丁烯醛生产工艺的改进，将蒸汽冷凝水加到缩合塔，使乙醛缩合塔、3-羟基丁醛脱水塔及初馏塔处于水蒸馏状态，以四甲基氢氧化铵为催化剂，催化剂：乙醛：醋酸=1：1000：5摩尔，催化剂溶液、乙醛、醋酸分别加到泡罩缩合塔的第10块、第11块、第6块塔板，生成3-羟基丁醛，缩合温度42-49℃，压力0.05MPa，塔顶冷凝液全回流，塔底3-羟基丁醛进入脱水塔，在酸性下脱水生成粗丁烯醛，塔顶蒸出物冷凝液回流0.34份，其余同未凝气进入初馏塔浓缩，塔顶乙醛气冷凝液返至缩合塔循环利用，从缩合塔中部采出丁烯醛,上层89%粗丁烯醛精制成99.3%丁烯醛；废水引入焚烧炉焚烧，废水零排放，实现生产绿色工艺。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及丁烯醛生产工艺的改进。
技术介绍
丁烯醛为无色或淡黄色的液体，是一种重要的化工原料，在工业上主要用于制取丁醛、丁醇、2-乙基己醇、山梨酸等化工产品。乙醛在碱性催化剂的作用下进行羟醛缩合反应生成3-羟基丁醛，3-羟基丁醛再在酸性条件下加热脱水生成丁烯醛。现有的丁烯醛生产工艺中，申请人公开的《丁烯醛生产工艺改进的制作方法》，原文链接:http://www.xjishu.com/zhuanl i/26/01121787.html。《丁稀醛生产工艺改进的制作方法》中乙醛缩合反应采用氢氧化钠作催化剂，氢氧化钠碱性较强，缩合反应剧烈，副产物多，丁烯醛收率较低；另外，《丁烯醛生产工艺改进的制作方法》中，3-羟基丁醛脱水塔及初馏塔产生的废水排至污水处理池中沉降处理，随着环保要求的升级管理，这种处理方法不能达到环保要求。经研究采用生化法、光催化氧化法、湿式催化氧化法等方法，都不适用于处理丁烯醛废水，较好的方法就是焚烧法。由于该工艺采用氢氧化钠作催化剂，废水中含有大量的钠盐，不能直接进入我公司现有的处理丙烯酸废水的焚烧炉进行焚烧处理，必须要先除去废水中的钠盐后才能进入焚烧炉进行焚烧处理，于是又新上一套蒸馏除钠离子装置，除掉钠离子的废水进入焚烧炉进行焚烧处理，蒸馏除钠过程能耗较高。专利200610001 278公开了一种改进的丁烯醛生产工艺，包括使乙醛在有机胺的催化作用下缩合生成2-羟基丁醛，并使得到的2-羟基丁醛在酸性条件下脱水生成丁烯醛的过程。采用有机胺取代强碱作为羟醛缩合的催化剂，使缩合反应过程变得温和易于控制，并且反应中的副产物特别是高聚物少，极大程度地解决了堵塞列管式加热器的问题。另一方面，由于有机胺水溶液的碱性较弱，缩合反应中不需要用大量的水稀释，从而减少了缩合反应产生的废水量。采用该工艺，最终的产物一一丁烯醛的收率也提高了约3%，实际上也就提高了乙醛的转化率，达到降低生产成本的目的。所述有机胺中，优选可以为三甲胺或三乙胺。申请人采用三甲胺或三乙胺作催化剂，在现有装置内难以完成乙醛的缩合反应，必须对乙醛缩合塔进行改造，增加缩合塔反应段塔板数，延长反应时间才能完成乙醛的缩合反应。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有技术存在的问题，以四甲基氢氧化铵为催化剂，反应比较温和，产生的高聚物大量减少，使产品收率有所增加。同时不需对乙醛缩合反应塔进行改造，工艺条件不需作出调整。本专利技术的另一个目的在于使用季铵碱做催化剂，废水中不含有钠离子，在废水处理过程中，可以砍掉废水蒸馏除钠离子工序，废水直接进入焚烧炉进行焚烧处理，做到废水零排放，节省大量能源，降低生产成本。本专利技术的技术方案是:丁烯醛生产工艺的改进，根据乙醛投料量大小，蒸汽冷凝水以600-10001/h量加入到乙醛缩合塔，使乙醛缩合塔、3-羟基丁醛脱水塔及初馏塔处于水蒸馏状态；以四甲基氢氧化铵为催化剂，催化剂与乙醛、醋酸的摩尔比为1:1000:5 ;催化剂溶液、乙醛和醋酸分别连续加到泡罩缩合塔的第10块、第11块、第6块塔板，反应生成3-羟基丁醛，反应温度42-49°C，系统压力0.05MPa;塔顶蒸出物冷凝后全回流，适当调整醋酸的加入量，使塔底液酸度在0.06-0.08mol/L ;塔底排出的3-羟基丁醛进入脱水塔，在酸性条件下脱水生成粗丁烯醛，脱水塔顶温度106?118°C，塔底温度139?141°C、塔内压力0.25Mpa，塔顶蒸出物经冷凝后，其中0.34份液体回流，其余部分同未凝气相物进入初馏塔进行浓缩，初馏塔顶温度56-59°C，塔底温度137-140°C，塔内压力0.25Mpa，塔顶蒸出的气体乙醛冷凝后，返至缩合塔循环利用，从该塔中部采出的丁烯醛和水混合物经分层后，下层水去该塔下部填料段回收丁烯醛，其上层纯度为89%的粗丁烯醛，经精制产出纯度99.3%的成品丁烯醛；脱水塔及初馏塔底的废水直接引入焚烧炉焚烧，达到废水零排放。本专利技术与现有技术相比具有突出的实质性特点和显著的效果: I)本专利技术采用季铵碱一一四甲基氢氧化铵为催化剂，既达到了反应温和，减少了高聚物的生成，产品收率提高了 3.6%，同时由于四甲基氢氧化铵碱性强，使缩合反应能在规定的时间内反应完全，不需对乙醛缩合反应塔进行任何改造，工艺条件基本不变。2)反应过程产生的废水中不含有钠离子，废水直接引入焚烧炉进行焚烧处理，节约大量能源，每吨产品大约能节约1.0Mpa蒸汽I吨，按年产20000吨丁稀醛计，年可节约费用约400万元。3)砍掉了废水蒸馏除钠离子工序，废水直接引入焚烧炉进行焚烧处理，达到废水零排放的，实现绿色化工生产工艺。【具体实施方式】实施例1: 将流量10001/h的蒸汽冷凝水加入乙醛缩合塔中，使乙醛缩合塔、3-羟基丁醛脱水塔及初馏塔处于水蒸馏，连动状态。纯度不低于99%的流量为4000 L/h的乙醛，浓度为1.2mol/l的四甲基氢氧化铵溶液58-63L/h，浓度为400g/l醋酸溶液50_55L/h分别连续投加到缩合塔的第11块、第10块、第6块塔板，乙醛在四甲基氢氧化铵的作用下发生缩合反应生成3-羟基丁醛，控制缩合温度47-49°C，塔内压力0.05Mpa，塔顶蒸出物冷凝后全回流，适当调整醋酸的加入量，控制塔底液酸度在0.06-0.08mol/L，塔底的3-羟基丁醛栗入脱水塔内，在酸性条件下脱水生成粗丁烯醛，塔顶蒸出物经冷凝后，约9001/h液相物回流塔内，其余同未冷凝的气相物进入初馏塔进行浓缩，控制初馏塔顶温度56-59°C，塔底温度137-140°C，塔内压力0.25Mpa，塔顶蒸出的气体乙醛冷凝后，返至缩合塔循环利用，从该塔中部采出的丁烯醛和水混合物，经分层后下层水去该塔下部填料段回收丁烯醛，其上层流当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
丁烯醛生产工艺的改进，根据乙醛投料量大小，蒸汽冷凝水以600‑1000l/h量加入到乙醛缩合塔，使乙醛缩合塔、3‑羟基丁醛脱水塔及初馏塔处于水蒸馏状态；以四甲基氢氧化铵为催化剂，催化剂与乙醛、醋酸的摩尔比为1：1000：5；催化剂溶液、乙醛和醋酸分别连续加到泡罩缩合塔的第10块、第11块、第6块塔板,反应生成3‑羟基丁醛，反应温度42‑49℃，系统压力0.05MPa；塔顶蒸出物冷凝后全回流，适当调整醋酸的加入量，使塔底液酸度在0.06‑0.08mol/L；塔底排出的3‑羟基丁醛进入脱水塔，在酸性条件下脱水生成粗丁烯醛，脱水塔顶温度106～118℃，塔底温度139～141℃、塔内压力0.25Mpa，塔顶蒸出物经冷凝后，其中0.34份液体回流，其余部分同未凝气相物进入初馏塔进行浓缩，初馏塔顶温度56‑59℃，塔底温度137‑140℃，塔内压力0.25Mpa，塔顶蒸出的气体乙醛冷凝后，返至缩合塔循环利用，从该塔中部采出的丁烯醛和水混合物经分层后，下层水去该塔下部填料段回收丁烯醛，其上层纯度为89%的粗丁烯醛，经精制产出纯度99.3%的成品丁烯醛；脱水塔及初馏塔底的废水直接引入焚烧炉焚烧，达到废水零排放。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：周兴佳，谷正亮，阚国权，殷刚，刘勇，张春梅，
申请(专利权)人：吉林市凇泰化工有限责任公司，
类型：发明
国别省市：吉林;22
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