生產(chǎn)苯甲醛的裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及化工領(lǐng)域，特別是涉及生產(chǎn)苯甲醛的裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]苯甲醛是一種重要的化工原料，室溫下為無(wú)色液體，具有特殊的杏仁氣味，廣泛用作合成醫(yī)藥、燃料、香料的中間體，也可單獨(dú)用作香料。
[0003]目前苯甲醛的工業(yè)生產(chǎn)方法主要是甲苯氯化水解法，其生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生大量污染嚴(yán)重的工業(yè)廢水，產(chǎn)品中含氯，影響產(chǎn)品質(zhì)量，生產(chǎn)成本高。
[0004]甲苯氧化制苯甲酸的過(guò)程中副產(chǎn)少量苯甲醛，但傳統(tǒng)方法氧化反應(yīng)時(shí)苯甲醛選擇性低，回收精制工藝不合理，苯甲醛收率較低，沒(méi)有工業(yè)價(jià)值。
[0005]CNl 296937A公開(kāi)了一種苯甲酸、苯甲醛、苯甲醇的制備方法，通過(guò)甲苯在液相中與含氯氣體在主催化劑鈷鹽或鈷鹽加錳鹽，助催化劑溴化物及其催化劑存在下與氣體氧化制備苯甲酸、苯甲醛、苯甲醇的方法。但是該方法需要添加溴化物作為助催化劑，容易對(duì)設(shè)備造成損害。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]基于此，有必要針對(duì)【背景技術(shù)】中存在的問(wèn)題，提供一種安全、環(huán)保且能得到高純度苯甲醛的生產(chǎn)苯甲醛的裝置。
[0007]此外，本發(fā)明還提供一種生產(chǎn)苯甲醛的方法。
[0008]一種生產(chǎn)苯甲醛的裝置，包括:
氧化裝置，用于甲苯和空氣在催化劑作用下連續(xù)反應(yīng)，形成尾氣和氧化液；
與所述氧化裝置底部連通的甲苯閃蒸塔，用于對(duì)所述氧化液進(jìn)行閃蒸，得到甲苯閃蒸塔塔頂物料和甲苯閃蒸塔塔底物料；
與所述甲苯閃蒸塔底部連通的脫高沸塔，用于對(duì)所述甲苯閃蒸塔塔底物料精餾，得到脫高沸塔塔頂物料和脫高沸塔塔底物料；
與所述脫高沸塔頂部連通的苯甲醛脫輕塔，用于對(duì)所述脫高沸塔塔頂物料精餾，得到苯甲醛脫輕塔塔頂物料和苯甲醛脫輕塔塔底物料；
與所述苯甲醛脫輕塔底部連通的苯甲醛精餾塔，用于對(duì)所述苯甲醛脫輕塔塔底物料精餾，得到苯甲醛成品和苯甲醛精餾塔塔底物料。
[0009]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述氧化裝置包括氧化塔、循環(huán)栗和蒸汽發(fā)生器，所述氧化塔外設(shè)有夾套，所述氧化塔內(nèi)設(shè)有盤(pán)管；
所述氧化塔的底部依次通過(guò)所述循環(huán)栗和蒸汽發(fā)生器與所述氧化塔靠近頂部的一側(cè)連通，用于將大部分所述氧化液經(jīng)循環(huán)栗送至蒸汽發(fā)生器與水換熱，得到蒸汽和換熱后的氧化液，所述換熱后的氧化液返回至所述氧化塔中；
所述氧化塔的底部與所述甲苯閃蒸塔連通，用于將少部分所述氧化液送至所述甲苯閃蒸塔進(jìn)行閃蒸。
[0010]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述氧化塔的頂部設(shè)有進(jìn)料口和尾氣排放口，所述進(jìn)料口用于連續(xù)通入甲苯和催化劑，所述尾氣排放口用于將所述尾氣排出。
[0011]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述甲苯閃蒸塔的頂部與所述進(jìn)料口連通，用于將所述甲苯閃蒸塔塔頂物料返回至所述氧化塔中；
所述苯甲醛脫輕塔的頂部與所述進(jìn)料口連通，用于將所述苯甲醛脫輕塔塔頂物料返回至所述氧化塔中；
所述苯甲醛精餾塔的底部與所述進(jìn)料口連通，用于將所述苯甲醛精餾塔塔底外露小返回至所述氧化塔中。
[0012]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述生產(chǎn)苯甲醛的裝置還包括多級(jí)冷凝器和多級(jí)吸附器，所述多級(jí)冷凝器分別與所述尾氣排放口、多級(jí)吸附器和進(jìn)料口連通。
[0013]—種生產(chǎn)苯甲醛的方法，包括以下步驟:
將甲苯和空氣在催化劑作用下連續(xù)反應(yīng)，形成尾氣和氧化液；
對(duì)所述氧化液進(jìn)行閃蒸，得到甲苯閃蒸塔塔頂物料和甲苯閃蒸塔塔底物料；
對(duì)所述甲苯閃蒸塔塔底物料精餾，得到脫高沸塔塔頂物料和脫高沸塔塔底物料；
對(duì)所述脫高沸塔塔頂物料精餾，得到苯甲醛脫輕塔塔頂物料和苯甲醛脫輕塔塔底物料；
對(duì)所述苯甲醛脫輕塔塔底物料精餾，得到苯甲醛成品和苯甲醛精餾塔塔底物料。
[0014]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述將甲苯和空氣在催化劑作用下連續(xù)反應(yīng)的步驟中，所述空氣與甲苯的進(jìn)料配比為50 Nm3 -800Nm3:1000kg，反應(yīng)停留時(shí)間為0.5?10小時(shí)，反應(yīng)溫度為 130°0185°C，反應(yīng)壓力為300 kPa ?lOOOkPa。
