专利名称：一种苯选择加氢制环己烯的旋流沉降分离装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于化工设备领域，涉及一种苯选择加氢制环己烯的旋流沉降分离装置。
背景技术：
环己烯是一种重要的有机化工原料，作为一种中间体，广泛应用于医药、农药、燃料、洗涤剂、炸药、饲料添加剂、聚酯和其它精细化学品的生产。工业上获得环己烯的方法较多。传统上有环己醇脱水、卤代环己烷脱卤化氢、Birch还原等方法，由于使用了成本较高的环己醇、卤代环己烧和碱金属或碱土金属作为原料，工艺复杂，生产成本较高。苯选择加氢制环己烯技术是一种以廉价苯为原料选择加氢制备环己烯的新方法。该方法的开发和工业应用使得环己烯生产成本显著下降，能够应用于环己醇、环己酮、己二酸等重要产品的工业化大规模生产。 苯选择加氢制环己烯反应原子利用率高，工艺过程绿色环保。该技术采用一种含钌的金属催化剂，反应在气-液-液-固四相体系中进行，以水为连续相，催化剂悬浮在水相中，苯作为有机相，以小液滴的形式均匀分散在水相中，氢气以鼓泡的形式进入反应系统。反应物在搅拌器剪切力的作用下和催化剂充分接触，高选择性和高转化率地生成环己烯。产物由有机产物和催化剂浆液组成，有机产物包括环己烷、环己烯、苯等，催化剂浆液包括水及分散在水中的含钌金属催化剂、催化剂载体等。由于反应体系是以水为连续相的气-液-液-固四相体系，作为有机相的反应产物需要和催化剂浆液分离，反应产物进入后续的分离工段，催化剂浆液通过循环泵输送回反应器中继续参与反应。已公开发明专利CN1696087A公开了一种由反应系统和沉降分离系统组成的整套苯选择加氢制环己烯的工艺装置。该工艺装置的沉降分离系统为带格栅板和折流板的变径沉降分离器，在变径沉降分离器轴心变径沉降管，底部锥体设有沉降块和沉降芯。该装置分离器以沉降理论为基础，通过控制沉降器内的流体流动方向提高沉降效率，但由于浆液中催化剂及其载体均为纳米级颗粒，简单的沉降过程不能满足分离的要求，因此会造成催化剂随有反应产物进入后续分离系统，造成管道堵塞。实用新型专利CN2706237Y公开了一种旋流沉降分离装置，该装置在沉降罐壳体内或壳体外设置一个旋流分离器或旋流分离器组，在旋流分离器的作用下强化了分离过程。由于该实用新型专利针对石油开采过程中含油污水的处理设计，不适用于液体与纳米级颗粒的分离回收处理，因此不能应用于苯选择性加氢制环己烯工艺过程。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种满足苯选择加氢制环己烯产品物流中有机产物和纳米级催化剂及其载体高效分离的旋流沉降分离装置。本实用新型的目的通过下述方式实现[0008]一种苯选择加氢制环己烯的旋流沉降分离装置，由旋流分离器和沉降分离器组成，其中沉降分离器由沉降分离器壳体、沉降管、溢流堰、导流板、防漩涡挡板组成，导流板和防漩涡挡板都位于沉降分离器底部。沉降管上部设有格栅挡板，下部筒体设有开孔，最底端设有折流板。旋流分离器轻组分出口接沉降分离器顶部，使得轻组分进入位于沉降分离器壳体内的沉降管内，重组分出口接沉降分离器下部；沉降管底部折流板位置低于溢流堰，高于旋流分离器重组分出口底端。所述沉降分离器底部还设有多个导流板。产品物流首先进入旋流分离器，在旋流分离器中通过旋转流场的作用，有机产物为主的轻组分从旋流分离器上端离开，催化剂浆液为主的重组分从旋流分离器下端离开。从旋流分离器上端离开的轻组分从沉降分离器壳体顶部进入和沉降分离器壳体同轴的沉降管内，从旋流分离器下端离开的重组分从沉降分离器壳体下部进入沉降分离器内。进入沉降管的轻组分首先经过格栅挡板，然后在沉降管底部经过折流板改变流向，从沉降管下部筒体开孔进入沉降分离器内。轻组分在沉降分离器内进一步沉降分离后，上部的有机产物漫过溢流堰，从有机产物出口排出；重组分在沉降分离器内进一步沉降分离后，催化剂浆液从沉降分离器底部催化剂浆液出口排出。
格栅挡板的作用是降低物料对沉降分离器内液面直接冲击，降低流速，减少液体扰动。折流板将沉降管底部封死从而改变流体流动方向，进一步降低沉降器内液体的扰动，防止分离效率降低。导流板的作用是引导沉淀在沉降分离器底部的催化剂及其载体向沉降分离器底部催化剂浆液出口流动。旋流分离器可安装在沉降分离器壳体外部，也可以安装在沉降分离器内部。同时，旋流分离器可以是一台，也可以是一组旋流分离器。防漩涡挡板的作用是防止催化剂浆液在沉降分离器底部催化剂浆液出口处形成漩涡，降低分离效率。本实用新型公开的苯选择加氢制环己烯的旋流沉降分离装置材料可以选取哈氏合金或常规不锈钢内壁喷涂有机防腐材料，以避免分离过程中催化剂中毒和反应体系物料对装置的腐蚀。本实用新型的优点为I)通过将将旋流分离原理和沉降分离原理结合起来，针对选择加氢制环己烯工艺过程中催化剂及其载体为纳米级颗粒的特点进行优化，实现了有机产物和催化剂浆液的有效分离，满足了工业应用的需要。2)由于旋流分离器的引入，整套装置的体积大大小于仅靠沉降原理的分离装置，减少了占地面积，降低了设备投资。3)本套装置通过细节设计，加入格栅挡板、折流板、导流板、防漩涡挡板，有效提高了整套装置的稳定性和高效分离性。
