一种苯酚丙酮的制备系统及制备方法技术方案

本发明专利技术提供了一种苯酚丙酮的制备系统及制备方法，该制备系统包括氧化单元，所述氧化单元包括氧化塔，所述氧化塔内部设置有第一内置强化机组，所述第一内置强化机组设置在所述氧化塔顶端；所述第一内置强化机组包括第一强化反应器和第二强化反应器，所述第一强化反应器设置在所述第二强化反应器的上方，所述第一强化反应器与所述第二强化反应器之间设置有连接管，所述第一强化反应器设置在液面之上；缩合单元，所述缩合单元包括反应釜，所述反应釜内部设置有第二内置强化机组，所述第二内置强化机组设置在所述反应釜的顶端

【技术实现步骤摘要】
一种苯酚丙酮的制备系统及制备方法


[0001]本专利技术属于苯酚丙酮制备
，具体而言属于一种苯酚丙酮的制备系统及制备方法
。

技术介绍

[0002]苯酚是一种应用广泛的有机化工原料，其主要制备方法为异丙苯法
。
其中，异丙苯与氧气反应生成过氧化氢异丙苯
(
简称
CHP)
，是生产苯酚丙酮的关键步骤，具体反应如下：
[0003]主反应：
[0004][0005]副反应：
[0006][0007]现有工业化生产异丙苯氧化制苯酚丙酮工艺主要分为以下几步：异丙苯氧化生成
CHP
；
CHP
经提浓后，进行酸分解，得到粗苯酚
、
丙酮溶液；粗苯酚
、
丙酮溶液中和酸后，经精馏分离得到苯酚丙酮产品
。
[0008]但是，现有技术的制备苯酚丙酮的反应系统包括以下问题：
[0009]第一
、
氧化工段的反应器采用鼓泡反应器，在反应器中气泡体积过大，无法与液相异丙苯充分接触，降低系统的反应效率；
[0010]第二
、
在氧化过程中，随着过氧化氢异丙苯
(CHP)
浓度的增加，反应温度升高，同时
CHP
停留时间延长，副反应产物明显增加
。
[0011]有鉴于此，特提出本专利技术
。