[0015]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述催化劑為苯甲酸鈷的水溶液，所述苯甲酸鈷的水溶液中苯甲酸鈷與水的質(zhì)量比為1:4?20，金屬鈷離子在反應(yīng)體系中的濃度為20 ppm?300ppm。
[0016]在其中一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)所述氧化液進(jìn)行閃蒸，得到甲苯閃蒸塔塔頂物料和甲苯閃蒸塔塔底物料的步驟具體為:
將大部分所述氧化液與水換熱后，得到蒸汽和換熱后的氧化液，所述換熱后的氧化液返回參與所述連續(xù)反應(yīng)；
將少部分所述氧化液閃蒸，得到甲苯閃蒸塔塔頂物料和甲苯閃蒸塔塔底物料。
[0017]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述生產(chǎn)苯甲醛的方法還包括以下步驟:
將所述甲苯閃蒸塔塔頂物料返回參與所述連續(xù)反應(yīng)；
將所述苯甲醛脫輕塔塔頂物料返回參與所述連續(xù)反應(yīng)；
將所述苯甲醛精餾塔塔底物料返回參與所述連續(xù)反應(yīng)。
[0018]上述生產(chǎn)苯甲醛的裝置及方法，甲苯和空氣在催化劑作用下連續(xù)反應(yīng)，氧化液經(jīng)一系列閃蒸、精餾操作后，得到的苯甲醛純度可達(dá)99.8%以上，選擇性可達(dá)到15%以上。
[0019]此外，甲苯和空氣在催化劑作用下放熱，反應(yīng)熱通過(guò)夾套、盤(pán)管、蒸汽發(fā)生器中的至少一種副產(chǎn)蒸汽，甲苯閃蒸塔塔頂物料、苯甲醛脫輕塔塔頂物料、苯甲醛精餾塔塔底物料等均返回氧化塔參與連續(xù)反應(yīng)，節(jié)能環(huán)保。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為一實(shí)施方式的生產(chǎn)苯甲醛的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2為圖1中氧化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做詳細(xì)的說(shuō)明。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來(lái)實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類(lèi)似改進(jìn)，因此本發(fā)明不受下面公開(kāi)的具體實(shí)施的限制。
[0023]請(qǐng)參閱圖1，一實(shí)施方式的生產(chǎn)苯甲醛的裝置，包括氧化裝置10、甲苯閃蒸塔20、脫高沸塔30、苯甲醛脫輕塔40和苯甲醛精餾塔50。
[0024]其中，氧化裝置10用于甲苯和空氣在催化劑作用下連續(xù)反應(yīng)，形成尾氣和氧化液。
[0025]請(qǐng)參閱圖2，在本實(shí)施方式中，氧化裝置10包括氧化塔110、循環(huán)栗120和蒸汽發(fā)生器 130。
[0026]其中，氧化塔110外設(shè)有夾套140、內(nèi)設(shè)有盤(pán)管150。
[0027]氧化塔110的底部依次通過(guò)循環(huán)栗120和蒸汽發(fā)生器130與氧化塔110靠近頂部的一側(cè)連通，用于將大部分氧化液經(jīng)循環(huán)栗120送至蒸汽發(fā)生器130與水換熱，得到蒸汽和換熱后的氧化液，換熱后的氧化液再返回至氧化塔110中。
[0028]可以理解，夾套140、盤(pán)管150和蒸汽發(fā)生器130內(nèi)加有軟水，甲苯和空氣在催化劑作用下反應(yīng)放熱，反應(yīng)熱通過(guò)夾套140、盤(pán)管150、蒸汽發(fā)生器130中的至少一種副產(chǎn)蒸汽，反應(yīng)熱得以回收利用。
[0029]在本實(shí)施方式中，氧化塔110的頂部設(shè)有進(jìn)料口112和尾氣排放口 114。
[0030]其中，進(jìn)料口 112用于連續(xù)通入甲苯和催化劑。
[0031 ]尾氣排放口 114用于將上述尾氣排出。
[0032]甲苯閃蒸塔20與氧化裝置10底部連通。甲苯閃蒸塔20用于對(duì)上述氧化液進(jìn)行閃蒸，得到甲苯閃蒸塔塔頂物料和甲苯閃蒸塔塔底物料。
[0033]具體的，甲苯閃蒸塔20的中部與氧化塔110的底部連通，用于對(duì)少部分上述氧化液閃蒸，得到甲苯閃蒸塔塔頂物料和甲苯閃蒸塔塔底物料。
[0034]甲苯閃蒸塔塔頂物料中大部分為甲苯，為了回收利用此部分甲苯，甲苯閃蒸塔20的頂部與進(jìn)料口 112連通，用于將甲苯閃蒸塔塔頂物料返回至氧化塔110中。
[0035]脫高沸塔30與甲苯閃蒸塔20的底部連通。脫高沸塔30用于對(duì)上述甲苯閃蒸塔塔底物料精餾，得到脫高沸塔塔頂物料和脫高沸塔塔底物料。
[0036]其中，脫高沸塔塔底物料中含有苯甲酸、苯甲酸芐酯和催化劑，用于生產(chǎn)苯甲酸、苯甲酸芐酯和回收催化劑。
[0037]具體的，脫高沸塔30的中部與甲苯閃蒸塔20的底部連通。
[0038]苯甲醛脫輕塔40與脫高沸塔30的頂部連通。苯甲醛脫輕塔40用于對(duì)上述脫高