丙烯水合反应制备异丙醇的系统技术方案

本发明专利技术公开了一种丙烯水合反应制备异丙醇的系统，反应器通过管道A与气液分离器连通，气液分离器通过管道B与脱水塔连通、气液分离器通过管道C与丙烯供气管连通，脱水塔通过管道D与提纯塔连通、脱水塔通过管道E与纯水供水管连通，提纯塔通过管道F与换热器连通，换热器的管道G通过管道H与管道D连通，提纯塔通过管道I与萃取罐连通，萃取罐连接有管道J，萃取罐连接有管道K，管道K与提纯塔连通，各管道分别设有各自的阀门。从上述结构可知，本发明专利技术的丙烯水合反应制备异丙醇的系统，反应后的混合气体通过冷凝器冷凝，将混合气体中的丙烯分离，通过脱水塔将冷凝的混合物中的纯水分离，最后通过提纯塔将混合物中的异丙醇进行提纯并收集。集。集。

【技术实现步骤摘要】
丙烯水合反应制备异丙醇的系统


[0001]本专利技术涉及一种丙烯水合反应制备异丙醇的
，具体涉及一种丙烯水合反应制备异丙醇的系统。

技术介绍

[0002]异丙醇是一种有机化合物，分子式是C3H8O，是正丙醇的同分异构体，别名二甲基甲醇、2
‑
丙醇，行业中也作IPA。是无色透明液体，易燃，有似乙醇和丙酮混合物的气味。 溶于水，也溶于醇、醚、苯、氯仿等多数有机溶剂。 异丙醇是重要的化工产品和原料。
[0003]异丙醇的制备方法一般有三种：间接水合法、直接水合法和丙酮加氢法。这三种方法中，其中直接水合法是相对而言最环保的，工艺流程也是最为简单。通过丙烯和水混合之后在一定压力和一定温度下，在催化剂的作用下直接水合产生丙醇。直接水合法的缺点就是丙烯的转化率相对较低，丙烯循环量较大，目前通过一些工艺条件的改进能够改进丙烯的转化率。但是不管采用什么工艺通过丙烯进行直接水合法产异丙醇，要想保证丙烯在对应工艺的转化率，都需要保证，在反应过程中丙烯与水的混合效果，丙烯与水的混合效果越好，丙烯的转化率就越高，异丙醇的得率也就相对越高。而本领域技术人员在对于丙烯与水混合效果的技术问题上目前仍然有很大的技术改进空间。另外，丙烯的水合反应在反应条件不稳定的时候，就会发生副反应、产生副产物，副产物会影响异丙醇的纯度，所以对于反应产生的气体必须要进行提纯，但是目前的生产系统中，一般都是认为能够始终保持丙烯水合反应全部产生异丙醇的反应条件，所以在后续的提纯工艺中，并未考虑副产物的去除、尤其是与异丙醇蒸馏温度近似的物质的去除。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于：克服现有技术的不足，提供了一种丙烯水合反应制备异丙醇的系统，经过反应器反应之后将混合气体先通过冷凝器冷凝，从而将混合气体中未参与反应的丙烯分离，再通过脱水塔将冷凝后所产生的混合液体中的纯水分离，最后通过提纯塔将混合物中的异丙醇进行提纯并收集；通过微界面发生器与环形催化剂隔层、中心催化剂隔层的结构设置，从而便于通过微界面发生器产生的微米级丙烯气泡与反应器内纯水混合后形成的乳化液先经过环形催化剂隔层的时候反应产生异丙醇、再通过中心催化剂隔层的时候反应产生异丙醇，从而提高了丙烯水合反应的效果，提高了异丙醇的得率；通过纯水进液支管与反应器罐体连接，从而可以使得反应器罐体内的气液混合物能够在进液支管的进液作用下自行起到搅拌混合的作用，提高了气液混合物的混合效果；通过纯水进液支管的结构，从而使进入反应器罐体的为直接预先混合的气液混合物，进一步提高反应器罐体内的丙烯气体的水合反应的反应效率；反应器罐体通过多个催化剂隔层形成多级混合区，使反应器罐体内的丙烯气体有更多机会发生水合反应，进而进一步提高了丙烯水合反应的效果，提高异丙醇的得率；纯水进液支管所进的气液混合物能够将残留在环形催化剂隔层内的微米级丙烯气泡及其与水混合形成乳化物带走并与混合区内的气液混合物混合后与中
心催化剂隔层反应，同时还便于使微界面发生器继续产生更多的微米级丙烯气泡及其与水混合形成的乳化物能够与环形催化剂隔层反应；通过提纯塔塔体内的多层水平膜结构，从而可以对多层混合液体同时进行蒸馏，提高了蒸馏效果；通过导液腔和滴液腔的作用，尽量减小了液体向下流淌时对水平膜上混合液体的影响，保证了混合液体的蒸馏效果；通过盛液槽的作用，使得盛液槽承受向下流淌的混合液体的冲击力，从而避免水平膜长期受到冲击力而影响使用寿命甚至损坏；通过伸入提纯塔塔体内的排液管和提纯塔塔体内的进液口B的作用，从而可以使提纯后的混合液体进入提纯塔塔体内时对提纯塔塔体内底部的混合液体的影响最小，并且保持高度差的情况下还能使混合液体形成一定的循环，进一步提高蒸馏效果。
