一種ε-己內(nèi)酯的生產(chǎn)方法及其設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種ε-己內(nèi)酯的生產(chǎn)方法，在反應(yīng)釜中過氧酸與環(huán)己酮反應(yīng)生成ε-己內(nèi)酯，反應(yīng)放出的大量熱量由反應(yīng)釜夾套和釜外循環(huán)換熱器移走。所采用的設(shè)備包括帶攪拌和夾套的反應(yīng)釜R1和釜外循環(huán)換熱器，所述的釜外循環(huán)換熱器由A、B兩段組成；制備過程包括以下步驟：先將環(huán)己酮加入到帶攪拌和夾套的反應(yīng)釜R1內(nèi)，再?gòu)姆磻?yīng)釜R1的底部經(jīng)循環(huán)泵C加壓泵入釜外循環(huán)換熱器B段，換熱后，將環(huán)己酮加熱到反應(yīng)溫度后，再流入反應(yīng)釜R1內(nèi)，停止釜外循環(huán)換熱器的B段循環(huán)。將含過氧酸溶液逐步加入到反應(yīng)釜R1中，反應(yīng)釜R1內(nèi)的反應(yīng)物料經(jīng)循環(huán)泵C加壓泵入釜外循環(huán)換熱器A段控制反應(yīng)釜R1的夾套和釜外循環(huán)換熱器A段換熱調(diào)節(jié)閥的開度，使得反應(yīng)溫度為40～80℃。
【專利說明】—種ε-己內(nèi)酯的生產(chǎn)方法及其設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種ε-己內(nèi)酯的生產(chǎn)方法和設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]根據(jù)Bayer-Villiger反應(yīng)理論,過氧酸氧化環(huán)己酮生成ε -己內(nèi)酯。
[0003]該反應(yīng)為強(qiáng)放熱反應(yīng)，因此移熱是控制反應(yīng)的關(guān)鍵。如不能及時(shí)移熱，則會(huì)造成反應(yīng)溫度過高，副反應(yīng)大量增加，如ε -己內(nèi)酯的低聚物、羥基己酸、5-己烯酸等難以分離的雜質(zhì)，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量降低，消耗增加。如過于減慢過氧酸的加入速度則又會(huì)大大延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間。
[0004]在現(xiàn)有工藝中，通過夾套冷卻來移熱，同時(shí)控制過氧酸的加入速度，由于夾套的換熱面積有限，因此溫度難以控制，易于造成反應(yīng)溫度異常上漲，副反應(yīng)增加，同時(shí)為控制溫度又減慢了過氧酸的加入速度，延長(zhǎng)了反應(yīng)時(shí)間。反應(yīng)溫度過高又會(huì)造成過氧酸分解，帶來嚴(yán)重的安全隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的旨在一種ε -己內(nèi)酯的生產(chǎn)方法，該方法具有簡(jiǎn)單方便，可操作性強(qiáng)的特點(diǎn)，可以將反應(yīng)熱有效移除，平穩(wěn)控制反應(yīng)溫度，符合工業(yè)化運(yùn)行的要求.。
[0006]本發(fā)明的另一目的還在于提供一種ε -己內(nèi)酯的生產(chǎn)設(shè)備，該設(shè)備設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，可操作性強(qiáng)，溫度控制平穩(wěn)，可減少副反應(yīng)。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案是:所采用的設(shè)備包括帶攪拌和夾套的反應(yīng)釜Rl和釜外循環(huán)換熱器，所述的釜外循環(huán)換熱器由Α、Β兩段組成；制備過程包括以下步驟:先將環(huán)己酮加入到帶攪拌和夾套的反應(yīng)釜Rl內(nèi)，再?gòu)姆磻?yīng)釜Rl的底部經(jīng)循環(huán)泵C加壓泵入釜外循環(huán)換熱器B段進(jìn)行循環(huán)換熱，將環(huán)己酮加熱到反應(yīng)溫度后，停止釜外循環(huán)換熱器的B段循環(huán)；將含過氧酸溶液逐步加入到反應(yīng)釜Rl中，反應(yīng)釜Rl內(nèi)的已加熱的環(huán)已酮和含過氧酸溶液的反應(yīng)物料經(jīng)循環(huán)泵C加壓泵入釜外循環(huán)換熱器A段控制反應(yīng)釜Rl的夾套和釜外循環(huán)換熱器A段換熱調(diào)節(jié)閥的開度，使得反應(yīng)溫度控制在4(T80°C。
