工的情况下,流体可从一个区流动到另一个;或(ii)借助中间组件, 例如累,转鼓,储存罐,干燥设备,换热器,化学处理单元和类似物,与彼此相连,使得离开一 个区的流体W相同的物理和化学状态或者W变化的状态递送到另一个中。
[0053] 向除了最终反应区W外的每一反应区中进料两种物流:(i)来自前一反应区或最 终反应区(在第一反应区的情况下)的至少一部分流出物,其被视为具有各种氨过氧化环 己基苯浓度的加工过的进料,通过该反应区的加工过的进料端口接收;和(ii)含氨过氧化 环己基苯的新鲜的反应进料,其被新鲜进料端口接收。通常在给定的反应区内新鲜进料端 口之后为加工过的进料端口,结果含相对高浓度氨过氧化环己基苯的新鲜进料可立即被离 开的加工过的进料稀释,从而导致反应区内总的氨过氧化环己基苯浓度低。在所需的实施 方案中,将离开除了最终反应区W外的给定的反应区的所有流出物借助下一反应区的加工 过的进料端口进料到下一反应区中。在特别有利的实施方案中,在除了最终反应区W外的 反应区内,在反应介质中存在的所有酸催化剂从离开前一反应区或最终反应区(在第一反 应区的情况下)的流出物中带出(carryover),和仅仅新鲜酸催化剂进料在其内供应的反 应区是最终反应区。按照运一方式,在除了最终反应区W外的所有反应区内,在反应介质中 的酸催化剂浓度被控制均匀且不可能发生局部剧增(spike)。因此,甚至在其中氨过氧化 环己基苯浓度可能相当高的新鲜进料端口处,W可控方式经历裂解反应且没有生成极度数 量的热量,因为总的酸催化剂浓度低。设计裂解反应器和方法,使得进入到给定的反应区内 的大多数氨过氧化环己基苯在同一反应区内部将转化成苯酪,环己酬和副产物(如果有的 话),和进而离开该反应区的流出物将有利地具有低浓度的氨过氧化环己基苯。
[0054] 向最终反应区中进料两种物流:(i)离开最终反应区的前一反应区的至少一部分 流出物,其所需地包括低浓度的氨过氧化环己基苯,被最终反应区的加工过的进料端口接 收;和(ii)新鲜酸催化剂进料的物流,其被最终反应区的新鲜进料端口接收。在特别所需 的实施方案中,进入到最终反应区内的所有氨过氧化环己基苯由离开最终反应区的前一反 应区的流出物供应,即没有新鲜的氨过氧化环己基苯供应到最终反应区中,从而导致在最 终反应区内部,在反应介质当中氨过氧化环己基苯的总浓度低。在所有反应区当中,在其中 没有新鲜的酸催化剂供应到除了最终反应区W外的任何反应区的实施方案中,最终反应区 将具有(a)最高的总酸催化剂浓度;化)酸催化剂浓度的最高的不均匀性,运是它的新鲜引 入导致的;和(C)最低的总氨过氧化环己基苯浓度。由于在最终反应区内非常低的总氨过 氧化环己基苯浓度,因此,高的总体和局部酸催化剂浓度不会导致严重的副反应和副产物。 在特别所需的实施方案中,设计反应器中的最终反应区,使得在最终反应器内部所有氨过 氧化环己基苯完全转化成苯酪,环己酬和副产物(如果有的话),和离开最终反应区的最终 流出物于是基本上不含例如氨过氧化环己基苯。 阳化5] 每一反应区配有换热器W供提取由裂解反应生成的热量,在其中换热器可W任选 的最终反应区例外。为此,至少一部分换热器在氨过氧化环己基苯经其引入的端口下游。在 所需的实施方案中,加工过的进料端口和/或新鲜进料端口位于换热器壳体内部(即,一旦 加工过的进料和/或新鲜进料进入到反应区内,则对其通过换热器进行溫度管理)。由于在 回路内循环的反应介质包括各种浓度的酸催化剂,因此进料到反应介质内部的氨过氧化环 己基苯将经历裂解反应,从而生成热量。下游的换热器将起到及时提取热量的作用,W便在 每一反应区内的反应溫度被控制在所需的范围内。
[0056] 离开最终反应区的最终流出物部分被循环到第一反应区中作为到达第一反应区 的加工过的进料,和部分被引出并在下一步中加工,W获得所需的苯酪和/或环己酬。最终 流出物除了包括苯酪,环己酬W外,还可包括:(i)非常低浓度的氨过氧化环己基苯;(ii) 来自新鲜的反应进料的进料到裂解反应器内的非常低浓度的污染物或溶剂,例如环己基 苯;(iii)酸催化剂;和(iv)在裂解反应器内生成的副产物。在中和酸之后,可使用分馈塔, 从该混合物中分离苯酪和/或环己酬。
