一种采用高碳烯烃制备高碳醛的方法及其生产装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种采用高碳烯烃制备高碳醛的方法及其生产装置，属于高碳醛的制备技术领域。所述采用高碳烯烃制备高碳醛的方法，包括如下步骤：高碳烯烃、氢气与一氧化碳的混合气和催化剂的水溶液在静态混合器内进行混合，混合物料进入微通道反应器进行氢甲酰化反应，得到含有高碳醛的气液混合物；将所述含有高碳醛的气液混合物依次进行冷却、分相，得到含有催化剂的水溶液和含有高碳醛的油相；将含有高碳醛的油相进行萃取，得到高碳醛。采用该方法制备高碳醛生产效率高、催化剂使用少、目标产物的选择性高，且生产成本低。且生产成本低。且生产成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种采用高碳烯烃制备高碳醛的方法及其生产装置


[0001]本专利技术属于高碳醛的制备
，尤其涉及一种采用高碳烯烃制备高碳醛的方法及其生产装置。

技术介绍

[0002]目前工业上常采用氢甲酰化反应来制备高碳醛，工业上采用氢甲酰化制备高碳醛的反应器多为釜式带搅拌的反应器或塔式反应器。这些反应器均属于返混型反应器。反应原料一氧化碳与氢气都是气相，烯烃是液相，催化剂溶解在水中，是液相。而烯烃、一氧化碳及氢气在水中的溶解度很小，在返混型反应器中只能借助搅拌使气体产生鼓泡，才能使物料混合。但由于搅拌浆速的限制，影响了气体在催化剂水溶液中的分散，影响了传质效果，特别是规模大、反应釜尺寸变大后就更突出。
[0003]专利CN102649718A中公开了一种旋转填料床超重力高效反应器，该方法可以几何数量级提高传质效率，进而大大提高C2～C8的烯烃氢甲酰化反应速率，同时，由于大大缩短了停留时间，有效提高了选择性。但由于该反应器内部结构复杂，在高压下进行操作时容易损坏设备，使得设备使用寿命短，维修费用高昂，而且常常会影响生产的正常进行。专利CN111153782A中公开了一种纤维膜反应器和搅拌釜反应器串联，该方法可以极大的提高传质效率，烯烃转化率和目标产物选择性较高，但设备规模大，催化剂一次性投入占比较高，使得生产成本大幅增加。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种采用高碳烯烃制备高碳醛的方法及其生产装置，生产效率高、催化剂使用少、目标产物的选择性高，且生产成本低。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术提供了一种采用高碳烯烃制备高碳醛的方法，包括如下步骤：
[0006]高碳烯烃、氢气与一氧化碳的混合气和催化剂的水溶液在静态混合器内进行混合，混合物料进入微通道反应器进行氢甲酰化反应，得到含有高碳醛的气液混合物；
[0007]将所述含有高碳醛的气液混合物依次进行冷却、分相，得到含有催化剂的水溶液和含有高碳醛的油相；
[0008]将含有高碳醛的油相进行萃取，得到高碳醛。
[0009]优选的，所述催化剂为铑膦络合催化剂，所述催化剂的水溶液中铑含量为100mg/L～300mg/L。
[0010]优选的，所述氢甲酰化反应的温度为90～130℃，压力为1.0～4.0MPa。
[0011]本专利技术提供了一种上述任意方案所述的方法的生产装置，包括静态混合器、微通道反应器、冷却器、层析器和萃取塔；
[0012]所述静态混合器的出料口通过管线与微通道反应器的进料口连接；所述微通道反应器的出料口通过管线与冷却器连接；所述冷却器的出料口通过管线与层析器的进料口连
接；所述层析器的油相出料口通过管线与萃取塔的进料口连接，层析器的水相出料口通过管线与静态混合器的进料口连接。
[0013]优选的，所述层析器的内部中间设置有隔板，所述隔板高度为层析器高度的2/3。
[0014]优选的，还包括预热器，所述预热器通过管线分别与静态混合器的出料口和微通道反应器的进料口连接。
[0015]优选的，还包括冷凝器，所述冷凝器通过管线与层析器的尾气排放口连接。
[0016]优选的，还包括降膜蒸发器；所述降膜蒸发器的下端出料口通过管线与静态混合器连接；所述降膜蒸发器的上端出料口通过管线与萃取塔的侧线进料口连接；所述降膜蒸发器的中部进料口通过管线与萃取塔的塔釜出料口连接，顶部出料口通过管线与萃取塔的塔顶进料口连接。
[0017]优选的，所述微通道反应器的管路直径为φ3*0.5mm，长度为5m，管路材质为316L不锈钢材质。
[0018]优选的，所述静态混合器为波纹板组装而成的圆柱体，分散程度达1～2μm。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的优点和积极效果在于：
[0020]本专利技术提供了一种采用高碳烯烃制备高碳醛的方法，本专利技术将高碳烯烃、氢气与一氧化碳的混合气和催化剂的水溶液经静态混合器混合后，气液两相再进入微通道反应器内，气液两相可以充分接触，使得反应效率提高，且催化剂使用量少。同时由于极大的缩短了反应停留时间，有效提高了产物选择性。且含有高碳醛的气液混合物依次经过冷却、分相后，得到的含有催化剂的水溶液可以重复利用，进一步减少催化剂的用量。
[0021]进一步的，本专利技术提供了该方法的生产装置，该生产装置体积小，成本低，且便于操控，适合连续化生产。