[0008]本發(fā)明的方法具體包括以下步驟:
[0009]a.環(huán)己酮加入到帶攪拌和夾套的反應(yīng)釜內(nèi)，再?gòu)姆磻?yīng)釜底部經(jīng)循環(huán)泵加壓泵人釜外循環(huán)換熱器，與蒸汽換熱后再流入反應(yīng)釜內(nèi)。
[0010]b.環(huán)己酮加熱到反應(yīng)溫度后，將釜外循環(huán)換熱器的蒸汽切斷，通入冷卻水，保持釜外循環(huán)，將過氧酸逐步加入到反應(yīng)釜中，過氧酸與環(huán)己酮反應(yīng)得到ε -己內(nèi)酯，反應(yīng)放出的大量熱量少部分通過反應(yīng)釜夾套移除，其他主要通過釜外循環(huán)換熱器移除。
[0011]其中釜外循環(huán)換熱器為間壁式換熱器。
[0012]其中釜外循環(huán)換熱器由兩段組成，一段換熱介質(zhì)為蒸汽，在初開車時(shí)將循環(huán)環(huán)己酮加熱到反應(yīng)溫度，另一段換熱介質(zhì)為冷卻水，在過氧酸與環(huán)己酮反應(yīng)時(shí)將反應(yīng)釜移出。
[0013]其中過氧酸為過氧乙酸或過氧丙酸。[0014]其中步驟b中反應(yīng)溫度為4(T80°C。
[0015]本發(fā)明一種用于ε -己內(nèi)酯生產(chǎn)的設(shè)備，包括帶攪拌和夾套的反應(yīng)釜Rl和釜外循環(huán)換熱器，所述的釜外循環(huán)換熱器由Α、B兩段組成；循環(huán)泵C的分別與反應(yīng)釜Rl和釜外循環(huán)換熱器連接；釜外循環(huán)換熱器的Α、B兩段分別通過各自進(jìn)出調(diào)節(jié)閥連有不同的換熱介質(zhì)。
[0016]釜外循環(huán)換熱器B段換熱介質(zhì)為蒸汽，A段換熱介質(zhì)為冷卻水。
[0017]反應(yīng)釜Rl的兩個(gè)進(jìn)口分別為環(huán)己酮入口，含過氧酸的溶液的入口。
[0018]所述的釜外循環(huán)換熱器優(yōu)選為間壁式換熱器。
[0019]本發(fā)明突出的效果體現(xiàn)在:本發(fā)明在設(shè)備設(shè)置上，反應(yīng)釜Rl采用了外循環(huán)式換熱器，在反應(yīng)釜外循環(huán)管線上安裝循環(huán)泵強(qiáng)制循環(huán)，這種設(shè)計(jì)解決了反應(yīng)釜夾套換熱面積受限于反應(yīng)釜體積的問題，可以根據(jù)工藝需要確定釜外循環(huán)換熱器的換熱面積。過氧酸氧化環(huán)己酮是強(qiáng)放熱反應(yīng)，反應(yīng)熱的及時(shí)移除是反應(yīng)控制的關(guān)鍵點(diǎn)，采用較大換熱面積的釜外循環(huán)換熱器可以及時(shí)移走反應(yīng)熱，平穩(wěn)控制反應(yīng)溫度，確保安全穩(wěn)定生產(chǎn)。而傳統(tǒng)的釜外循環(huán)換熱器只采用一個(gè)殼程，進(jìn)行加熱和冷卻切換操作時(shí)需要將殼程原有的蒸汽或冷卻水排放干凈，不僅操作復(fù)雜，花費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)，而且由于頻繁操作容易出現(xiàn)誤操作，影響安全生產(chǎn)。釜外循環(huán)換熱器采用AB段兩段的設(shè)置的目的是簡(jiǎn)化加熱升溫與冷卻降溫流程，簡(jiǎn)化了操作，減少了改變升溫與降溫流程所延誤的時(shí)間，也減少了可能的誤操作帶來的安全隱患。由于采用了換熱面積較大的釜外循環(huán)換熱器，特別是采用AB段簡(jiǎn)化加熱升溫與冷卻降溫流程，過氧酸與環(huán)己酮反應(yīng)時(shí)，溫度控制平穩(wěn)，副反應(yīng)減少，反應(yīng)時(shí)間縮短，安全性提高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]附圖是一個(gè)實(shí)施例的工藝流程示意圖，它包括一個(gè)生產(chǎn)ε -己內(nèi)酯溶液的步驟，該流程圖可用以實(shí)施本發(fā)明，`圖中Rl是一個(gè)帶攪拌和夾套的反應(yīng)釜，A是釜外循環(huán)換熱器的循環(huán)水冷卻段，B是釜外循環(huán)換熱器的蒸汽加熱段，C是循環(huán)泵。E為環(huán)已酮，F(xiàn)為過氧酸；
1、2分別為B段加熱介質(zhì)的進(jìn)、出閥；5、6分別為A段冷卻介質(zhì)的進(jìn)、出閥；3、4分別為Rl的夾套內(nèi)換熱介質(zhì)的進(jìn)、出閥。