[0057] 在第一与最终反应区之间存在一个或多个中间反应区的情况下,进料到除了最终 反应区W外的反应区内部的新鲜的反应进料可具有相同或不同的组成。一般地,进料到除 了最终反应区W外的任何反应区内部的新鲜进料可包括:(i)浓度范围为alwt% -a2wt% 的氨过氧化环己基苯,其中al可W是 10,15,20,25,30,35,40,45,50,55,60,65,70,和 75, 和曰2 可W是 90,85,80,75,70,65,60,55,50,45,40,35,30,25,20 只要31<曰2即可;(11)浓 度范围为61巧1%-62巧1%的苯酪,其中61可^是0,2,4,5,6,8,10,15,20;和62可^是50, 45,40,35,30,25,20,15,只要61<62即可;(111)浓度范围为。1巧1%-。2巧1%的环己酬,其 中Cl可W是 0, 2,4, 5,6,8,10,15, 20 ;和c2 可W是 30, 28, 26, 25, 24, 22, 20,18,16,15,只要 cKc2即可;和(iv)浓度范围为dlwt%-d2%的环己基苯,其中dl可W是1,2,3,4,5,6,7, 8,9,10,11,12,13,14,15, 20, 25,或 30,和d2 可W是 50,45,40, 35, 30, 28, 26, 25, 24, 22, 20, 18,16,15,14,12,或10,只要dl<d2即可;其中W上的所有百分比基于供应到给定的反应区 中的给定新鲜的反应进料的总重量。苯酪可W故意包括在新鲜进料物流内,运是因为它易 于进行反应-1的事实所致。
[0058] 高度期望离开最终反应区的最终流出物具有低的氨过氧化环己基苯浓度。在合 适的酸催化剂浓度和合适的停留时间下,大多数氨过氧化环己基苯可W在最终反应区内转 化,特别是在其中在最终反应区内在反应介质中的所有氨过氧化环己基苯从来自就在最终 反应区之前的反应区中的流出物供应的实施方案中。因此,在所需的实施方案中,最终流 出物包括浓度最多Xppm的氨过氧化环己基苯,基于最终流出物的总重量,其中X可W是: 1000,900,800,700,600,500,400,300, 200,100,90,80,70,60,50,40,30,20,或甚至 10。在 有利的实施方案中,在最终流出物内氨过氧化环己基苯的浓度低于本申请的申请日可商购 的常规气相色谱设备的检测极限。
[0059] 还高度期望在任何反应区内,在反应介质中存在的大多数氨过氧化环己基苯在该 反应区的最后转化成产物。运可在相对低的酸浓度和相对短的停留时间下实现,因为在正 常的反应溫度下反应-1具有高的反应速率。因此,在所需的实施方案中,离开每一反应区 的流出物包括浓度为最多Y ppm的氨过氧化环己基苯,基于给定流出物的总重量,其中Y可 W是:1000,900,800,700,600,500,400,300,200,100,90,80,70,60,50,40,30,20,或甚至 10。在有利的实施方案中,在离开每一反应区的流出物中氨过氧化环己基苯的浓度低于本 申请的申请日可商购的常规气相色谱设备的检测极限。
[0060] 由于反应区内氨过氧化环己基苯的高转化程度,离开至少一个反应区,例如最终 反应区,第一反应区,或中间反应区(如果有的话)的流出物,所需地离开所有反应区的流 出物可包括浓度范围为Alwt% -A2wt%的苯酪,基于给定流出物的总重量,其中Al可W是 10,15, 20, 25, 30, 35,40,45, 50, 55,或 60,和A2 可W是 80, 75, 70,65,60, 55, 50,45,40, 35, 30, 25,或20,只要AKA2即可。
