一种辛醇的产生系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种辛醇的产生系统，包括：羰基反应器和丁醛分离装置；所述羰基反应器与所述丁醛分离装置相连；所述丁醛分离装置上设置有正丁醛出口，所述正丁醛出口连接有缩合反应器，所述缩合反应器与所述丁醛分离装置间设置有第一再沸器和第一预分散器，所述第一再沸器的气相出口和液相出口均通入所述第一预分散器中；所述丁醛分离装置分离出的正丁醛从所述正丁醛出口中流出，经所述第一再沸器和所述第一预分散器分散成正丁醛气泡后通入所述缩合反应器中。本发明专利技术的产生系统物料转化率高、能耗低、成本低、安全性高、所需反应温度和压力低、副反应少，值得广泛推广应用。值得广泛推广应用。值得广泛推广应用。

【技术实现步骤摘要】
一种辛醇的产生系统及方法


[0001]本专利技术涉及丙烯羟基化反应制备领域，具体而言，涉及一种辛醇的产生系 统及方法。

技术介绍

[0002]辛醇是合成精细化工产品的重要原料，目前我国辛醇产量巨大，约占世界 总量的21％，辛醇以合成气和丙烯为原料，经过甲酰化反应生成正异丁醛，进 而得到正异丁醇，亦可两分子正丁醛缩合生再加成不饱和键得到辛醇。辛醇具 有醇类有机物的典型特征，均具有特殊气味，为无色透明、易燃液体，有中等 毒性，与水能够形成共沸物。主要用于生产增塑剂、溶剂、脱水剂、消泡剂、 分散剂、浮选剂、石油添加剂及合成香料等。由于其广泛的用途，辛醇的产 量和用量也逐年提高。
[0003]辛醇的主要生产方法有发酵法、乙醛缩合法和丙烯羰基合成法，其中，丙 烯羰基合成法在世界范围内以显著地优势而迅速发展，是生产丁醇和辛醇的主 要方法。
[0004]丙烯羰基合成法制备辛醇的步骤如下：
[0005](1)丁醛的生成：以合成气和丙烯为原料，以羰基铑、三苯基膦络合物 或其它工业上使用的同类型物质为催化剂，反应生产生成混合丁醛，分离催化 剂后进一步精馏分离得到丁醛混合物；
[0006](2)丁醇的生成：丁醛混合物进入丁醛加氢系统，产生丁醇，再经过精 馏脱除轻重组分、异构物分离得到正丁醇和异丁醇；
[0007](3)辛醇的生成：以正丁醛进入缩合系统进行羰基缩合，生产辛烯醛， 再加氢、精馏脱除轻重组分，最终生产辛醇。
[0008]丙烯羰基合成法制备辛醇的主要方程式如下：
[0009](1)丙烯氢甲酰化生成正丁醛(n
‑
Bal)：
[0010]CH3CH＝CH2+CO+H2→
CH3CH2CH2CHO
[0011](2)丙烯氢甲酰化生成异丁醛(i
‑
Bal)：
[0012]CH3CH＝CH2+CO+H2→
CH3CH2(CHO)CH3[0013](3)混合丁醛加氢生成异丁醇和正丁醇：
[0014]CH3CH2CH2CHO+H2→
CH3CH2CH2CH2OH
[0015]CH3CH2(CHO)CH3+H2→
CH3CH(CH3)CH2OH
[0016](4)正丁醛缩合反应生成2
‑
乙基
‑3‑
丙基丙烯醛(EPA)：
[0017]2CH3CH2CH3CHO
→
CH3CH2CH2CH＝C(C2H5)CHO+H2O
[0018](5)2
‑
乙基
‑3‑
丙基丙烯醛加氢生成辛醇：
[0019]CH3CH2CH2CH＝C(C2H5)CHO+2H2→
CH3CH2CH2CH(CH2CH3)CH2OH
[0020]中国专利公开号：CN103012089A公开了一种丙烯羰基合成的方法，包括 将丙烯和气提合成气以及氢甲酰化催化剂溶液送入第一羰基合成丁醛缩合单 元中接触反应，将该丁醛缩合单元中的含有氢甲酰化催化剂的泡沫组分送入第 一分离器分离，得到的气相组
分的一部分返回，另一部分与合成气和氢甲酰化 催化剂溶液送入第二羰基合成丁醛缩合单元中接触反应，并将该丁醛缩合单元 中的含有氢甲酰化催化剂的泡沫组分送入第二分离器分离；将至少部分的第 一、第二羰基合成丁醛缩合单元釜底的液相和合成气一起送入气提塔中气提， 塔底得到液相组分，塔顶得到所述气提合成气；将气提塔塔底液相组分送入分 离塔中分离，塔顶采出丁醛粗产品，塔底采出催化剂溶液。该方法能够有效地 提高丙烯的利用率，减少尾气中丙烯的含量。由此可见，所述方法存在以下问 题：
[0021]第一，所述方法中仅通过第一羰基合成丁醛缩合单元使丙烯、合成气与催 化剂接触，气相组分进入第一羰基合成形成大气泡，然而由于气泡体积过大， 无法与液相组分催化剂充分接触，降低了系统的反应效率。
[0022]第二，所述方法中合成气与丙烯与催化剂反应速率降低，导致丙烯和合成 气利用率降低，很大程度上造成原料的浪费，增加了辛醇的生产成本，不符合 现有的循环经济的要求。
[0023]第三，所述方法未考虑碱液与正丁醛溶液直接反应中，相界面积小，液滴 凝并现象严重，反应效率低等问题。
[0024]第四，所述方法中加氢反应利用固定床反应器，由于其为强放热反应，过 程中需移出大量的热，且反应能耗大效率低。
