專利名稱：一種利用反應精餾連續(xù)生產不飽和醛化合物的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種醛化合物通過羥醛縮合、脫水反應，連續(xù)生產不飽和醛化合物的 方法；特別涉及一種醛化合物在反應精餾塔內通過自身的羥醛縮合、脫水反應連續(xù)生產 α，β -不飽和醛化合物的方法。
背景技術：
兩種酮化合物(醛或酮)在酸或堿性催化劑作用下進行羥醛縮合反應，得到羥基 醛(酮)化合物。然后，這種反應產物進一步脫水，生成α，β-不飽和化合物，特別是不飽 和醛化合物，是工業(yè)上大規(guī)模進行的重要反應。此種不飽和醛化合物是重要的化工中間體， 通過加氫所得飽和醛或醇化合物是制取洗滌劑、增塑劑、干燥劑、羧酸等化工品的原料。特 別地，如果起始反應物料為一種單一醛化合物，可以得到碳原子數(shù)為原來醛兩倍的不飽和 醛化合物。在此類方法中，最有重要意義的是在世界范圍內大規(guī)模生產的丙烯氫甲酰化反 應，得到正丁醛產品。正丁醛通過輕醛縮合和脫水反應，生成2-乙基己烯醛(簡稱辛烯醛)， 然后辛烯醛加氫得到廣泛使用的增塑劑辛醇。這一縮合反應優(yōu)先使用堿，特別是以NaOH水 溶液作為催化劑。在現(xiàn)有文獻中，辛烯醛工業(yè)化生產一般是通過在液體堿(NaOH水溶液)催化作用 下進行醛縮合，然后反應液通過靜止分層或蒸餾等后處理工藝得到最終產品。在《丁辛醇 生產工藝》200-204頁(1995年12月第1版，華東理工大學出版社)提出的辛烯醛生產工 藝中，通過反應液降溫、靜止實現(xiàn)催化劑與產物分離。這種生產工藝首先需要降溫以利于 水與有機相分離，然后根據下游加氫工藝需要，重新加熱物料，從而增加了整個生產工藝能 耗。歐洲專利ΕΡ634994提出一種以NaOH水溶液為催化劑，通過蒸餾工藝進行后處理連續(xù) 生產辛烯醛工藝。在這種生產工藝進行蒸餾分離過程中，辛烯醛產品需要在高溫條件下與 堿性催化劑進行接觸，從而有利于副反應的進行，降低了原料利用率和產物選擇性。專利 CN1297879對上述蒸餾分離工藝進行了改進，通過絕熱反應器進行縮合反應，然后利用反應 熱，通過快速蒸餾實現(xiàn)辛烯醛產品精制。但是這樣，不可避免的造成在分離過程，產品處在 更高的操作溫度下，不利于消除副反應。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種連續(xù)生產不飽和醛化合物的方 法及使用該方法的配套裝置。該方法利用反應精餾，及時實現(xiàn)反應產物與催化劑的分離，縮 短了物料與催化劑的接觸時間，可以減少副反應的發(fā)生，提高轉化率。本發(fā)明采用以下技術方案來解決上述技術問題一種利用反應精餾連續(xù)生產不飽和醛化合物的方法，其特征在于，所述方法是在 反應精餾塔中進行的，所述反應精餾塔內自上到下包括精餾段、反應段和提餾段；在反應段 中，在固體催化劑的催化作用下，使具有α氫原子的醛化合物進行羥醛縮合及脫水反應， 生成產物α，β -不飽和醛；在提餾段中，脫除未反應的原料和反應生成的水；在精餾段中，回收未反應的原料和反應生成的水；回收的未反應的原料進入反應精餾塔中繼續(xù)反應，產 物從塔釜流出。進一步，將所述反應精餾塔的塔頂?shù)玫降臍庀辔锪辖浝淠鞑糠掷淠?，得到?液兩相物料。所述氣液兩相物料中當原料沸點小于100°C時，所得液相物料為主要含有反 應生成水的物料，所得氣相物料為主要含有未反應的原料及少部分反應生成的水的物料， 然后，把液相物料送入廢水處理系統(tǒng)進行處理，氣相物料返回反應精餾塔繼續(xù)反應；當原料 沸點大于100°C時，所得液相物料為主要含有未反應的原料及少部分反應生成水的物料，所 得氣相物料為主要含有反應生成水，然后，把液相物料返回反應精餾塔繼續(xù)反應，氣相物料 進入廢水處理系統(tǒng)進行處理。