一种新的羰基合成的工艺方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种羰基合成的工艺方法及实现该方法的装置。液相的烯烃、醇或胺等原料与气相原料ＣＯ和催化剂按一定的比例加入合成反应器，在一定的工艺条件下进行羰基合成反应，生成羰基合成物；羰基合成产物从反应器的上部或下部采出，未反应的ＣＯ在双文丘里循环喷射器的作用下回到反应器；实现该方法的装置包含合成反应器、液体循环泵、温控换热器、冷凝系统和合成产物的采出系统；合成反应器的下部设有双文丘里循环喷射器，合成反应器的上部设有轻组分分离区。与现有的工艺方法和装置相比，本方法和装置具有投资少，能耗低，合成率高，催化剂消耗少，生产成本低等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种化学合成工艺方法及装置，更具体地说，涉及一种新的羰基合成的工艺方法及装置。
技术介绍
羰基合成主要是以烯烃、醇、胺等原料与CO气体进行合成反应，生成醛、酯、酰胺等合成产物。随着化学工业的发展，羰基合成工业不断发展壮大，产品范围不断扩大。目前，羰基合成一般是将液相的烃类、醇或胺等原料和CO气体在催化剂的作用下进行合成反应。液相原料从反应器的上部、气相原料从反应器的下部加入反应器，促成合成反应的催化剂以溶液或者悬浮液的形式加入反应器，合成产物从反应器底部的液相采出口采出。在现有生产装置的气体循环系统中，通过气体循环压缩机等设备的工作来实现将未反应的CO气体返回到合成反应器中，因而增加了生产装置的设备投资和系统运行的能耗，设备运行的整体可靠性有所降低，并增加了系统的维护成本。在采出系统中，羰基合成产物无论是轻组分还是重组分，都是以液相形式从反应器的底部采出。由于受反应平衡的制约，部分反应产物从循环物料中采出时，存在采出物料中产物含量低，循环负荷大，催化剂随物料一起排出合成系统，催化剂消耗高，导致生产装置庞大，效能低，而且单位产品的生产成本高。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的不足，提供一种设备投资较少，运行维护方便，采出物中产物含量高，催化剂消耗低，合成系统循环负荷小，单位产品的生产成本低的工艺方法及装置。本专利技术的技术方案是一种新的羰基合成的工艺方法，包括(1)将烯烃、醇或胺等液相原料和催化剂以及气相原料CO按一定的比例加入合成反应器，在一定的工艺条件下，进行羰基合成反应，生成羰基合成产物； (2)在步骤(1)中生成的羰基合成产物随反应系统混合物蒸汽通过反应器上部的轻组分分离区，经冷凝系统冷凝后得羰基合成产物混合液，混合液中的一部分从系统中采出，另一部分回流；未反应的CO在双文丘里循环喷射器的作用下回到反应器，反应尾气经冷凝系统冷凝后放空；(3)在步骤(1)中经分离后的系统釜液从合成反应器底部输出，经液体循环泵作用后，一部分经双文丘里循环喷射器回到反应器，一部分经温控换热器换热后回到反应器；(4)在步骤(2)中回到反应器的CO、羰基合成产物混合液和在步骤(3)中回到反应器的釜液与步骤(1)中加入的原料一起继续进行羰基合成反应，生成羰基合成产物。作为上述工艺方法的一个实例，在步骤(2)中一部分未反应的CO由流经双文丘里循环喷射器的一级喷嘴的釜液产生的压差而被吸入反应器，并通过双文丘里循环喷射器的二级喷嘴的作用与反应釜液均匀混合。一种新的羰基合成的工艺方法，还可以是包括(1)将烯烃、醇或胺等液相原料和催化剂以及气相原料CO按一定的比例加入合成反应器，在一定的工艺条件下，进行羰基合成反应，生成羰基合成产物；(2)在步骤(1)中未反应的CO在双文丘里循环喷射器的作用下回到反应器，反应尾气经冷凝系统冷凝后放空；(3)在步骤(1)中生成的羰基合成产物混合液从合成反应器底部输出，经液体循环泵作用后一部分被采出，一部分经双文丘里喷射器回到反应器，另有一部分经温控换热器换热后回到反应器；(4)在步骤(2)中回到反应器的CO、在步骤(3)中回到反应器的混合液与步骤(1)中加入的原料一起继续进行羰基合成反应，生成羰基合成产物。作为上述工艺方法的一个实例，在步骤(2)中一部分未反应的CO由流经双文丘里循环喷射器的一级喷嘴的混合液产生的压差而被吸入反应器，并通过双文丘里循环喷射器的二级喷嘴的作用与反应釜液均匀混合。