[0005]本专利技术所采取的技术方案是：丙烯水合反应制备异丙醇的系统，包括反应器，所述反应器的顶部通过管道A与气液分离器的进料口A连通，所述气液分离器的出液口A通过管道B与脱水塔的进料口B连通、并且气液分离器的出气口A通过管道C与反应器的丙烯供气管连通，所述脱水塔的出气口B通过管道D经过冷凝器的冷凝后再与提纯塔的进料口C连通、并且脱水塔的出液口B通过管道E与反应器的纯水供水管连通，所述提纯塔的出气口C通过管道F与换热器的进料口D连通，所述换热器的出料口A所连接的用于出料的管道G上还通过管道H与管道D连通，所述提纯塔的出液口C通过管道I与萃取罐的进料口E连通，所述萃取罐的出料口B连接有用于出料的管道J，所述萃取罐的出料口C连接有管道K，所述管道K与提纯塔的进料口F连通，各管道分别设有各自的阀门。
[0006]本专利技术进一步改进方案是，所述反应器包括反应器罐体，所述反应器罐体内固定连接有催化剂隔层A，所述催化剂隔层A将反应器罐体内分隔成位于催化剂隔层A下方的混合区A和位于催化剂隔层A上方的逸出区，所述催化剂隔层A包括固定于反应器罐体内侧壁的环形催化剂隔层和通过密封板A固定于环形催化剂隔层内侧的中心催化剂隔层，所述环形催化剂隔层与中心催化剂隔层之间通过密封板A密封隔断，所述反应器罐体的内侧壁、对应位于环形催化剂隔层顶面对应固定连接有微界面发生器，所述微界面发生器包括多个沿着环形催化剂隔层依次均匀分布的微界面发生器单元，所述微界面发生器单元依次拼接、形成与环形催化剂隔层匹配的环形结构，每个微界面发生器单元均通过穿过反应器罐体侧壁的丙烯进气支管分别与丙烯供气管连通，所述微界面发生器单元的顶面、面向反应器罐体轴心的一侧端面、以及相邻两个微界面发生器单元之间的端面均固定连接有密封板B，所述反应器罐体侧壁、位于混合区A内还分别连通有多个纯水进液支管，所述纯水进液支管以反应器罐体的轴心为中心均匀分布，所述纯水进液支管进入反应器罐体的进液方向为反应器罐体对应位置处的切线方向，通过纯水进液支管进入反应器罐体时的进水角速度方向相同，所述纯水进液支管分别与纯水供水管连通，所述反应器罐体的顶部还设有排气口A。
[0007]本专利技术更进一步改进方案是，所述反应器罐体内、位于催化剂隔层A的下方还固定连接有催化剂隔层B，所述催化剂隔层B将反应器罐体内的混合区A分隔出位于催化剂隔层A和催化剂隔层B之间的混合区B，所述催化剂隔层B与催化剂隔层A结构相同，也包括固定于反应器罐体内侧壁的环形催化剂隔层和通过密封板A固定于环形催化剂隔层内侧的中心催化剂隔层，所述环形催化剂隔层与中心催化剂隔层之间通过密封板A密封隔断，并且所述反应器罐体的内侧壁、对应位于催化剂隔层B的环形催化剂隔层顶面也对应固定连接有微界
面发生器，所述微界面发生器包括多个沿着环形催化剂隔层依次均匀分布的微界面发生器单元，所述微界面发生器单元依次拼接、形成与环形催化剂隔层匹配的环形结构，每个微界面发生器单元均通过穿过反应器罐体侧壁的丙烯进气支管分别与丙烯供气管连通，所述微界面发生器单元的顶面、面向反应器罐体轴心的一侧端面、以及相邻两个微界面发生器单元之间的端面均固定连接有密封板B，所述反应器罐体侧壁、位于混合区B内还分别连通有多个纯水进液支管，所述纯水进液支管以反应器罐体的轴心为中心均匀分布，所述纯水进液支管进入反应器罐体的进液方向为反应器罐体对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.丙烯水合反应制备异丙醇的系统，其特征在于：包括反应器（1），所述反应器（1）的顶部通过管道A（9）与气液分离器（2）的进料口A连通，所述气液分离器（2）的出液口A通过管道B（10）与脱水塔（3）的进料口B连通、并且气液分离器（2）的出气口A通过管道C（11）与反应器（1）的丙烯供气管（7）连通，所述脱水塔（3）的出气口B通过管道D（12）经过冷凝器的冷凝后再与提纯塔（4）的进料口C连通、并且脱水塔（3）的出液口B通过管道E（13）与反应器（1）的纯水供水管（8）连通，所述提纯塔（4）的出气口C通过管道F（14）与换热器（5）的进料口D连通，所述换热器（5）的出料口A所连接的用于出料的管道G（16）上还通过管道H（17）与管道D（12）连通，所述提纯塔（4）的出液口C通过管道I（15）与萃取罐（6）的进料口E连通，所述萃取罐（6）的出料口B连接有用于出料的管道J（18），所述萃取罐（6）的出料口C连接有管道K（19），所述管道K（19）与提纯塔（4）的进料口F连通，各管道分别设有各自的阀门。