[实用新型]一种合成羟基酸的系统

说明书

一种合成羟基酸的系统，包括热交换塔、反应釜、闪蒸罐、精馏塔，热交换塔中设置有填料段，其顶部设置第一塔顶分布器，其侧壁设置钴盐催化剂进口，热交换塔的底部通过第一管路对反应釜供料，反应釜中设置塔底分布器，用于与空气源相连，反应釜的汽相出口通过第二管路与热交换塔相连，位于填料段的下方，反应釜的液相出口通过第三管路对闪蒸罐供料，闪蒸罐的汽相出口通过第四管路与精馏塔的下部相连，闪蒸罐的油相出口通过第五管路与精馏塔的下部相连，闪蒸罐的水相出口通过第六管路与蒸馏塔的塔底再沸器物料通道相连，位于塔底再沸器介质通道的上游。本实用新型结构简单、操作方便，可有效提高热能利用率，降低羟基酸的合成成本。

技术领域

本实用新型涉及化工领域，特别涉及一种合成羟基酸的系统。

背景技术

二元羧酸是高分子化学工业和有机合成中的重要化工前体原料。己二酸是二元羧酸中的代表性物质，目前，其主要是经由环己醇/环己酮氧化的方法生产。代表性的路线有：1)环己烷氧化生成环己醇-环己酮(ka油)，ka油氧化生产己二酸；2)环己烯水合生成环己醇，环己醇氧化生产己二酸。第一条生产路线中，环己烷氧化生成ka油步骤中环己烷的单程转化率低(通常环己烷转化率低于6％)，反应工艺操条件不易控制，容易发生事故。第二条生产路线中环己烯水合路线在工艺操作安全性上具有显著的优势，但仍然存在以下问题：1)对环己烯、水原料纯度要求高。由于环己烯与环己烷等上游物料在水中溶解度接近，环己烯原料中的环己烷杂质的含量须尽可能降低，以减少环己烷杂质溶解效应对反应速率的负面影响；作为原料中水的氧含量对水合反应存在着影响，必须尽可能降低；2)水合反应速率慢。由于极性差异，环己烯在水中溶解度很小；造成反应浓度对反应速率的限制；3)单程转化率低。环己烯水合反应属于热力学平衡限制反应，据报道，即使延长环己烯原料在浆态反应器中的停留时间，环己烯单程反应转化率仍只能达到12％左右。4)反应操作和后续分离、循环成本较高。由于反应体系是“油相(环己烯)-水相-固相(分子筛)”三相复杂体系。需要强力搅拌形成乳化体系，以提高反应的传质；催化剂在搅拌过程中产生相应的磨损消耗，磨损产生的细小催化剂给后续物料分离带来困难；此外由于环己烯的单程转化率，大量未反应的环己烯物料需要进行循环。

除上述代表性路线之外，其他己二酸合成路线也有报道。us5166421报道了以丁二烯为原料，经过两次氢甲酰化制备己二酸的方法。该路线总的己二酸收率不高，并且使用的贵金属催化剂成本较高。gb1402480报道了先将环状单烯烃与含4-12个碳原子的饱和脂肪二元酸加成生成相应的二元酯，再将生成的酯氧化制得二元羧酸的方法。此方法由于加成反应步骤使用的反应原料为固液两相，因此只能进行间歇式操作，反应效率不高，最终产物与原料之间也不易分离。

因此，基于目前技术现状，仍然需要发展新的己二酸生产方法，以期达到高转化率、高选择性、单耗低、成本低的技术效果。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种合成羟基酸的系统，其结构简单、操作方便，可有效提高热能利用率，降低羟基酸的合成成本。

实现本实用新型目的的技术方案是：一种合成羟基酸的系统，包括热交换塔、反应釜、闪蒸罐、精馏塔，所述热交换塔中设置有填料段，热交换塔的顶部设置第一塔顶分布器，用于与环己烷源相连，热交换塔的侧壁设置钴盐催化剂进口，所述热交换塔的底部通过第一管路对反应釜供料，所述反应釜中设置塔底分布器，用于与空气源相连，反应釜的汽相出口通过第二管路与热交换塔相连，位于填料段的下方，反应釜的液相出口通过第三管路对闪蒸罐供料，所述闪蒸罐的汽相出口通过第四管路与精馏塔的下部相连，闪蒸罐的油相出口通过第五管路与精馏塔的中部相连，闪蒸罐的水相出口通过第六管路与蒸馏塔的塔底再沸器物料通道相连，位于塔底再沸器介质通道的上游。

所述第三管路上连接第七管路，用于与脱盐水源相连。

所述塔底分布器的进口设置有换热器，该换热器的介质进口与热交换塔的塔顶通过管路相连。

所述精馏塔为填料塔，第四管路、第五管路的下游端对应精馏塔的填料段。