專利名稱：銅鋅催化劑下丙醛加氫制備正丙醇的生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在化工領(lǐng)域，利用銅鋅催化劑使丙醒通過氣相加氫制備正丙醇的新生產(chǎn) 工藝。
技術(shù)背景目前在全球范圍內(nèi)，工業(yè)上生產(chǎn)正丙醇的方法有三種 一是乙烯與一氧化碳和氫氣 經(jīng)羰基合成得丙醛，再經(jīng)加氫后得正丙醇。二是乙烯和水以金屬的氫羰基化合物為催化 劑，直接生成正丙醇。三是以丙垸或丁烷為原料，液相氧化法制得。在第一種方法乙烯 與一氧化碳和氫氣經(jīng)羰基合成得丙醛，再經(jīng)加氫后得正丙醇中，在工業(yè)上大部分采用的 催化劑是鈷系催化劑和鎳系催化劑。選用鈷系催化劑時(shí)，操作條件是在高壓情況下進(jìn)行， 反應(yīng)過后還要在脫鈷系統(tǒng)中進(jìn)行脫鈷，鈷系催化劑容易失活，且價(jià)格昂貴。選用鎳系催化劑時(shí)，操作條件是液相加氫，可在較低溫度下(0-160°C)使醛加氫，但有還原成烴副反應(yīng)，較難控制。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種銅鋅催化劑下丙醛加氫制備正丙醇的生產(chǎn)工 藝，工藝簡單，能耗低，污染少，加氫選擇性好。本發(fā)明銅鋅催化劑下丙醛加氫制備正丙醇的生產(chǎn)工藝，其特征在于丙醛在銅鐸系催 化劑的作用下進(jìn)行氣相加氫，生成粗丙醇，然后粗丙醇進(jìn)入精鎦系統(tǒng)提純得到產(chǎn)品正丙醇，所述銅鋅系催化劑的主要重量組成為氧化銅29. 4%—50%和氧化鋅49. 4%—70%。銅鋅系催化劑的主要成分是氧化銅和氧化鋅，其他為三氧化二鋁占0. 05%—0. 15%， 三氧化二鐵占0. 05%—0.15%，氧化鈉占0. 2%—0. 3%。 真正起催化作用的是還原態(tài)的銅 和鋅。該催化劑的優(yōu)點(diǎn)在于副反應(yīng)少，生產(chǎn)能力大，加氫選擇性好，價(jià)格相對便宜。 所述丙醛進(jìn)行氣相加氫反應(yīng)溫度為140 19(TC。 所述丙醛與氫氣的摩爾比為1: 1 1: 5所述粗丙醇進(jìn)入精餾系統(tǒng)在脫輕塔脫除輕組分，在脫重塔脫除重組分后得到產(chǎn)品正 丙醇，所述脫輕塔塔底溫度為9(rC一100'C，塔頂溫度為75'C—90°C，脫重塔塔底溫度為90。C—ll(TC，塔頂溫度為90。C一10(TC。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明采用銅鋅催化劑，銅鋅催化劑的優(yōu)點(diǎn)在于副反應(yīng)少，生產(chǎn)能力大，加氫選擇性好，生產(chǎn)出的產(chǎn)品純度高，正丙醇含量達(dá)99.7%以上，而且成本比較低，價(jià)格便宜，工藝簡單容易操作。


圖1為丙酸加氫反應(yīng)工段的工藝流程框圖； 圖2為粗丙醇在精餾工段的工藝流程框圖。
具體實(shí)施方式
結(jié)合圖1對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明來自丙醛裝置的丙醛，先被送到丙醛蒸發(fā)器，粗丙醛與加氫壓縮機(jī)來的循環(huán)氣逆流 接觸，丙醛被氣化進(jìn)入反應(yīng)循環(huán)氣中，蒸發(fā)器頂部的出料溫度70°C—IO(TC，壓力為 0. 35Mpa—0. 55Mpa。蒸發(fā)器底部的物料用蒸發(fā)器循環(huán)泵經(jīng)蒸發(fā)器循環(huán)加熱器加熱后打循 環(huán)，這樣既可以將蒸發(fā)器底部的丙醛蒸發(fā)，又可以脫除循環(huán)氣中的重組分。