旋流分离技术在环己烷氧化生产中的应用

旋流分离的工艺设计及应用研究摘要：旋流分离作为油气生产中常用的生产技术手段，其应用过程中需要考虑到多种工艺影响因素，确保工艺实施的效果。

本文首先介绍了国内外旋流分离技术的研究现状，其次探讨了在实际的旋流分离工艺应用中的相关处理方式与技术优化策略，希望可以有效提升技术应用水平，促进行业的稳定高速发展。

关键词：旋流分离；工艺设计；应用策略引言在高含硫气田的生产环节中，经常会出现出水量不足的问题，进一步导致管路堵塞，严重影响生产安全。

针对这个现象，研究者采取了三相分离的结构模式，开发出旋流分离设备，在满足基本生产需求的同时，很好的解决了硫沉积堵塞的问题，进一步保障了系统安全，现就相关内容分析探讨如下。

一、国内外旋流分离技术概述旋流分离技术在国内外的应用基于基础研究的进展，现分别介绍如下。

1.国内研究现状国内的旋流分离技术基于分离设备的实验，通过分析国外的旋流分离技术来构建应用于我国实际环境特征的分离系统。

目前，国内已经有多家工程研究所与高校密切合作，通过科学严谨的研究与技术论证，发现了分离器流场分离的相关问题，为进一步改善二次涡流情况提供了理论支持。

2.国外研究现状国外的旋流分离技术出现较早，目前应用较为普遍的是英国的轴流旋风分离设备，该设备能够有效去除掉发动进气中的杂质颗粒，达到杂质快速过滤的效果，目前该技术也被广泛应用于工业生产当中，用于解决颗粒度较高、去除率不足等问题。

二、旋流分离的工艺设计及应用1.分离器选取目前用于分离设备的工艺类型较多，根据不同的分离原理，可以选择沉降法、离心分离法、静电吸引法等等，同时也可以结合不同类型的分离原理，研制出能够适应不同类型天然气净化分离需求的设备，包括重力沉降、惯性分离以及纤维过滤等等，同时也能够解决旋流分离设备稳定性不足的问题，所以在设备选取时应该尽可能贴近实际的生产需求。

图1和图2分别为本文设计的两种类型的旋流管，分离器1为切向入口型，分离器2采用蜗壳型，根据相关参数建模后，对其进行网格划分。

关于环己烷氧化反应工艺的进展分析发布时间：2023-03-16T08:55:53.890Z 来源：《中国科技信息》2022年10月第20期作者：贾文敬[导读] 在整个工业架构当中，基于环己烷氧化反应来进行环己酮、环己醇的制备，贾文敬唐山中浩化工有限公司河北省唐山市063611 摘要：在整个工业架构当中，基于环己烷氧化反应来进行环己酮、环己醇的制备，已经成为一类十分常用且关键的反应类型，因此反应有着较低的工艺转化率与选择性，且还存在能耗大、污染重等不足，故始终是此领域研究的重、难点。

本文结合当前实况，围绕氧化剂、催化剂，就环己烷氧化反应工艺的当前研究进展作一综述。

关键词：环己酮；环己醇；反应工艺环己酮、环己醇是工业领域中的重要有机原料，同时还是合成己二酸、已内酰胺的重要成分，当前，其已经成为多种精细化学品（染料、涂料及医药等）制备的关键中间体或助剂。

需指出的是，通过环己烷氧化反应对环己酮、环己醇（二者相混合即为“KA油”）进行制备，已发展成为一类基础性反应。

因环己酮、环己醇较之环己烷，更容易被氧化，对此，为了能够得到合适的环己酮与环己醇的可选择性，在工业领域当中，环己烷氧化转化率一般需要维持在4~6%，而环己酮、环己醇的选择性需要达到75~85%[1]。

虽然当前此工艺已趋向成熟，但因环己烷有着较低的转化率及目的产物选择性，而且能耗也较大、污染较重，故业内始终将此方面作为研究的重点，本文就此工艺的当前研究进展探讨如下。

1.催化剂1.1多相催化氧化在实际操作中，为了能够更好的分离、回收、循环使用氧化产物及催化剂，可借助分子筛所具有的择形效应，来促进环己烷催化氧化反应产率的提高，此方法已经成为研究的重、热点，尤其是分子筛催化体系，凭借孔径均一且合适，更是研究的重点。