作为实现上述第一种工艺方法的装置是一种羰基合成装置，包含合成反应器、液体循环泵、温控换热器、冷凝系统和合成产物采出系统；所述的合成反应器的底部设有双文丘里循环喷射器；所述的冷凝系统为设于合成反应器顶部的内置式冷凝器，所述的合成产物采出系统为内置式冷凝器下方的冷凝液收集盘，冷凝液收集盘上设有冷凝液采出口，合成反应器的顶部出口与反应器底部的双文丘里循环喷射器的循环气进口连通，反应器的顶部出口还与尾气放空系统连通；或者所述的冷凝系统包括外置的冷凝器和尾凝器，合成反应器顶部出口与冷凝器连通，冷凝器的气相出口与尾凝器的气相进口连通，冷凝器的气相出口与合成反应器底部的双文丘里喷射器的循环气进口连通，尾凝器的气相出口与尾气放空系统连通，冷凝器的液相出口和尾凝器的液相出口连通；所述的合成产物采出系统为中间槽，所述的中间槽与尾凝器和冷凝器的液相出口连通，中间槽设有采出口和回流口，中间槽的回流口与合成反应器连通；合成反应器的上方设有轻组分分离区；合成反应器底部出口与液体循环泵连通，所述的液体循环泵中的一台与温控换热器连通，温控换热器与合成反应器连通；所述的液体循环泵中的另一台与合成反应器底部的双文丘里循环喷射器的进口连通。作为上述羰基合成装置的一个实例，所述的双文丘里循环喷射器包含一级喷嘴和二级喷嘴，一级喷嘴和二级喷嘴在同一轴心线上。。作为上述羰基合成装置的另一个实例，所述的合成反应器的轻组分分离区内设有规整填料或塔板。作为实现上述第二种工艺方法的装置是一种羰基合成装置，包含合成反应器、液体循环泵、温控换热器和冷凝系统；所述的合成反应器的底部设有双文丘里循环喷射器；所述的冷凝系统为设于合成反应器顶部的内置式冷凝器，合成反应器的顶部出口与反应器底部的双文丘里循环喷射器的循环气进口连通，反应器的顶部出口还与尾气放空系统连通；或者所述的冷凝系统包括外置的冷凝器和尾凝器，合成反应器顶部出口与冷凝器连通，冷凝器的气相出口与尾凝器的气相进口连通，冷凝器的气相出口与合成反应器底部的双文丘里喷射器的循环气进口连通，尾凝器的气相出口与尾气放空系统连通，冷凝器的液相出口和尾凝器的液相出口连通，并与合成反应器连通；合成反应器的上方设有轻组分分离区；合成反应器底部出口与液体循环泵连通，所述的液体循环泵中的一台与温控换热器连通，温控换热器与合成反应器连通；所述的液体循环泵中的另一台与合成反应器底部的双文丘里循环喷射器的进口连通。作为上述羰基合成装置的一个实例，所述的双文丘里循环喷射器包含一级喷嘴和二级喷嘴，一级喷嘴和二级喷嘴在同一轴心线上。作为上述羰基合成装置的另一个实例，所述的合成反应器的轻组分分离区内设有规整填料或塔板。本专利技术的有益效果在于采用本专利技术中的工艺方法及装置，可以减少设备投资，运行维护方便；当应用于轻组分合成产物时产物含量高，催化剂消耗低，合成系统循环负荷小，单位产品的生产成本大大降低。附图说明下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。图1是适用于羰基合成产物为轻组分的工艺方法及装置的示意图；图2是适用于羰基合成产物为轻组分的另一种工艺方法及装置的示意图；图3是适用于羰基合成产物为重组分的工艺方法及装置的示意图；图4是适用于羰基合成产物为重组分的另一种工艺方法及装置的示意图；图5是双文丘里循环喷射器结构示意图。图中1-合成反应器 11-内置冷凝器 12-冷凝液收集盘 13-轻组分分离区14-双文丘里喷射器 141-循环气进口 142-一级喷嘴 143-二级喷嘴15-合成反应器筒体 2-温控换热器 3-液体循环泵 4-中间槽5-尾凝器 6-冷凝器图1是适用于羰基合成产物为轻组分的工艺方法及装置的示意图。图1中包含合成反应器、液体循环泵和温控换热器；合成反应器的顶部设有内置式冷凝器，该冷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新的羰基合成的工艺方法，包括：（１）将烯烃、醇或胺等液相原料和催化剂以及气相原料ＣＯ按一定的比例加入合成反应器，在一定的工艺条件下，进行羰基合成反应，生成羰基合成产物；（２）在步骤（１）中生成的羰基合成产物随反应系统混合 物蒸汽通过反应器上部的轻组分分离区，经冷凝系统冷凝后得羰基合成产物混合液，混合液中的一部分从系统中采出，另一部分回流；未反应的ＣＯ在双文丘里循环喷射器的作用下回到反应器，反应尾气经冷凝系统冷凝后放空；（３）在步骤（１）中经分离后的系 统釜液从合成反应器底部输出，经液体循环泵作用后，一部分经双文丘里循环喷射器回到反应器，一部分经温控换热器换热后回到反应器；（４）在步骤（２）中回到反应器的ＣＯ、羰基合成产物混合液和在步骤（３）中回到反应器的釜液与步骤（１）中加入的原 料一起继续进行羰基合成反应，生成羰基合成产物。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙建民，沈建冲，何东，
申请(专利权)人：沈建冲，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]