2.如权利要求1所述的丙烯水合反应制备异丙醇的系统，其特征在于：所述反应器（1）包括反应器罐体（101），所述反应器罐体（101）内固定连接有催化剂隔层A（102），所述催化剂隔层A（102）将反应器罐体（101）内分隔成位于催化剂隔层A（102）下方的混合区A（103）和位于催化剂隔层A（102）上方的逸出区（104），所述催化剂隔层A（102）包括固定于反应器（1）内侧壁的环形催化剂隔层（116）和通过密封板A（115）固定于环形催化剂隔层（116）内侧的中心催化剂隔层（117），所述环形催化剂隔层（116）与中心催化剂隔层（117）之间通过密封板A（115）密封隔断，所述反应器罐体（101）的内侧壁、对应位于环形催化剂隔层（116）顶面对应固定连接有微界面发生器，所述微界面发生器包括多个沿着环形催化剂隔层（116）依次均匀分布的微界面发生器单元（105），所述微界面发生器单元（105）依次拼接、形成与环形催化剂隔层（116）匹配的环形结构，每个微界面发生器单元（105）均通过穿过反应器罐体（101）侧壁的丙烯进气支管（106）分别与丙烯供气装置连通，所述微界面发生器单元（105）的顶面、面向反应器罐体（101）轴心的一侧端面、以及相邻两个微界面发生器单元（105）之间的端面均固定连接有密封板B（118），所述反应器罐体（101）侧壁、位于混合区A（103）内还分别连通有多个纯水进液支管（107），所述纯水进液支管（107）以反应器罐体（101）的轴心为中心均匀分布，所述纯水进液支管（107）进入反应器罐体（101）的进液方向为反应器罐体（101）对应位置处的切线方向，通过纯水进液支管（107）进入反应器罐体（101）时的进水角速度方向相同，所述纯水进液支管（107）分别与纯水供水装置连通，所述反应器罐体（101）的顶部还设有排气口A（108）。3.如权利要求2所述的丙烯水合反应制备异丙醇的系统，其特征在于：所述反应器罐体（101）内、位于催化剂隔层A（102）的下方还固定连接有催化剂隔层B（102
’
），所述催化剂隔层B（102
’
）将反应器罐体（101）内的混合区A（103）分隔出位于催化剂隔层A（102）和催化剂隔层B（102
’
）之间的混合区B（103
’
），所述催化剂隔层B（102
’
）与催化剂隔层A（102）结构相同，也包括固定于反应器罐体（101）内侧壁的环形催化剂隔层（116）和通过密封板A（115）固定于环形催化剂隔层（116）内侧的中心催化剂隔层（117），所述环形催化剂隔层（116）与中心催化剂隔层（117）之间通过密封板A（115）密封隔断，并且所述反应器罐体（101）的内侧壁、对应位于催化剂隔层B（102
’
）的环形催化剂隔层（116）顶面也对应固定连接有微界面发生器，所述微界面发生器包括多个沿着环形催化剂隔层（116）依次均匀分布的微界面发生器单元（105），所述微界面发生器单元（105）依次拼接、形成与环形催化剂隔层（116）匹配的环形结构，每个微界面发生器单元（105）均通过穿过反应器罐体（101）侧壁的丙烯进气支管
（106）分别与丙烯供气装置连通，所述微界面发生器单元（105）的顶面、面向反应器罐体（101）轴心的一侧端面、以及相邻两个微界面发生器单元（105）之间的端面均固定连接有密封板B（118），所述反应器罐体（101）侧壁、位于混合区B（103
’
）内还分别连通有多个纯水进液支管（107），所述纯水进液支管（107）以反应器罐体（101）的轴心为中心均匀分布，所述纯水进液支管（107...

【专利技术属性】
技术研发人员：张绍志，陈金玉，周永美，赵建标，申林，王卫明，吴建仲，舒晨，王许宗，杨梵，
申请(专利权)人：浙江新化化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：