近年来，无论是氧化物、离子等多相金属催化剂，还是络合物固载在沸石、氧化锆等的载体，均用作此方面的研究。

但需强调的是，其多数有着较低的转化率，而且在催化剂转化数上也较低。

旋流分离技术
旋流分离技术是一种常用的物理分离技术，它利用旋流器将混合物中的不同成分分离出来。

旋流分离技术广泛应用于化工、食品、医药等领域，具有分离效率高、操作简便、成本低等优点。

旋流分离技术的原理是利用旋流器中的旋流场，将混合物中的不同成分分离出来。

旋流器是一种圆柱形的装置，内部有一个旋流室和一个旋流器。

当混合物进入旋流室时，由于旋流器的旋转，混合物中的不同成分会受到不同的离心力，从而分离出来。

离心力越大的成分会向旋流器的外侧移动，离心力越小的成分则会向旋流器的中心移动。

通过调整旋流器的旋转速度和旋流室的尺寸，可以实现对不同成分的分离。

旋流分离技术的应用非常广泛。

在化工领域，旋流分离技术可以用于分离混合物中的固体颗粒和液体，例如分离废水中的悬浮物和沉淀物。

在食品领域，旋流分离技术可以用于分离乳制品中的脂肪和蛋白质，例如分离牛奶中的奶脂和乳清。

在医药领域，旋流分离技术可以用于分离血液中的红细胞和白细胞，例如分离血浆和血细胞。

旋流分离技术具有许多优点。

首先，它的分离效率高，可以实现对混合物中不同成分的高效分离。

其次，操作简便，只需要将混合物注入旋流器中，调整旋转速度和旋流室尺寸即可。

最后，成本低，旋流器的制造成本相对较低，使用寿命长，维护成本也较低。

旋流分离技术是一种非常实用的物理分离技术，具有广泛的应用前景。

在未来的发展中，我们可以进一步优化旋流分离技术的工艺参数，提高其分离效率和稳定性，为各个领域的生产和研究提供更好的技术支持。

第一章文献综述1。

1环流反应器的研究环流反应器是在强化鼓泡反应器发展起来的高效反应器，一类高效的气—液，气—液—液或气—液—固多相反应器。

它具有结构简单,液体力学性能好，易于工程放大，已在化工生产中得到广泛应用。

1.1。

1环流反应器的原理本文研究的气升式环流反应器基本外观结构,反应器外筒内部有一个导流筒，将反应器外筒内部划分为导流筒内侧（上升段）和导流筒外侧（下降段)2个区域。

初始状态的反应器充有常温液态水.气相(空气）由反应器底部气体入口喷入反应器，沿上升段上升，并由反应器顶部的排气口排出。

由于反应器上升段和下降段中混合物的气含率不同,在反应器的上升段和下降段之间形成了静压力差，反应器中的液体在气体的带动下上升至导流筒顶部后，在静压力差的推动下，再由下降段回流至反应器底部，形成了气升式环流反应器内部物质循环流动的推动力[1］。

1。

1。

2环流反应器的分类及特点【1.1】侯英华［2]等已对环流反应器的分类作了较详细的说明.主要有以下几种分类形式: （1）按流动形式分类按流动形式可分为内环流和外环流两种，图1—1中M1为通入反应器的流体流量,M2为液体循环流量，M3为总流量，则M3=M1+M2.气体或液体进入反应器后，由于流体的初始动量和密度的降低，使一侧流体向上，另一侧向下做循环流动,形成良好的混合反应条件。

图1—1 内外环流反应器的示意图图1-2 多级式环流反应器示意图(2）按组成形式分类图1—1，图1—3和图1—4所示均为单级形式。

多级环流反应器有立式和卧式两种,图1-2（a)是用于废水处理的多级串联环流反应器，图1-2（b）是多导流筒立式串联反应器，图1-2(c)是多级卧式串联反应器。

已有文献研究表明多级式反应器比单级式反应器不仅有较高的传质系数,而且能耗低。

（3)按流体动力来源分类1）气升式环流反应器（ALR）.即气体由导流筒下部进入反应器，由于气泡在导流筒内外分布不同，使筒内外流体产生密度差而生成液体的环流运动.气升式环流反应器主要有中心气升、环隙气升三种形式(如图1-3)。

专利名称：一种应用于环己烷氧化液分碱液的工艺中的分离设备
专利类型：实用新型专利
发明人：杨积志,李海波,万金玲
申请号：CN201120511131.8
申请日：20111209
公开号：CN202410238U
公开日：
20120905
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型提供一种应用于环己烷氧化液分碱液的工艺中的分离设备，其特征是：包括原液罐和分离罐，分离罐内设有进料分布器、液滴倍增填料分离组件、特殊板组式相分离器组件，原料进入原液罐后，经过进料分布器进入分离罐，以先经过液滴倍增填料分离组件，再经过特殊板组式相分离器组件的复合方式进行液滴倍增分离。

