生产苯甲醛的装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及化工领域，特别是涉及生产苯甲醛的装置及方法。
【背景技术】
[0002]苯甲醛是一种重要的化工原料，室温下为无色液体，具有特殊的杏仁气味，广泛用作合成医药、燃料、香料的中间体，也可单独用作香料。
[0003]目前苯甲醛的工业生产方法主要是甲苯氯化水解法，其生产过程中产生大量污染严重的工业废水，产品中含氯，影响产品质量，生产成本高。
[0004]甲苯氧化制苯甲酸的过程中副产少量苯甲醛，但传统方法氧化反应时苯甲醛选择性低，回收精制工艺不合理，苯甲醛收率较低，没有工业价值。
[0005]CNl 296937A公开了一种苯甲酸、苯甲醛、苯甲醇的制备方法，通过甲苯在液相中与含氯气体在主催化剂钴盐或钴盐加锰盐，助催化剂溴化物及其催化剂存在下与气体氧化制备苯甲酸、苯甲醛、苯甲醇的方法。但是该方法需要添加溴化物作为助催化剂，容易对设备造成损害。
【发明内容】
[0006]基于此，有必要针对【背景技术】中存在的问题，提供一种安全、环保且能得到高纯度苯甲醛的生产苯甲醛的装置。
[0007]此外，本发明还提供一种生产苯甲醛的方法。
[0008]一种生产苯甲醛的装置，包括:
氧化装置，用于甲苯和空气在催化剂作用下连续反应，形成尾气和氧化液；
与所述氧化装置底部连通的甲苯闪蒸塔，用于对所述氧化液进行闪蒸，得到甲苯闪蒸塔塔顶物料和甲苯闪蒸塔塔底物料；
与所述甲苯闪蒸塔底部连通的脱高沸塔，用于对所述甲苯闪蒸塔塔底物料精馏，得到脱高沸塔塔顶物料和脱高沸塔塔底物料；
与所述脱高沸塔顶部连通的苯甲醛脱轻塔，用于对所述脱高沸塔塔顶物料精馏，得到苯甲醛脱轻塔塔顶物料和苯甲醛脱轻塔塔底物料；
与所述苯甲醛脱轻塔底部连通的苯甲醛精馏塔，用于对所述苯甲醛脱轻塔塔底物料精馏，得到苯甲醛成品和苯甲醛精馏塔塔底物料。
[0009]在其中一个实施例中，所述氧化装置包括氧化塔、循环栗和蒸汽发生器，所述氧化塔外设有夹套，所述氧化塔内设有盘管；
所述氧化塔的底部依次通过所述循环栗和蒸汽发生器与所述氧化塔靠近顶部的一侧连通，用于将大部分所述氧化液经循环栗送至蒸汽发生器与水换热，得到蒸汽和换热后的氧化液，所述换热后的氧化液返回至所述氧化塔中；
所述氧化塔的底部与所述甲苯闪蒸塔连通，用于将少部分所述氧化液送至所述甲苯闪蒸塔进行闪蒸。
[0010]在其中一个实施例中，所述氧化塔的顶部设有进料口和尾气排放口，所述进料口用于连续通入甲苯和催化剂，所述尾气排放口用于将所述尾气排出。
[0011]在其中一个实施例中，所述甲苯闪蒸塔的顶部与所述进料口连通，用于将所述甲苯闪蒸塔塔顶物料返回至所述氧化塔中；
所述苯甲醛脱轻塔的顶部与所述进料口连通，用于将所述苯甲醛脱轻塔塔顶物料返回至所述氧化塔中；
所述苯甲醛精馏塔的底部与所述进料口连通，用于将所述苯甲醛精馏塔塔底外露小返回至所述氧化塔中。
[0012]在其中一个实施例中，所述生产苯甲醛的装置还包括多级冷凝器和多级吸附器，所述多级冷凝器分别与所述尾气排放口、多级吸附器和进料口连通。
[0013]—种生产苯甲醛的方法，包括以下步骤:
将甲苯和空气在催化剂作用下连续反应，形成尾气和氧化液；
对所述氧化液进行闪蒸，得到甲苯闪蒸塔塔顶物料和甲苯闪蒸塔塔底物料；
对所述甲苯闪蒸塔塔底物料精馏，得到脱高沸塔塔顶物料和脱高沸塔塔底物料；
对所述脱高沸塔塔顶物料精馏，得到苯甲醛脱轻塔塔顶物料和苯甲醛脱轻塔塔底物料；
对所述苯甲醛脱轻塔塔底物料精馏，得到苯甲醛成品和苯甲醛精馏塔塔底物料。
[0014]在其中一个实施例中，所述将甲苯和空气在催化剂作用下连续反应的步骤中，所述空气与甲苯的进料配比为50 Nm3 -800Nm3:1000kg，反应停留时间为0.5?10小时，反应温度为 130°0185°C，反应压力为300 kPa ?lOOOkPa。