【具體實(shí)施方式】
[0021]環(huán)己酮循環(huán)加熱
[0022]打開閥7將環(huán)己酮加入到反應(yīng)釜Rl后關(guān)閉閥7，啟動(dòng)攪拌，啟動(dòng)循環(huán)泵C將環(huán)己酮循環(huán)；打開B蒸汽閥1、蒸汽疏水閥2，將循環(huán)環(huán)己酮加熱至60°C，關(guān)閉閥1、2。
[0023]反應(yīng)
[0024]打開調(diào)節(jié)閥8將含過氧酸的溶液逐步加入到R1，與環(huán)己酮進(jìn)行反應(yīng)，打開Rl夾套循環(huán)水上下水閥3、4，打開A循環(huán)水上下水閥5、6，調(diào)節(jié)閥3、5、8的開度以控制Rl反應(yīng)溫度在40-80°C指標(biāo)范圍內(nèi)。過氧酸加完后關(guān)閉閥8，繼續(xù)調(diào)節(jié)閥3、5的開度以控制Rl反應(yīng)溫度。
[0025]結(jié)束
[0026]反應(yīng)5小時(shí)后，全開閥3、5，將Rl溫度降至40°C以后，反應(yīng)結(jié)束。
【權(quán)利要求】
1.一種用含過氧酸的溶液與環(huán)己酮反應(yīng)生成ε-己內(nèi)酯溶液的方法，所采用的設(shè)備包括帶攪拌和夾套的反應(yīng)釜Rl和釜外循環(huán)換熱器，所述的釜外循環(huán)換熱器由Α、B兩段組成；制備過程包括以下步驟:先將環(huán)己酮加入到帶攪拌和夾套的反應(yīng)釜Rl內(nèi)，再?gòu)姆磻?yīng)釜Rl的底部經(jīng)循環(huán)泵C加壓泵入釜外循環(huán)換熱器B段進(jìn)行循環(huán)換熱，將環(huán)己酮加熱到反應(yīng)溫度后，停止釜外循環(huán)換熱器的B段循環(huán)；將含過氧酸溶液逐步加入到反應(yīng)釜Rl中，反應(yīng)釜Rl內(nèi)的已加熱的環(huán)已酮和含過氧酸溶液的反應(yīng)物料經(jīng)循環(huán)泵C加壓泵入釜外循環(huán)換熱器A段控制反應(yīng)釜Rl的夾套和釜外循環(huán)換熱器A段換熱調(diào)節(jié)閥的開度，使得反應(yīng)溫度控制在4(T80°C。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中的方法，其中釜外循環(huán)換熱器為間壁式換熱器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2中的方法，其中釜外循環(huán)換熱器B段換熱介質(zhì)為蒸汽，在初開車時(shí)將通過循環(huán)換熱將環(huán)己酮加熱到反應(yīng)溫度；A段換熱介質(zhì)為冷卻水，在過氧酸與環(huán)己酮反應(yīng)通過A段時(shí)將反應(yīng)釜熱移出。
4.根據(jù)權(quán)利要求1中的方法，其中過氧酸為過氧乙酸、過氧丙酸。
5.一種用于己內(nèi)酯生產(chǎn)的設(shè)備，包括帶攪拌和夾套的反應(yīng)釜Rl和釜外循環(huán)換熱器，所述的釜外循環(huán)換熱器由Α、B兩段組成；循環(huán)泵C的分別與反應(yīng)釜Rl和釜外循環(huán)換熱器連接；釜外循環(huán)換熱器的Α、B兩段分別通過各自進(jìn)出調(diào)節(jié)閥連有不同的換熱介質(zhì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5中所述的設(shè)備，其中釜外循環(huán)換熱器為間壁式換熱器。
7.根據(jù)權(quán)利要求書5或6所述的設(shè)備，釜外循環(huán)換熱器B段換熱介質(zhì)為蒸汽，A段換熱介質(zhì)為冷卻水。
8.根據(jù)權(quán)利要求書5或6所述的設(shè)備，反應(yīng)釜Rl的兩個(gè)進(jìn)口分別為環(huán)己酮入口，含過氧酸的溶液的入口?！?br> 【文檔編號(hào)】C07D313/04GK103588747SQ201210295856
【公開日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2012年8月17日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月17日
【發(fā)明者】彭志斌, 黎樹根, 付先國(guó), 羅際安, 汪洋, 陳立新, 唐蜜, 肖澤威, 胡波 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司