專利名稱：一種乙烯低壓羰基合成生產(chǎn)丙醛的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種乙烯低壓羰基合成生產(chǎn)丙醛的方法。屬于含有一 CHO基連接在非環(huán) 碳原子上的飽和化合物的制備。
背景技術(shù)：
丙醛在醫(yī)藥、農(nóng)藥原料，涂料、塑料、食品、飼料添加劑，以及下腳輕紡助劑等方面 得到廣泛的應(yīng)用。而且近年來，國內(nèi)外市場對于丙醛產(chǎn)品的需求量不斷增加。丙醛工業(yè)化生產(chǎn)方法主要采用丙烯氧化制備丙酮副產(chǎn)丙醛、環(huán)氧丙烷異構(gòu)化合成 丙醛、乙烯高壓羰基合成和乙烯低壓羰基合成。其中乙烯低壓羰基合成路線，由于設(shè)備造價 低，動力消耗少，操作條件穩(wěn)定，是采用較多的工藝方法。目前，以乙烯、一氧化碳和氫氣為原料，采用銠膦絡(luò)合物催化劑體系，將混合原料 氣通入溶解有催化劑的丙醛中，進(jìn)行乙烯羰基合成反應(yīng)，制備丙醛產(chǎn)品。存在的問題是
1.需要投入龐大的設(shè)備，用于催化劑與產(chǎn)品丙醛的分離，設(shè)備投資大，工藝操作繁瑣。在催化劑與產(chǎn)品乙醛的分離工藝過程中，混合物料反復(fù)加熱，催化劑容易分解、失 活，也會造成催化劑的流失，導(dǎo)致催化劑耗量大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足之處，而提供一種設(shè)備簡單， 投資省，工藝操作簡便，催化劑耗量少的乙烯低壓羰基合成生產(chǎn)丙醛的方法。本發(fā)明的目的可以通過如下措施來達(dá)到
本發(fā)明的乙烯低壓羰基合成生產(chǎn)丙醛的方法，以乙烯、一氧化碳和氫氣為原料，采用銠 膦絡(luò)合物催化劑體系，通過乙烯氫甲?；磻?yīng)合成丙醛，其特征在于包括合成操作單元和 精餾操作單元
a合成操作單元包括壓縮機(jī)、合成反應(yīng)器、粗丙醛收集槽、氣提塔裝置；合成反應(yīng)器和 粗丙醛收集槽上方分別設(shè)有霧沫分離器；具體工藝流程如下
將乙烯與合成氣(一氧化碳+氫氣)通入反應(yīng)器中，攪拌下，在催化劑的丙醛溶液中反 應(yīng)，生成的氣相丙醛通過設(shè)置在反應(yīng)器頂部的霧沫分離器，將氣體中夾帶的催化劑霧滴分 離，并回流到反應(yīng)器中，氣體丙醛順序流經(jīng)羰基合成冷卻器、羰基合成冷凝器，使氣相丙醛 冷凝為液相，流入粗丙醛收集槽；未冷凝的氣體經(jīng)設(shè)置在粗丙醛收集槽上方的霧沫分離器， 分離下的霧滴，回流到粗丙醛收集槽，未冷凝的氣體進(jìn)入循環(huán)壓縮機(jī)，返回羰基合成反應(yīng)器 繼續(xù)參加合成反應(yīng)；
粗丙醛收集槽內(nèi)的粗丙醛，經(jīng)粗丙醛泵送入氣提塔上部，與氣提塔底上升的合成氣逆 流接觸，將粗丙醛中的乙烯、乙烷等輕組分氣提出來，從氣體塔頂部流出，與循環(huán)氣混合后 進(jìn)入羰基合成反應(yīng)器，繼續(xù)參加反應(yīng)，氣提塔底部排出粗丙醛送往精餾系統(tǒng)操作單元； b.精餾系統(tǒng)操作單元
來自氣提塔底部的粗丙醛，送往丙醛精餾塔，塔頂蒸出的丙醛氣體，進(jìn)入丙醛冷凝器，
3冷凝后，流入回流液接收槽，然后。經(jīng)回流泵加壓后，一部分返回塔頂作為回流，另一部分 經(jīng)丙醛冷卻器冷卻后送入丙醛產(chǎn)品貯槽。本發(fā)明的催化劑體系采用金屬銠催化劑與配位體三苯基膦的無鐵丙醛溶液催化 劑體系，催化劑溶液中銠濃度為SOppm 150ppm，三苯基膦重量百分濃度為1. 5% — 3% ；
本發(fā)明的乙烯低壓羰基合成生產(chǎn)丙醛的方法，操作條件如下；
a.反應(yīng)器
反應(yīng)溫度78°C 110°C，反應(yīng)壓力0. 8Mpa 1. 8Mpa ；
b.壓縮機(jī)
出口壓力為1. OMpa 2. OMpa,出口溫度40°C 60°C ；
c.精餾塔