在蒸發(fā)器氣 化的物料，經(jīng)進(jìn)料加熱器加熱至110'C—13(TC，進(jìn)入反應(yīng)器，在反應(yīng)器中丙醛與氫氣反 應(yīng)生成正丙醇，產(chǎn)生的重組分通過反應(yīng)器底部的重組分罐排放，反應(yīng)器為固定床管殼式 反應(yīng)器。丙醛加氫反應(yīng)為放熱反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)生的熱量將反應(yīng)器殼側(cè)的低壓冷凝液加熱， 產(chǎn)生低壓蒸汽，以保持反應(yīng)熱點(diǎn)溫度在14(TC一19(TC左右。反應(yīng)空速為0. 4h'—O. 6h—1, 氫油比(循環(huán)氫氣流率/加氫物料液體體積流率)為3000—5000。從反應(yīng)器出來的物料，先在加氫換熱器中被加氫循環(huán)氣冷卻至8(TC—110。C，最后 在加氫冷凝器中冷卻至30'C—5(rC,氣相丙醇被冷凝為液相丙醇，在丙醇收集槽中粗丙 醇與循環(huán)氣分離。循環(huán)氣離開丙醇收集槽后，進(jìn)入氣相加氫壓縮機(jī)，該壓縮機(jī)將循環(huán)氣 加壓后，循環(huán)回蒸發(fā)器。新鮮的氫氣在氣相加氫壓縮機(jī)出口加入，部分循環(huán)氣在壓縮機(jī) 入口放掉，用來排出循環(huán)氣中的惰性氣體，維持循環(huán)氣中氫氣的含量穩(wěn)定，馳放氣排到 火炬總管。分離槽底部的粗丙醇送到精餾系統(tǒng)。如圖2，從分離槽來的粗丙醇在脫輕塔和脫重塔進(jìn)行蒸餾，粗丙醇的輕組分從脫輕 塔的塔頂采出，重組分從脫重塔的塔底采出，脫輕塔和脫重塔均為常壓塔。首先，粗丙醇在自身的壓力下經(jīng)過加熱器被加熱到90'C—10(TC進(jìn)入脫輕塔，該塔 包括一臺脫輕塔塔釜再沸器和一臺脫輕塔塔頂冷凝器。脫輕塔塔釜再沸器由低壓蒸汽加熱，提供脫輕塔精餾所需要的熱量，脫輕塔塔底溫度9(TC一100'C，塔頂溫度75'C—90 °C，塔頂上升氣相在脫輕塔塔頂冷凝后，收集在脫輕塔回流罐內(nèi)。脫輕塔回流罐內(nèi)的物 料由脫輕塔回流采出泵加壓后， 一部分作為回流液返回到脫輕塔頂部， 一小部分物料被 采出，脫除正丙醇中的輕組分，經(jīng)脫輕塔冷卻器冷卻至30'C—5(TC送到輕組分罐。脫輕 塔塔底物料由脫輕塔塔底泵送到脫重塔脫除重組分。脫重塔包括一臺脫重塔塔釜再沸器和脫重塔塔頂冷凝器，脫重塔塔釜再沸器由低壓 蒸汽加熱，提供脫重塔精餾所需要的熱量，脫重塔塔底溫度90'C—ll(TC,塔頂溫度90 'C一10(TC，塔頂物料經(jīng)脫重塔塔頂冷凝器冷凝后，收集在脫重塔回流罐內(nèi)?；亓鞴拗械?物料經(jīng)脫重塔回流泵加壓， 一部分作為回流液返回到脫重塔頂部，另一部分經(jīng)正丙醇冷 卻器冷卻至30-C—5(TC送到合格正丙醇罐或不合格正丙醇罐。脫重塔塔底的重組分，由 脫重塔塔底泵加壓，經(jīng)重組分冷卻器冷卻至30'C—5(TC送到重組分罐。實(shí)施例l:丙醛與氫氣的摩爾比為l: 1，銅鋅系催化劑的組成為氧化銅29.66%，氧化鋅70%， 三氧化二鋁占0.07%，三氧化二鐵占0.07%，氧化鈉占0.2%。丙醛氣相加氫反應(yīng)溫度為160°C，反應(yīng)空速為0.4h—、氫油比為3500。粗丙醇進(jìn)入脫輕塔脫除輕組分，脫輕塔塔底溫度為9(TC，塔頂溫度為76°C。在脫重 塔脫除重組分，脫重塔塔底溫度為92'C，塔頂溫度為94'C。產(chǎn)品正丙醇的純度為99. 76%。實(shí)施例2:丙醛與氫氣的摩爾比為1: 2，銅鋅系催化劑的組成為氧化銅31. 3%，氧化鋅68. 3%， 三氧化二鋁占O. 11%，三氧化二鐵占0.09%，氧化鈉占0,2%。丙醛氣相加氫反應(yīng)溫度為170°C，反應(yīng)空速為0.5h—、氫油比為4500。