这种复合分离方式能够降低后续精细分离的入口浓度，提高最终工艺的分离精度。

这种分离方式有缩短停留时间长，降低出口夹带，降低注水用量，在工况不稳时能稳定运行的优势。

申请人：上海安赐机械设备有限公司
地址：201201 上海市浦东新区金唐路145号2幢B座
国籍：CN
代理机构：上海天翔知识产权代理有限公司
代理人：吕伴
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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201710575074.1(22)申请日 2017.07.14(71)申请人 中国石油化工股份有限公司地址 100728 北京市朝阳区朝阳门北大街22号申请人 中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院(72)发明人 刘新宇　王海波　宋丽芝　乔凯　王领民　(51)Int.Cl.C07C 27/16(2006.01)C07C 29/48(2006.01)C07C 35/08(2006.01)C07C 45/28(2006.01)C07C 49/403(2006.01)B01J 27/198(2006.01)(54)发明名称一种环己烷氧化制环己醇的方法(57)摘要一种环己烷氧化制环己醇的方法，以钒磷氧催化剂催化反应，所述催化剂通过以下方法制备：V 2O 5和磷酸在水溶液环境下进行反应，得到的粉末产物加入至异丁醇中，常压条件下在30~90℃反应4~8小时，将溶剂蒸干，干燥固体，得催化剂粉末；或将催化剂制成负载型。

本发明采用钒磷氧催化剂应用于环己烷氧化制环己醇中，提供了一种环己烷氧化制环己醇的新方法，利用本发明的方法，环己烷转化率以及环己醇选择性得到了提高；尤其是环己酮选择性大大降低，得到了高纯度的环己醇，降低了工业上分离环己醇与环己酮的成本。

权利要求书1页 说明书5页 附图1页CN 109251125 A 2019.01.22C N 109251125A1.一种环己烷氧化制环己醇的方法，上述方法以钒磷氧催化剂催化反应，所述钒磷氧催化剂通过以下方法制备：（1）将V 2O 5和磷酸按P/V摩尔比为0.8~1.2：1混合，加入蒸馏水，并在搅拌条件下进行反应，体系温度为80~120℃，反应时间为16~24小时，冷却，过滤，洗涤，干燥，得到粉末产物；（2）将步骤（1）得到的粉末产物加入至异丁醇溶剂中，于常压条件下在30~90℃反应4~8小时，旋转蒸发方式将溶剂蒸干，干燥固体，得催化剂粉末。

应用旋液分离净化技术提高己内酰胺产品质量徐纲;秦朗【摘要】分析了影响环己酮氨肟化装置蒸馏系统稳定运行和中间产品环己酮肟质量的主要原因,结合装置现有的工艺.设备情况,经过进行甲苯-肟混合物旋液分离侧线试验,实施了采用旋液分离净化技术的改造方案,提高了己内酰胺产品质量.【期刊名称】《化学工程师》【年(卷),期】2010(000)006【总页数】5页(P68-72)【关键词】氨肟化;旋液分离;环己酮肟;己内酰胺【作者】徐纲;秦朗【作者单位】中国石化巴陵石化公司,湖南,岳阳,414007;中国石化巴陵石化公司,湖南,岳阳,414007【正文语种】中文【中图分类】TQ22.5.26环己酮氨肟化法制备环己酮肟是中石化巴陵分公司和石油化工科学院联合开发的己内酰胺制造核心工艺，2003年巴陵分公司建成70kt·a-1的工业装置投料运行。

环己酮氨肟化反应是在叔丁醇溶剂存在下，环己酮与NH3、H2O2在HTiSi-1催化剂表面进行反应，一步直接高选择性地生成环己酮肟。

装置投入运行后，多次出现己内酰胺重排反应连续多次发生进料混合器被黑渣堵塞，被迫停车进行清洗处理的状况，否则蒸馏塔C-16402经常出现下料不畅，导致中间产品环己酮肟质量不合格，其中甲苯含量最高达到6.205×10-3，环己酮含量最高到达0.08%（设计指标甲苯≤50×10-5，环己酮≤0.02%），长期的环己酮肟质量波动进一步影响己内酰胺的质量，造成己内酰胺质量事故。

通过停车检查发现塔C-16402内填料被黑色物质覆盖，再沸器90%以上的列管被黑渣堵塞。

经石科院分析，黑渣主要成分为C、Ti、Si（其中C：98.7%，Si：0.8%，Ti：0.3%，其它杂质：0.2%），主要由于反应生成的盐类、补入的硅胶和泄漏的催化剂等杂质，不能在水洗、聚结分离工序中彻底去除，导致在环己酮肟在蒸馏塔内结焦。

因此，对甲苯-肟混合物分离系统进行技术改造，提高分离净化的效果，成了保证蒸馏系统长周期运行和提高己内酰胺产品质量的焦点。