附图说明
[0022]图1为本专利技术的制备高碳醛的生产装置；
[0023]图2为本专利技术层析器的内部结构示意图；
[0024]其中1
‑
高碳烯烃、2
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氢气与一氧化碳的混合气、3
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催化剂的水溶液、A
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静态混合器、B
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预热器、C
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微通道反应器、D
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冷凝器、E
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层析器、E1
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隔板、F
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萃取塔、G
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降膜蒸发器、H
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催化剂循环泵、I
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水洗浓缩泵、J
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冷却器、K
‑
阀门。
具体实施方式
[0025]下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]本专利技术提供了一种采用高碳烯烃制备高碳醛的方法，包括如下步骤：
[0027]高碳烯烃、氢气与一氧化碳的混合气和催化剂的水溶液在静态混合器内进行混合，混合物料进入微通道反应器进行氢甲酰化反应，得到含有高碳醛的气液混合物；
[0028]将所述含有高碳醛的气液混合物依次进行冷却、分相，得到含有催化剂的水溶液和含有高碳醛的油相；
[0029]将含有高碳醛的油相进行萃取，得到高碳醛。
[0030]本专利技术将高碳烯烃、氢气与一氧化碳的混合气和催化剂的水溶液在静态混合器内进行混合，混合物料进入微通道反应器进行氢甲酰化反应，得到含有高碳醛的气液混合物。
[0031]在本专利技术中，所述高碳烯烃优选为C3～C12烯烃。在本专利技术中，所述催化剂优选为铑膦络合催化剂，所述催化剂的水溶液中铑含量为100mg/L～300mg/L。在本专利技术中，所述高碳烯烃与催化剂水溶液的体积比优选为1：2～5。所述高碳烯烃与一氧化碳的摩尔比优选为1：0.9～1.1。在本专利技术中，所述氢气与一氧化碳的混合气中氢气与一氧化碳的体积比优选为1.1～1.9:1，更优选为1.2～1.5:1。
[0032]在本专利技术中，所述混合物料进入微通道反应器前优选进行预热处理；所述预热处理的温度优选为80～120℃。
[0033]在本专利技术中，所述氢甲酰化反应的温度优选为90～130℃，更优选为100～120℃；压力优选为1.0～4.0Mpa，更优选为2.0～3.本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采用高碳烯烃制备高碳醛的方法，其特征在于，包括如下步骤：高碳烯烃、氢气与一氧化碳的混合气和催化剂的水溶液在静态混合器内进行混合，混合物料进入微通道反应器进行氢甲酰化反应，得到含有高碳醛的气液混合物；将所述含有高碳醛的气液混合物依次进行冷却、分相，得到含有催化剂的水溶液和含有高碳醛的油相；将含有高碳醛的油相进行萃取，得到高碳醛。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述催化剂为铑膦络合催化催化剂，所述催化剂的水溶液中铑含量为100mg/L～300mg/L。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氢甲酰化反应的温度为90～130℃，压力为1.0～4.0MPa。4.权利要求1～3任意一项所述的方法的生产装置，其特征在于，包括静态混合器、微通道反应器、冷却器、层析器和萃取塔；所述静态混合器的出料口通过管线与微通道反应器的进料口连接；所述微通道反应器的出料口通过管线与冷却器连接；所述冷却器的出料口通过管线与层析器的进料口连接；所述层析器的油相出料口通过管线与萃取塔的进料口连接，层析器的水相出料口通...

【专利技术属性】
技术研发人员：代玉松，徐启慧，冯建营，赵强，陈锴，王晓光，
申请(专利权)人：青岛三力本诺新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：