一种1,3-丁二醇的生产系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种1,3‑丁二醇的生产系统，包括微通道反应器；与所述微通道反应器出口相连接的管道中和装置；与所述管道中和装置出口相连接的加氢反应釜。本实用新型专利技术提供的1,3‑丁二醇的生产系统，大大提高乙醛缩合反应过程中3‑羟基丁醛的选择性和乙醛的单程转化率，提高了最终产品1,3‑丁二醇的选择性和收率指标；同时还降低1,3‑丁二醇的生产成本，提供了一条可以工业化应用的生产1,3‑丁二醇的工艺系统。

A Production System of 1,3-Butanediol

The utility model provides a production system of 1,3 butanediol, including a microchannel reactor, a pipeline neutralization device connected with the outlet of the microchannel reactor, and a hydrogenation reactor connected with the outlet of the pipeline and the device. The production system of 1,3 butanediol provided by the utility model greatly improves the selectivity of 3 hydroxybutyraldehyde and the one-way conversion rate of acetaldehyde in the process of acetaldehyde condensation reaction, improves the selectivity and yield index of the final product 1,3 butanediol, reduces the production cost of 1,3 butanediol, and provides a process system for the production of 1,3 butanediol which can be industrially applied.

【技术实现步骤摘要】
一种1,3-丁二醇的生产系统
本技术属于1,2-丙二醇合成
，尤其涉及一种1,3-丁二醇的生产系统。
技术介绍
1,3-丁二醇，简称1,3-BDO，分子式为C4H10O2，常温下是一种无色、无味的液体，无腐蚀性，对皮肤刺激性很小，毒性很低，应用广泛。1.3-丁二醇具有二元醇的反应性、无臭、低毒、水溶性好等特点，主要用于有机合成，是聚酯树酯、醇酸树脂的原料，增塑剂的原料，聚氨酯涂料的原料，与苯酐、顺丁烯二酸酐等单体可制成不饱和聚酯树脂，湿润剂和柔软剂，医药、染料的中间体，表面活性剂，塑化剂，偶合剂，溶剂，食品添加及香味剂，也可用作纺织品、烟草和纸张的增湿剂和软化剂，乳酪或肉类的抗菌剂等。此外，它还作为保湿剂广泛用于化妆品中，如化妆水、膏霜、乳液、牙膏等产品中。1,3-丁二醇可分为工业级和LO+级。前者价格相对较低，广泛用作对DPG品质要求不太高的工业溶剂以及不饱和树脂的生产、硝基纤维清漆等的生产原料；后者价格较高，主要应用于香料、化妆品、洗涤剂、食品添加剂等高品质原料需求的领域。如1,3-丁二醇在化妆品中主要用作保湿剂，并且有良好的抑菌作用，可用于各种化妆水、药膏和牙膏的生产。而且由于1，3-丁二醇具有抗菌作用，它还被用作乳制品、肉制品的抗菌剂。1，3-丁二醇作为一种重要的有机合成中间体，在各个领域的应用不断被开发、延伸。由于1,3-丁的低毒性和优良性能，未来发展前景良好。现有工艺中，1,3-丁二醇的生产方法主要有：(1)乙醛缩合加氢工艺；(2)丙烯与甲醛缩合水解；(3)丙烯醛与2，2-二甲基-1，3-丙二醇反应；(4)生物法等。就1，3-丁二醇的工业生产而言，上述常用的工业化生产方法都存在着选择性低，副产物较多，后处理困难等问题。相比之下，乙醛缩合加氢工艺是生产1，3-丁二醇的主流工艺。因而当前1,3-丁二醇的生产方法主要是采用乙醛缩合加氢法，但是国内均处在实验室研发阶段，即使采用烧瓶或反应釜等实验室装置，依然存在转化率低，选择性差等问题，未有工业化生产装置的报道。而且国外文献介绍的1,3-丁二醇工业生产方法，是采用乙醛缩合加氢工艺制备1,3-丁二醇，中间产物为(2，6-二甲基，1，3-二氧杂环，4-己醇)再加氢生成1,3-丁二醇。该工艺也存在选择性和1,3-丁二醇收率都不高等问题。因此，如何找到一种能够工业化应用的开发转化率高、选择性好、高纯度的1,3-丁二醇生产系统，解决上述实际应用中存在的技术问题，对实现1,3-丁二醇大规模工业化生产，解决目前国内高端市场主要依赖进口的紧迫局面至关重要，也成为业内诸多生产企业和一线研发人员亟待解决的问题之一。
技术实现思路