[0025]有鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0026]本专利技术的第一目的在于提供一种辛醇的产生系统，该产生系统通过使用第 一预分散器将正丁醛预分散为大气泡后再通过微界面发生器将其分散破碎成 微气泡，提高了正丁醛与碱液的相界传质面积，有利于提高反应效率；通过设 置第一预分散器，有利于提高微气泡的生成速率；通过在出口设置分布圆盘能 够促进产生的微气泡均匀分布。
[0027]本专利技术的第二目的在于提供一种采用上述产生系统进行制辛醇的反应方 法，该反应方法操作简便，丁醛转化率高，产品品质高，有利于减少能耗，达 到比现有工艺更佳的反应效果。
[0028]为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：
[0029]本专利技术提供了一种辛醇的产生系统，包括：羰基反应器和丁醛分离装置； 所述羰基反应器与所述丁醛分离装置相连；所述丁醛分离装置上设置有正丁醛 出口，所述正丁醛出口连接有缩合反应器，所述缩合反应器与所述丁醛分离装 置间设置有第一再沸器和第一预分散器，所述第一再沸器的气相出口和液相出 口均通入所述第一预分散器中；所述丁醛分离装置分离出的正丁醛从所述正丁 醛出口中流出，经所述第一再沸器和所述第一预分散器分散成正丁醛气泡后通 入所述缩合反应器中；
[0030]所述缩合反应器内设置有微界面发生器，所述微界面发生器与所述第一预 分散器相连以将所述正丁醛气泡进一步分散成微米级别的微气泡；所述缩合反 应器内部纵向设置有旋转轴，所述旋转轴穿透所述缩合反应器底部连接有电 机；所述旋转轴位于所述缩合反应器内的部分设置有多个搅拌桨；所述旋转轴 顶部连接有分布圆盘；所述分布圆盘设置在所述微界面发生器的出口处；
[0031]所述分布圆盘呈锥形；所述分布圆盘上均匀分布有多个导向孔以将所述微 界面
发生器产生的微气泡均匀分布；
[0032]所述缩合反应器的物料出口连接有加氢反应器，所述加氢反应器与所述缩 合反应器之间设置有第二再沸器和外置式微气泡发生器，所述缩合反应器产生 的辛烯醛经所述第二再沸器分为气相物流和液相物流，气相物流和液相物流均 通入所述外置式微气泡发生器中，在所述外置式微气泡发生器中分散成微米级 的辛烯醛微气泡后流入所述加氢反应器中；
[0033]所述加氢反应器内设置有内置式微气泡发生器，所述内置式微界面发生器 与所述氢气瓶相连；所述氢气瓶与所述内置式微界面发生器之间设置有第二预 分散器，所述第二预分散器位于所述加氢反应器外侧；氢气经所述第二预分散 器分散为氢气泡后在所述内置式微界面发生器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种辛醇的产生系统，其特征在于，包括：羰基反应器和丁醛分离装置；所述羰基反应器与所述丁醛分离装置相连；所述丁醛分离装置上设置有正丁醛出口，所述正丁醛出口连接有缩合反应器，所述缩合反应器与所述丁醛分离装置间设置有第一再沸器和第一预分散器，所述第一再沸器的气相出口和液相出口均通入所述第一预分散器中；所述丁醛分离装置分离出的正丁醛从所述正丁醛出口中流出，经所述第一再沸器和所述第一预分散器分散成正丁醛气泡后通入所述缩合反应器中；所述缩合反应器内设置有微界面发生器，所述微界面发生器与所述第一预分散器相连以将所述正丁醛气泡进一步分散成微米级别的微气泡；所述缩合反应器内部纵向设置有旋转轴，所述旋转轴穿透所述缩合反应器底部连接有电机；所述旋转轴位于所述缩合反应器内的部分设置有多个搅拌桨；所述旋转轴顶部连接有分布圆盘；所述分布圆盘设置在所述微界面发生器的出口处；所述分布圆盘呈锥形；所述分布圆盘上均匀分布有多个导向孔以将所述微界面发生器产生的微气泡均匀分布；所述缩合反应器的物料出口连接有加氢反应器，所述加氢反应器与所述缩合反应器之间设置有第二再沸器和外置式微气泡发生器，所述缩合反应器产生的辛烯醛经所述第二再沸器分为气相物流和液相物流，气相物流和液相物流均通入所述外置式微气泡发生器中，在所述外置式微气泡发生器中分散成微米级的辛烯醛微气泡后流入所述加氢反应器中；所述加氢反应器内设置有内置式微气泡发生器，所述内置式微界面发生器与所述氢气瓶相连；所述氢气瓶与所述内置式微界面发生器之间设置有第二预分散器，所述第二预分散器位于所述加氢反应器外侧；氢气经所述第二预分散器分散为氢气泡后在所述内置式微界面发生器内部再次分散为微米级别的氢气微气泡。2.根据权利要求1所述的辛醇的产生系统，其特征在于，所述第一预分散器与所述第二预分散器内部均设置有多层分散层，所述分散层由多个不同直径的圆形散粒体堆砌而成。3.根据权利要求1所述的辛醇的产生系统，其特征在于，所述缩合反应器侧壁设置有用于喷射碱液的液体喷射器，所述液体喷射器包括呈半圆形的喷射器主体和均匀布置在所述喷射器主体半圆面上的喷射头...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志炳，孟为民，周政，王宝荣，杨高东，罗华勋，张锋，李磊，杨国强，田洪舟，曹宇，
申请(专利权)人：南京延长反应技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：