[0061] 离开至少一个反应区,例如最终反应区,第一反应区,或中间反应区(如果有的 话)的流出物,所需地离开所有反应区的流出物可包括浓度范围为Blwt% -B2wt%的环己 酬,基于给定流出物的总重量,其中BI可W是10,15, 20, 25, 30, 35,40,45,或48,和A2可W 是 50,45,40, 35, 30, 25,或 20,只要BKB2 即可。
[0062] 高度期望在反应区内由每摩尔氨过氧化环己基苯生产相同量的苯酪和环己酬。然 而,取决于苯酪和/或环己酬是否通过新鲜的反应进料或其他端口故意加入到裂解反应 器内部的反应介质中,在离开每一反应区的流出物内苯酪对环己酬的摩尔比可W从Rl变 化到R2,其中Rl可W是 0. 20,0. 30,0. 40,0. 50,0. 60,0. 70,0. 80,0. 90,1. 00,1. 10,1. 20, 1. 30,1.40,1.50,1.60,1.70,1.80,1.90,或 2.00,和R2 可W是8. 00,7. 50,7. 00,6. 50, 6. 00,5. 50,5. 00,4. 50,4. 00,3. 50,3. 00,2. 50,2. 40,2. 20,2. 00,1. 90,1. 80,1. 70,1. 60, 1. 50,1. 40,1. 30,或1. 20,只要RKR2即可。考虑到如上所述,在反应介质内苯酪的期望度, 在离开反应区的一种或多种或所有流出物内苯酪对环己酬的摩尔比的有利范围是0. 95到 1. 50。
[0063] 本发明公开内容的裂解反应器可包括仅仅两个反应区:新鲜氨过氧化环己基苯供 应到其中的第一反应区,和新鲜的酸催化剂供应到其中的最终反应区。或者,裂解反应器可 包括在第一和最终反应区之间的一个或多个中间反应区。取决于所需的生产能力,裂解反 应器可包括例如N1-N2个反应区,其中Nl可W是2, 3,4, 5,6, 7,8,9,10,15, 20, 25, 30, 35, 40,45,或 50 个,和N2 可W是 100,95,90,85,80, 75, 70,65,60, 55, 50,45,40, 35, 30, 25,或 20个,只要NKN2即可。可采用给定的总容量的多个反应区,实现溫度的较好控制,考虑到 在该系统内可获得的换热器的数量大和在每一给定的反应区中加工所要求的新鲜氨过氧 化环己基苯量比较少。尤其有利的裂解反应器包括5-20个反应区。
[0064] 所需地,在一些实施方案中,最终反应区紧密地近似于活塞流反应器。所需地,所 有反应区紧密地近似于活塞流反应器。 阳0化]如上所述,裂解反应器的设计使得能在每一反应区内精确地控制反应介质的溫 度。因此,在所有反应区内反应介质的溫度可W有利地控制到从Trc至T2°C,其中Tl可W是 5,8,10,12,15,18, 20, 22, 24, 25, 26, 28, 30, 32, 34, 35, 36, 38,40,42,44,45, 48,或 50, 和T2 可W是 80,75,70,68,65,64,62,60,58,56,55,54,52,50,48,46,45,44,42,或 40,只 要TKT2即可。同样可在每一反应器内实现溫度的高度均匀程度。因此,在任何给定的时 间处,在任何给定的反应区内,在反应介质中的给定时间处的溫度变化可W控制在ATCW 内,其中AT可W是:20,18,16,15,14,12,10,9. 0,8. 0,7. 0,6. 0,5. 0,4. 0,或甚至 3.0。在 反应器内部反应介质的流动可起到混合反应介质的作用,从而导致高的溫度均匀度和通过 换热器有效的热提取。然而,同样可能的是,也可在一个或多个反应区内或者在反应区之间 使用机械混合,例如静态或移动揽拌器。在所需的实施方案中,换热器利用溫度范围
当前第2页1 2 3 4 5 6 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1