塔頂溫度48°C 70°C，塔底溫度80°C 130°C，塔頂壓力0. 02Mpa 0. 06Mpa。本發(fā)明的發(fā)明人通過在羰基合成反應(yīng)器上部設(shè)置高效率的霧沫分離器，在粗丙醛 收集槽上方設(shè)置高效率的霧沫分離器，實現(xiàn)了催化劑與丙醛產(chǎn)品的分離。在氣提塔中，通過 合成氣與粗丙醛的逆流接觸，回收了粗丙醛中夾帶的原料乙烯，提高了原料的利用率；循環(huán) 壓縮機(jī)提供了原料氣循環(huán)多次參加反應(yīng)，大大提高了原料氣的轉(zhuǎn)化率；產(chǎn)品與催化劑分離 設(shè)備的簡易化，避免了催化劑的分解、失活，減少了催化劑的損失。也大大的減少了設(shè)備投 資。從而完成了本發(fā)明。本發(fā)明的乙烯低壓羰基合成生產(chǎn)丙醛的方法公開的技術(shù)方案，相比現(xiàn)有技術(shù)有如 下積極效果
1.提供了一種設(shè)備簡單，投資省，工藝操作簡便，催化劑耗量少的乙烯低壓羰基合成 生產(chǎn)丙醛的方法。通過在羰基合成反應(yīng)器上部設(shè)置高效率的霧沫分離器，在粗丙醛收集槽上方設(shè)置 高效率的霧沫分離器，實現(xiàn)了催化劑與丙醛產(chǎn)品的分離。在氣提塔中，通過合成氣與粗丙醛的逆流接觸，回收了粗丙醛中夾帶的原料乙烯， 提高了原料的利用率；
4.循環(huán)壓縮機(jī)提供了原料氣循環(huán)多次參加反應(yīng)，大大提高了原料氣的轉(zhuǎn)化率；以乙烯 計的原料轉(zhuǎn)化率> 90%。產(chǎn)品與催化劑分離設(shè)備的簡易化，大大的減少了設(shè)備投資。避免了催化劑的分解、 失活，減少了催化劑的損失。丙醛產(chǎn)品含量彡99.5%。


圖1是合成操作單元裝置及工藝流程示意圖。圖2是精餾操作單元裝置及工藝流程示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明下面將結(jié)合實施例作進(jìn)一步鮮署 實施例1
結(jié)合圖1對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明界區(qū)乙烯與經(jīng)過氣提塔的原料合成氣和來自循環(huán)氣壓縮機(jī)的循環(huán)氣混合后，經(jīng)過安裝 在羰基合成反應(yīng)器R201底部的不銹鋼噴射環(huán)，進(jìn)入羰基合成反應(yīng)器，再經(jīng)攪拌達(dá)到良好的 分散作用，以提高氣體在反應(yīng)液中的傳質(zhì)效果，反應(yīng)溫度80°C，反應(yīng)壓力1.5Mpa，催化劑為 金屬銠催化劑，配位體為三苯基膦，溶劑為無鐵丙醛，催化劑溶液中銠濃度為lOOppm，三苯 基膦濃度為2. 0%。此反應(yīng)為放熱反應(yīng)，反應(yīng)熱一部分有反應(yīng)器內(nèi)的盤管移走，另一部分熱量 由循環(huán)氣帶出。冷卻盤管冷卻介質(zhì)為調(diào)溫水。離開羰基合成反應(yīng)器的氣體首先進(jìn)入霧沫分離器V202，以除去氣體中夾帶的液體 微滴。氣體經(jīng)霧沫分離器后進(jìn)入羰基合成冷卻器E201和羰基合成冷凝器E202，羰基合成冷 卻器E201用冷卻水使氣體冷卻，羰基合成冷凝器E202用的冷凍劑將物料冷卻，使丙醛冷凝 為液相，流入粗丙醛收集槽V203，經(jīng)不凝氣收集槽分離器V204除去霧沫液滴后(霧沫液滴 返回粗丙醛收集槽V203)，氣體經(jīng)循環(huán)壓縮機(jī)加壓后返回羰基合成反應(yīng)器。粗丙醛收集槽V203內(nèi)的粗丙醛冷凝液，經(jīng)粗丙醛泵P201A/B加壓后送入氣體塔 T201上部，自下而上的粗丙醛，與氣提塔底進(jìn)來的合成氣逆向接觸，將粗丙醛冷凝液中的乙 烯、乙烷等輕組分氣提出來。從氣體塔頂出來合成氣與乙烯和循環(huán)氣混合后進(jìn)入羰基合成 反應(yīng)器。氣提塔T201排出的粗丙醛送至丙醛精餾塔T301。結(jié)合圖2對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明
由氣提塔底部出來的粗丙醛，送往丙醛精餾塔T301，精餾系統(tǒng)主要包括精餾塔，塔頂溫 度50°C，塔底溫度95°C，塔頂壓力0. 04Mpa,塔頂蒸出的丙醛氣體，經(jīng)丙醛冷凝器E301將大 部分丙醛冷凝后流入回流液受槽V302進(jìn)行氣液分離，回流液受槽內(nèi)的丙醛液體，經(jīng)回流泵 P304A/B加壓后，一部分返回塔頂作為回流，另一部分丙醛經(jīng)丙醛冷卻器E303冷卻后，送入 丙醛貯槽。少量的含有重組分的塔釜殘液經(jīng)P302A/B泵送入殘液受槽。按照上述工藝方法生乙醛，以乙烯計的原料轉(zhuǎn)化率92%。丙醛產(chǎn)品含量99. 6%。