有鉴于此，本技术要解决的技术问题在于提供一种1,3-丁二醇的生产系统，本技术提供的生产系统，大大提高了1,3-丁二醇产品的转化率、选择性和纯度，而且工艺路线简单，适合工业化大生产。本技术提供一种1,3-丁二醇的生产系统，包括微通道反应器；与所述微通道反应器出口相连接的管道中和装置；与所述管道中和装置出口相连接的加氢反应釜。优选的，所述微通道反应器的通道直径为5～25mm；所述微通道反应器的外壳尺寸为100～800mm；所述微通道反应器的管长为50～30000mm。优选的，所述微通道反应器包括单管式微通道反应器或列管式微通道反应器；所述乙醛溶液和催化剂送入微通道反应器的管程中。优选的，所述系统还包括管道混合器；所述管道混合器设置有乙醛溶液进口和催化剂进口；所述管道混合器的出口与所述微通道反应器的进口相连接。优选的，所述系统还包括填料精馏塔；所述管道中和装置的出口与所述填料精馏塔的进料口相连接，所述填料精馏塔的塔顶出口与所述微通道反应器的进口相连接的进口相连接，所述填料精馏塔的塔釜出口与加氢反应釜相连接。优选的，所述填料精馏塔的段数为2～5段；所述填料精馏塔的每段的填料层高度为2～5米。优选的，其特征在于，所述系统还包括脱轻塔、薄膜蒸发器和第二精馏塔。优选的，所述加氢反应釜的出口与所述脱轻塔的侧线进口相连接，所述脱轻塔的塔釜出口与所述薄膜蒸发器的进口相连接；所述第二精馏塔为填料精馏塔。优选的，所述第二精馏塔的段数为3～6段；所述第二精馏塔的每段的填料层高度为3～6米；所述第二精馏塔具有侧线产品出口。优选的，所述薄膜蒸发器的蒸汽出口与所述第二精馏塔的侧线进口相连接。本技术还提供了一种1,3-丁二醇的生产工艺，包括以下步骤：1)将乙醛溶液和催化剂送入微通道反应器中进行缩合反应后，再加入酸性物质调制中性后，得到中间产物；2)将上述步骤得到的中间产物进行加氢反应后，得到1,3-丁二醇。优选的，所述乙醛溶液的进料量为5～35kg/h；所述催化剂的进料量为0.2～2kg/h；所述缩合反应的时间为2～30min；所述缩合反应的温度为0～50℃。优选的，所述微通道反应器包括单管式微通道反应器或列管式微通道反应器；所述微通道反应器的通道直径为5～25mm；所述微通道反应器的外壳尺寸为100～800mm；所述微通道反应器的管长为50～30000mm；所述乙醛溶液和催化剂送入微通道反应器的管程中。优选的，所述送入之前还包括在管道混合器中的混合步骤；所述乙醛溶液的质量浓度为20％～80％；所述催化剂包括碱溶液；所述碱溶液的质量浓度为0.01％～5％；所述乙醛溶液和碱溶液的流量比为10：(0.02～2)。优选的，所述碱溶液包括氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液和碳酸氢钠溶液中的一种或多种；所述中性的pH值为5～8；所述酸性物质包括醋酸、稀盐酸、稀硫酸、甲酸、苯甲酸、碳酸和氢氟酸中的一种或多种。优选的，所述加氢反应前还包括精馏分离步骤；所述精馏分离的压力为10～50KPa；所述精馏分离的塔顶温度为-20～2℃；所述精馏分离的塔釜温度为40～85℃；所述精馏分离的方式为填料式精馏分离；所述加氢反应的温度为30～100℃；所述加氢反应的压力为1.5～5.5MPa；所述加氢反应的时间为0.5～4小时；优选的，所述加氢反应后还包括过滤、脱轻分离、蒸发分离和再次精馏步骤中的一个或多个；所述脱轻分离的压力为5～50KPa；所述脱轻分离的塔顶温度为20～70℃；所述脱轻分离的塔釜温度为100～150℃。本技术还提供了一种1,3-丁二醇的生产系统，包括微通道反应器；与所述微通道反应器出口相连接的管道中和装置；与所述管道中和装置出口相连接的加氢反应釜。优选的，所述系统还包括管道混合器；所述管道混合器设置有乙醛溶液进口和催化剂进口；所述管道混合器的出口与所述微通道反应器的进口相连接；所述系统还包括填料精馏塔；所述管道中和装置的出口与所述填料精馏塔的进料口相连接，所述填料精馏塔的塔顶出口与所述微通道反应器的进口相连接，所述填料精馏塔的塔釜出口与加氢反应釜相连接；所述填料精馏塔的段数为2～5段；所述填料精馏塔的每段的填料层高度为2～5米。优选的，所述系统还包括脱轻塔、薄膜蒸发器和第二精馏塔；所述加氢反应釜的出口与所述脱轻塔的侧线进口相连接，所述脱轻塔的塔釜出口与所述薄膜蒸发器的进口相连接；所述薄膜蒸发器的蒸汽出口与所述第二精馏塔的侧线进口相连接；所述第二精馏塔优选为填料精馏塔；所述第二精馏塔的段数为3～6段；所述第二精馏塔的每段的填料层高度为3～6米；所述第二精本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种1,3‑丁二醇的生产系统，其特征在于，包括微通道反应器；与所述微通道反应器出口相连接的管道中和装置；与所述管道中和装置出口相连接的加氢反应釜。

【技术特征摘要】
1.一种1,3-丁二醇的生产系统，其特征在于，包括微通道反应器；与所述微通道反应器出口相连接的管道中和装置；与所述管道中和装置出口相连接的加氢反应釜。2.根据权利要求1所述的生产系统，其特征在于，所述微通道反应器的通道直径为5～25mm；所述微通道反应器的外壳尺寸为100～800mm；所述微通道反应器的管长为50～30000mm。3.根据权利要求1所述的生产系统，其特征在于，所述微通道反应器包括单管式微通道反应器或列管式微通道反应器；乙醛溶液和催化剂送入所述微通道反应器的管程中。4.根据权利要求1所述的生产系统，其特征在于，所述系统还包括管道混合器；所述管道混合器设置有乙醛溶液进口和催化剂进口；所述管道混合器的出口与所述微通道反应器的进口相连接。5.根据权利要求1所述的生产系统，其特征在于，所述系统还包括填料精馏塔；所述管道中和装置的出口与所述填料精馏塔的进料口相连...

【专利技术属性】
技术研发人员：滕文彬，王春梅，杜桂强，宋世晶，郝小军，祝秀林，
申请(专利权)人：东营市海科新源化工有限责任公司，
类型：新型
国别省市：山东,37