微通道反应器中环己烷液相氧化反应工艺的研究

环己烷氧化反应是目前工业生产环己醇和环己酮(俗称 KA 油)的重要途径，KA 油可进一步氧化生产 尼龙 6,6 的主要原料己二酸，环己酮也可进一步肟化制备尼龙 6 的主要原料己内酰胺。但是，环己烷的 氧化产物环己醇和环己酮更容易发生进一步氧化反应生成酸及其衍生物酯等副产物 。为提高原料的利用率和减少副产物的生成量，工业生产中控制环己烷的单程转化率在 4%以内，以保证环己醇和环己酮的 总选择性约 80%；而未反应的环己烷需经分离循环使用，因此，现有环己烷液相氧化工艺的主要特点是 环己烷单程转化率低、原料循环量大和过程能耗高。为提高环己烷氧化反应的单程转化率，国内外就环 己烷液相氧化反应进行了多方面的研究，尤其在新催化剂开发方面做了许多尝试，而从氧化反应器的 传质混合性能与反应特性耦合方面改善环己烷液相氧化反应的优化研究尚少。 微通道反应器因其具备高面积体积比、高安全性、优异的传质和传热性能等优点而受到普遍 关注，并在一些强放热的液相反应和气相反应、快速气液相反应等过程中得到了实际应用。微通 道反应器在环己烷液相氧化反应中也有一些应用研究，但或因所选择的微通道反应器管径过大，或 因未添加催化剂，所得实验结果都不甚理想。本文在内径为 0.762 mm、总长度为 20 m 的微通道反应器内，以环己酮为引发剂、环烷酸钴(II)为催化剂、纯氧为氧化剂，考察了表观液体流速、表观气体流速、 反应温度、反应压力和催化剂用量等因素对环己烷转化率、主要产物浓度和选择性的影响，以期获得合适的工艺条件。