粗丙醇進(jìn)入脫輕塔脫除輕組分，脫輕塔塔底溫度為92'C，塔頂溫度為8(TC。在脫重 塔脫除重組分，脫重塔塔底溫度為98'C，塔頂溫度為96'C。產(chǎn)品正丙醇的純度為99. 85%。實(shí)施例3:丙醛與氫氣的摩爾比為l: 3,銅鋅系催化劑的組成為氧化銅45%，氧化鋅54.5%， 三氧化二鋁占0.06%，三氧化二鐵占0.14%，氧化鈉占0.3%。丙醛氣相加氫反應(yīng)溫度為180°C，反應(yīng)空速為0.55h—、氫油比為4800。粗丙醇進(jìn)入脫輕塔脫除輕組分，脫輕塔塔底溫度為98'C,塔頂溫度為9(TC。在脫重 塔脫除重組分，脫重塔塔底溫度為IO(TC，塔頂溫度為105'C。 產(chǎn)品正丙醇的純度為99. 88%。
權(quán)利要求
1、一種銅鋅催化劑下丙醛加氫制備正丙醇的生產(chǎn)工藝，其特征在于丙醛在銅鋅系催化劑的作用下進(jìn)行氣相加氫，生成粗丙醇，然后粗丙醇進(jìn)入精餾系統(tǒng)提純得到產(chǎn)品正丙醇，所述銅鋅系催化劑的主要重量組成為氧化銅29.4％-50％和氧化鋅49.4％-70％。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的丙醛加氫制備正丙醇的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述銅鋅系 催化劑的組成為氧化銅29. 4%—50%,氧化鋅49. 4%—70%，三氧化二鋁0. 05%—0. 15%, 三氧化二鐵0. 05%—0. 15%和氧化鈉0. 2%_0. 3%。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的丙醛加氫制備正丙醇的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述丙醛進(jìn) 行氣相加氫反應(yīng)溫度為140 190°C。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的丙醛加氫制備正丙醇的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述丙醛與 氫氣的摩爾比為1: 1 1: 5。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的丙醛加氫制備正丙醇的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述粗丙醇 進(jìn)入精餾系統(tǒng)在脫輕塔脫除輕組分，在脫重塔脫除重組分后得到產(chǎn)品正丙醇，所述脫輕 塔塔底溫度為90°C—IOO'C，塔頂溫度為75°C—90°C，脫重塔塔底溫度為90'C—110'C, 塔頂溫度為90°C_100°C。
全文摘要
本發(fā)明銅鋅催化劑下丙醛加氫制備正丙醇的生產(chǎn)工藝，其特征在于丙醛在銅鋅系催化劑的作用下進(jìn)行氣相加氫，生成粗丙醇，然后粗丙醇進(jìn)入精餾系統(tǒng)脫除輕組分和重組分得到產(chǎn)品正丙醇，所述銅鋅系催化劑的主要重量組成為氧化銅29.4％-50％和氧化鋅49.4％-70％。本發(fā)明采用銅鋅催化劑，副反應(yīng)少，生產(chǎn)能力大，加氫選擇性好，生產(chǎn)出的產(chǎn)品純度高，正丙醇含量達(dá)99.7％以上，而且成本比較低，價(jià)格便宜，工藝簡單容易操作。
文檔編號C07C31/10GK101225019SQ20081001413
公開日2008年7月23日 申請日期2008年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月31日
發(fā)明者周立亮, 孫桂奇, 崔課賢, 林榮恒, 王安軍 申請人:淄博諾奧化工有限公司