技术实现思路

[0012]本专利技术的第一目的在于提供一种苯酚丙酮的制备系统，该制备系统将强化反应技术结合到苯酚丙酮制备工艺中，有效提高了原料的反应效率及氧气的利用率，同时降低反
应温度和反应时间
。
[0013]本专利技术的第二目的在于提供一种采用上述制备系统进行苯酚丙酮的制备方法，该方法操作简便
、
操作条件更加温和，能耗低，达到了比现有技术工艺更佳的处理效果
。
[0014]为实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：
[0015]本专利技术提供一种苯酚丙酮的制备系统，包括：
[0016]氧化单元，所述氧化单元包括氧化塔，所述氧化塔内部设置有第一内置强化机组，所述第一内置强化机组设置在所述氧化塔顶端；
[0017]所述第一内置强化机组包括第一强化反应器和第二强化反应器，所述第一强化反应器设置在所述第二强化反应器的上方，所述第一强化反应器与所述第二强化反应器之间设置有连接管，所述第一强化反应器设置在液面之上；
[0018]所述氧化塔的中间部位设置有预反应管道，所述预反应管道与所述第二强化反应器的出口连接；
[0019]缩合单元，所述缩合单元包括反应釜，所述反应釜内部设置有第二内置强化机组，所述第二内置强化机组设置在所述反应釜的顶端
。
[0020]现有技术中，制备苯酚丙酮时主要存在以下问题：
[0021]1、
氧化工段的反应器采用典型的鼓泡反应器，气体分布器的开孔尺寸为毫米级气泡尺寸较大，一般为毫米
‑
厘米级别，且气泡在氧化塔内上升的过程中易发生聚并，气液相界面积有限，传质和反应效率低；
[0022]2、
在氧化反应过程中，随着过氧化氢异丙苯
(CHP)
浓度的增加，反应温度升高，同时
CHP
停留时间延长，副反应产物明显增加；
[0023]3、
氧化塔顶部气相中氧气含量高，氧气利用率低，能耗高
。
[0024]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种苯酚丙酮的制备系统，该制备系统整体结构简单，通过在反应塔内设置第一内置强化机组，能够对反应原料和氧气进行破碎分散成微米级别气泡，增大宏观反应速率，提高气液两相之间的传质面积，通过在氧化塔的中间部位设置预反应管道并且将预反应管道与第二强化反应器连接，能够延长反应时间，并且在预反应管道内部进行反应，能够对异丙苯和氧气进行初步混合，避免氧气发生聚并现象，同时提高氧气的利用率
。
[0025]优选的，所述预反应管道内部由上至下依次设置有多层折流板，多层所述折流板交错设置；
[0026]优选的，所述折流板沿远离所述预反应管道内壁方向倾斜向下设置，所述折流板与所述预反应管道侧壁间的倾斜角度为
70
‑
90
°
。
设置折流板是为了通过折流板延长反应原料在预反应管道内的停留时间，通过折流板打破预反应管道内的旋涡和涡流，使得反应原料与氧气在预反应管道内更均匀地混合，减少局部混合不足或死角的问题，从而提高混合效率；并且，通过设置折流板改善液体内部的温度分布，提高传热效率；而之所以要将折流板与预反应管道侧壁间的角度设置为
70
‑
90
°
，是因为在
70
‑
90
°
可以在一定程度上减少混合的剪切力，更温和的搅拌反应原料，避免产生副产物
。
[0027]具体的，折流板的数量为三个，三个折流板沿周向在预反应管道的侧壁上呈等角度分布
。
三个折流板中位于最上方的折流板倾斜角度为
70
°
，位于中部的折流板的倾斜角度为
80
°
，位于最下方的折流板的倾斜角度为
90
°
。
这样设置能够使混合效果呈梯度增加，进一
步延长反应原料的流动路径，在最底部的折流板与预反应管道的内壁垂直，这样可以有效的打破旋涡和涡流，提高缓和效果
。
[0028]优选的，所述氧化塔底端设置有第三强化反应器，所述第三强化反应器的出口与所述预反应管道的出口相对
。
通过设置第三强化反应器并与预反应管道出口相对，能够实现对冲
。
[0029]优选的，所述氧化塔的内壁设置有内盘管，所述内盘管的长度与所述螺旋管道的长度相适配
。
通过设置内盘管能够辅助调节控制反应温度
。
[0030]具体的，内盘管的冷却水进口设置在冷却水出口的上方，这样设置能够降低反应温度
。
[0031]优选的，所述氧化塔的外部设置有外置强化机组，所述外置强化机组与所述第一内置强化机组连接，所述外置强化机组包括第四强化反应器和第五强化反应器，所述第四强化反应器与所述第五强化反应器之间设置有连通管道
。
通过设置外置强化机组，使反应原料和氧气在进入反应塔之前进行破碎分散，增大相界传质面积，提高反应速率
。
[0032]本专利技术中，氧化塔内设置有第一内置强化机组，该内置强化机组由第一强化反应器和第二强化反应器组合而成，两个强化反应器采用上下方位进行布置，并通过连接管进行连接；其中，第一强化反应器主要塔顶的未反应气体进行卷吸，将其重新分散破碎后通过连接管返回第二强化反应器内继续反应，提高氧气的转化率；第二强化反应器设置在第一强化反应器的下方，并且第二强本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种苯酚丙酮的制备系统，其特征在于，包括：氧化单元，所述氧化单元包括氧化塔，所述氧化塔内部设置有第一内置强化机组，所述第一内置强化机组设置在所述氧化塔顶端；所述第一内置强化机组包括第一强化反应器和第二强化反应器，所述第一强化反应器设置在所述第二强化反应器的上方，所述第一强化反应器与所述第二强化反应器之间设置有连接管，所述第一强化反应器设置在液面之上；所述氧化塔的中间部位设置有预反应管道，所述预反应管道与所述第二强化反应器的出口连接；缩合单元，所述缩合单元包括反应釜，所述反应釜内部设置有第二内置强化机组，所述第二内置强化机组设置在所述反应釜的顶端
。2.
根据权利要求1所述的苯酚丙酮的制备系统，其特征在于，所述预反应管道内部由上至下依次设置有多层折流板，多层所述折流板交错设置；优选的，所述折流板沿远离所述预反应管道内壁方向倾斜向下设置，所述折流板与所述预反应管道侧壁间的倾斜角度为
70
‑
90
°
。3.
根据权利要求1所述的苯酚丙酮的制备系统，其特征在于，所述氧化塔底端设置有第三强化反应器，所述第三强化反应器的出口与所述预反应管道的出口相对
。4.
根据权利要求1所述的苯酚丙酮的制备系统，其特征在于，所述氧化塔的内壁设置有内盘管，所述内盘管的长度与所述螺旋管道的长度相适配
。5.
根据权利要求1所述的苯酚丙酮的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志炳，孙海宁，李磊，吕权，李夏冰，丁方园，周政，
申请(专利权)人：南京延长反应技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：