[0015]在其中一个实施例中，所述催化剂为苯甲酸钴的水溶液，所述苯甲酸钴的水溶液中苯甲酸钴与水的质量比为1:4?20，金属钴离子在反应体系中的浓度为20 ppm?300ppm。
[0016]在其中一个实施例中，对所述氧化液进行闪蒸，得到甲苯闪蒸塔塔顶物料和甲苯闪蒸塔塔底物料的步骤具体为:
将大部分所述氧化液与水换热后，得到蒸汽和换热后的氧化液，所述换热后的氧化液返回参与所述连续反应；
将少部分所述氧化液闪蒸，得到甲苯闪蒸塔塔顶物料和甲苯闪蒸塔塔底物料。
[0017]在其中一个实施例中，所述生产苯甲醛的方法还包括以下步骤:
将所述甲苯闪蒸塔塔顶物料返回参与所述连续反应；
将所述苯甲醛脱轻塔塔顶物料返回参与所述连续反应；
将所述苯甲醛精馏塔塔底物料返回参与所述连续反应。
[0018]上述生产苯甲醛的装置及方法，甲苯和空气在催化剂作用下连续反应，氧化液经一系列闪蒸、精馏操作后，得到的苯甲醛纯度可达99.8%以上，选择性可达到15%以上。
[0019]此外，甲苯和空气在催化剂作用下放热，反应热通过夹套、盘管、蒸汽发生器中的至少一种副产蒸汽，甲苯闪蒸塔塔顶物料、苯甲醛脱轻塔塔顶物料、苯甲醛精馏塔塔底物料等均返回氧化塔参与连续反应，节能环保。
【附图说明】
[0020]图1为一实施方式的生产苯甲醛的装置的结构示意图。
[0021]图2为图1中氧化装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的【具体实施方式】做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
[0023]请参阅图1，一实施方式的生产苯甲醛的装置，包括氧化装置10、甲苯闪蒸塔20、脱高沸塔30、苯甲醛脱轻塔40和苯甲醛精馏塔50。
[0024]其中，氧化装置10用于甲苯和空气在催化剂作用下连续反应，形成尾气和氧化液。
[0025]请参阅图2，在本实施方式中，氧化装置10包括氧化塔110、循环栗120和蒸汽发生器 130。
[0026]其中，氧化塔110外设有夹套140、内设有盘管150。
[0027]氧化塔110的底部依次通过循环栗120和蒸汽发生器130与氧化塔110靠近顶部的一侧连通，用于将大部分氧化液经循环栗120送至蒸汽发生器130与水换热，得到蒸汽和换热后的氧化液，换热后的氧化液再返回至氧化塔110中。
[0028]可以理解，夹套140、盘管150和蒸汽发生器130内加有软水，甲苯和空气在催化剂作用下反应放热，反应热通过夹套140、盘管150、蒸汽发生器130中的至少一种副产蒸汽，反应热得以回收利用。
[0029]在本实施方式中，氧化塔110的顶部设有进料口112和尾气排放口 114。
[0030]其中，进料口 112用于连续通入甲苯和催化剂。
[0031 ]尾气排放口 114用于将上述尾气排出。
[0032]甲苯闪蒸塔20与氧化装置10底部连通。甲苯闪蒸塔20用于对上述氧化液进行闪蒸，得到甲苯闪蒸塔塔顶物料和甲苯闪蒸塔塔底物料。
[0033]具体的，甲苯闪蒸塔20的中部与氧化塔110的底部连通，用于对少部分上述氧化液闪蒸，得到甲苯闪蒸塔塔顶物料和甲苯闪蒸塔塔底物料。
[0034]甲苯闪蒸塔塔顶物料中大部分为甲苯，为了回收利用此部分甲苯，甲苯闪蒸塔20的顶部与进料口 112连通，用于将甲苯闪蒸塔塔顶物料返回至氧化塔110中。
[0035]脱高沸塔30与甲苯闪蒸塔20的底部连通。脱高沸塔30用于对上述甲苯闪蒸塔塔底物料精馏，得到脱高沸塔塔顶物料和脱高沸塔塔底物料。
[0036]其中，脱高沸塔塔底物料中含有苯甲酸、苯甲酸苄酯和催化剂，用于生产苯甲酸、苯甲酸苄酯和回收催化剂。
[0037]具体的，脱高沸塔30的中部与甲苯闪蒸塔20的底部连通。
[0038]苯甲醛脱轻塔40与脱高沸塔30的顶部连通。苯甲醛脱轻塔40用于对上述脱高