图I是实施例一的苯选择加氢制环己烯的旋流沉降分离装置的示意图；图2是实施例二的苯选择加氢制环己烯的旋流沉降分离装置的示意图；图3是图I和图2装置a截面图。图中I :旋流分离器；2 :沉降分离器壳体；3 :沉降管；4 :格栅挡板；5 :折流板；6 :溢流堰；7:导流板；8:防漩涡挡板。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型所提出的一种苯选择加氢制环己烯的旋流沉降分离装置作进一步说明。实施例一如图I中所示，一种苯选择加氢制环己烯的旋流沉降分离装置，由旋流分离器(I)和沉降分离器组成，其中沉降分离器由沉降分离器壳体(2)、沉降管(3)、溢流堰(6)、导流板(7)、防漩涡挡板(8)组成，沉降管(3)上部设有格栅挡板(4)，下部筒体设有开孔，底部设有折流板(5)。旋流分离器(I)轻组分出口接沉降分离器顶部，使得轻组分进入位于沉降分离器壳体(2)内的沉降管内，重组分出口接沉降分离器下部；沉降管(3)底部折流板(5)位置低于溢流堰(6 )，高于旋流分离器(I)重组分出口底端。 实施例二 如图2中所示，旋流分离器位于沉降分离器内，其它部件的设计与连接都与图I中相同。本实用新型的工作流程为来自反应装置的产品物流由有机产物和催化剂浆液组成，有机产物包括环己烷、环己烯、苯等，催化剂浆液包括水及分散在水中的含钌金属催化剂、催化剂载体等。产品物流首先进入旋流分离器(I)，在旋流分离器(I)中通过旋转流场的作用，有机产物为主的轻组分从旋流分离器(I)上端离开，催化剂浆液为主的重组分从旋流分离器(I)下端离开。从旋流分离器(I)上端离开的轻组分从沉降分离器壳体(2)顶部进入和沉降分离器壳体(2)同轴的沉降管(3)内，从旋流分离器(I)下端离开的重组分从沉降分离器壳体(2)下部进入沉降分离器内。进入沉降管(3)的轻组分首先经过格栅挡板(4)，然后在沉降管(3)底部经过折流板(5 )改变流向，从沉降管(3 )下部筒体开孔进入沉降分离器内。轻组分在沉降分离器内进一步沉降分离后，上部的有机产物漫过溢流堰(6)，从有机产物出口排出；重组分在沉降分离器内进一步沉降分离后，催化剂浆液从沉降分离器底部催化剂浆液出口排出。从而实现了有机产物和催化剂浆液的高效分离。以上对本实用新型的较佳实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。
权利要求1.一种苯选择加氢制环己烯的旋流沉降分离装置，包括旋流分离器和沉降分离器，沉降分离器包括沉降分离器壳体、沉降管、溢流堰，沉降管位于沉降分离器壳体的上部并与之同轴，沉降管下部筒体设有开孔，溢流堰为环形，位于沉降分离器壳体的上部，其特征在于所述旋流分离器轻组分出口接沉降分离器顶部，重组分出口接沉降分离器下部；沉降管最底端低于溢流堰，高于旋流分离器重组分出口底端。
2.根据权利要求I所述的一种苯选择加氢制环己烯的旋流沉降分离装置，其特征在于所述沉降管上部还设有格栅挡板，底部设有折流板。
3.根据权利要求I所述的一种苯选择加氢制环己烯的旋流沉降分离装置，其特征在于所述沉降分离器底部还设有多个导流板。
4.根据权利要求I所述的一种苯选择加氢制环己烯的旋流沉降分离装置，其特征在于所述沉降分离器底部还设有防漩涡挡板。
5.根据权利要求I所述的一种苯选择加氢制环己烯的旋流沉降分离装置，其特征在于所述旋流分离器可安装在沉降分离器壳体外部，也可以安装在沉降分离器内部。
6.根据权利要求I所述的一种苯选择加氢制环己烯的旋流沉降分离装置，其特征在于所述旋流分离器可以是一台，也可以是一组旋流分离器。
专利摘要本实用新型公开了一种苯选择加氢制环己烯的旋流沉降分离装置，由旋流分离器和沉降分离器组成，其中沉降分离器由沉降分离器壳体、沉降管、溢流堰、导流板、防漩涡挡板组成，导流板和防漩涡挡板都位于沉降分离器底部。沉降管上部设有格栅挡板，下部筒体设有开孔，最底端设有折流板。旋流分离器轻组分出口接沉降分离器顶部，重组分出口接沉降分离器下部；沉降管底部折流板位置低于溢流堰，高于旋流分离器重组分出口底端。本实用新型公开的一种苯选择加氢制环己烯的旋流沉降分离装置具有分离效率高的特点，非常适合用于苯选择加氢制环己烯过程中有机产物与其它水和纳米级催化剂及载体的分离，满足工业应用的要求。
文档编号B04C9/00GK202683358SQ20122025395
公开日2013年1月23日 申请日期2012年5月31日 优先权日2012年5月31日
发明者王志文, 刘 文, 张媛, 王绍伟, 袁海朋, 史文涛, 宋辉, 钱震, 王海国, 张蒙, 刘新伟, 曹振岩, 孙世谦, 王美娇, 郑仁, 张敬民, 杨刚 申请人:中国天辰工程有限公司, 天津天辰绿色能源工程技术研发有限公司, 山东海力化工股份有限公司, 天津振博科技有限公司