權(quán)利要求
1.一種乙烯低壓羰基合成生產(chǎn)丙醛的方法，以乙烯、一氧化碳和氫氣為原料，采用銠膦 絡(luò)合物催化劑體系，通過乙烯氫甲?；磻?yīng)合成丙醛，其特征在于包括合成操作單元和精 餾操作單元，其中a合成操作單元包括壓縮機(jī)、合成反應(yīng)器、粗丙醛收集槽、氣提塔裝置；合成反應(yīng)器和 粗丙醛收集槽上方分別設(shè)有霧沫分離器；具體工藝流程如下將乙烯與合成氣(一氧化碳+氫氣)通入反應(yīng)器中，攪拌下，在催化劑的丙醛溶液中反 應(yīng)，生成的氣相丙醛通過設(shè)置在反應(yīng)器頂部的霧沫分離器，將氣體中夾帶的催化劑霧滴分 離，并回流到反應(yīng)器中，氣體丙醛順序流經(jīng)羰基合成冷卻器、羰基合成冷凝器，使氣相丙醛 冷凝為液相，流入粗丙醛收集槽；未冷凝的氣體經(jīng)設(shè)置在粗丙醛收集槽上方的霧沫分離器， 分離下的霧滴，回流到粗丙醛收集槽，未冷凝的氣體進(jìn)入循環(huán)壓縮機(jī)，返回羰基合成反應(yīng)器 繼續(xù)參加合成反應(yīng)；粗丙醛收集槽內(nèi)的粗丙醛，經(jīng)粗丙醛泵送入氣提塔上部，與氣提塔底上升的合成氣逆 流接觸，將粗丙醛中的乙烯、乙烷等輕組分氣提出來，從氣體塔頂部流出，與循環(huán)氣混合后 進(jìn)入羰基合成反應(yīng)器，繼續(xù)參加反應(yīng)，氣提塔底部排出粗丙醛送往精餾系統(tǒng)操作單元；b.精餾系統(tǒng)操作單元，工藝流程如下來自氣提塔底部的粗丙醛，送往丙醛精餾塔，塔頂蒸出的丙醛氣體，進(jìn)入丙醛冷凝器， 冷凝后，流入回流液接收槽，然后。
2.經(jīng)回流泵加壓后，一部分返回塔頂作為回流，另一部分經(jīng)丙醛冷卻器冷卻后送入丙 醛產(chǎn)品貯槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的乙烯低壓羰基合成生產(chǎn)丙醛的方法，其特征在于所述催化劑體系 采用金屬銠催化劑與配位體三苯基膦的無鐵丙醛溶液催化劑體系，催化劑溶液中銠濃度為 80ppm 150ppm，三苯基膦重量百分濃度為1. 5% — 3% ；根據(jù)權(quán)利要求1的乙烯低壓羰基合成生產(chǎn)丙醛的方法，其特征在于工藝條件如下a.反應(yīng)器反應(yīng)溫度78°C 110°C，反應(yīng)壓力0. 8Mpa 1. 8Mpa ；b.壓縮機(jī)出口壓力為1. OMpa 2. OMpa,出口溫度40°C 60°C ；c.精餾塔塔頂溫度48°C 70°C，塔底溫度80°C 130°C，塔頂壓力0. 02Mpa 0. 06Mpa。
全文摘要
本發(fā)明是一種乙烯低壓羰基合成生產(chǎn)丙醛的方法。屬于含有－CHO基連接在非環(huán)碳原子上的飽和化合物的制備。以乙烯、一氧化碳和氫氣為原料，采用銠膦絡(luò)合物催化劑體系，通過乙烯氫甲?；磻?yīng)合成丙醛，其特征在于包括合成操作單元和精餾操作單元，其中，合成操作單元包括壓縮機(jī)、合成反應(yīng)器、粗丙醛收集槽、氣提塔裝置；其中，合成反應(yīng)器和粗丙醛收集槽上方分別設(shè)有霧沫分離器；采用金屬銠催化劑與配位體三苯基膦的無鐵丙醛溶液催化劑體系，催化劑溶液中銠濃度為80ppm～150ppm，三苯基膦重量百分濃度為1.5%—3%。提供了一種設(shè)備簡單，投資省，工藝操作簡便，催化劑耗量少的乙烯低壓羰基合成生產(chǎn)丙醛的方法。以乙烯計的原料轉(zhuǎn)化率≥90％。丙醛產(chǎn)品含量≥99.5％。
文檔編號C07C47/02GK102115433SQ20101057459
公開日2011年7月6日 申請日期2010年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月6日
發(fā)明者周立亮, 孫桂奇, 宋雪洋, 崔課賢, 李仁德, 林榮恒, 王安軍, 董京軍 申請人:淄博諾奧化工有限公司