本發(fā)明通過反應精餾塔塔頂冷凝器的冷凝量控制塔頂氣相物 料的冷凝率，以使廢水物料中的醛含量滿足廢水處理工藝的要求。本發(fā)明可以不改變含α氫原子的醛化合物進行羥醛縮合反應及脫水反應的反應 條件，因此，通過羥醛縮合反應制備α，β-不飽和醛均可以采用本發(fā)明的工藝。較佳地，本 發(fā)明的連續(xù)生產不飽和醛化合物的方法中，所述具有α氫原子的醛化合物，為具有2-15個 碳原子且在同一碳原子上具有兩個α氫原子的醛化合物。優(yōu)選為具有下述通式(I)的化 合物
權利要求
1.一種連續(xù)生產不飽和醛化合物的方法，其特征在于，所述方法是在反應精餾塔中進 行的，所述反應精餾塔內自上到下包括精餾段、反應段和提餾段；在反應段中，在固體催化 劑的催化作用下，使具有α氫原子的醛化合物進行羥醛縮合反應及脫水反應，生成產物 α，β -不飽和醛；在提餾段中，脫除未反應的原料和反應生成的水；在精餾段中，回收未反 應的原料和反應生成的水；回收的未反應的原料進入反應精餾塔中繼續(xù)反應，產物從塔釜 流出。
2.如權利要求1所述的連續(xù)生產不飽和醛化合物的方法，其特征在于，當原料沸點小 于100°C時，將所述反應精餾塔的塔頂?shù)玫降臍庀辔锪辖浝淠鞑糠掷淠?，得到主要含?反應生成水的液相物料，和主要含有未反應的原料及少部分反應生成水的未冷凝的氣相物 料；其中，液相物料進入廢水處理系統(tǒng)進行處理，未冷凝的氣相物料返回反應精餾塔繼續(xù)反應。
3.如權利要求1所述的連續(xù)生產不飽和醛化合物的方法，其特征在于，當原料沸點大 于100°C時，將所述反應精餾塔的塔頂?shù)玫降臍庀辔锪辖浝淠鞑糠掷淠?，得到主要含?反應生成水的未冷凝的氣相物料，和主要含有未反應的原料及少部分反應生成水的冷凝液 相物料；其中，未冷凝的氣相物料進入廢水處理系統(tǒng)進行處理，冷凝的液相物料返回反應精 餾塔繼續(xù)反應。
4.如權利要求1所述的連續(xù)生產不飽和醛化合物的方法，其特征在于，所述反應精餾 塔的反應段采用固定床或流化床形式連續(xù)進行反應。
5.如權利要求1所述的連續(xù)生產不飽和醛化合物的方法，其特征在于，所述反應精餾 塔的進料塔板位于反應段或者位于提餾段。
6.如權利要求1所述的連續(xù)生產不飽和醛化合物的方法，其特征在于，所述反應精餾 塔的精餾段及提餾段選用板式塔或填料塔。
7.如權利要求1所述的連續(xù)生產不飽和醛化合物的方法，其特征在于，將從所述塔釜 流出的產物部分回流到反應精餾塔的反應段內進行循環(huán)。
8.如權利要求1-7中任一權利要求所述連續(xù)生產不飽和醛化合物的方法，其特征在 于，所述固體催化劑為呈酸性、堿性或酸-堿兩性的固體催化劑。
9.如權利要求8所述的連續(xù)生產不飽和醛化合物的方法，其特征在于，所述固體催化 劑為酸性氫型鋁硅酸鹽沸石。
10.一種用于權利要求1所述方法的反應精餾裝置，其特征在于，其特征在于，包括反 應精餾塔和與反應精餾塔的塔頂連接的冷凝器，所述反應精餾塔內自上到下包括精餾段、 反應段和提餾段，所述反應段內裝填可用于催化羥醛縮合反應的固體催化劑，所述精餾段 和提餾段設有塔板或填料。
11.如權利要求10所述的反應精餾裝置，其特征在于，所述反應精餾裝置的進料口位 于所述反應段或提餾段。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用反應精餾連續(xù)生產不飽和醛化合物的方法，在反應精餾塔的反應段中的固體催化劑催化作用下，使具有α氫原子的醛化合物進行羥醛縮合及脫水反應，生成不飽和醛化合物；在反應段下方的提餾段中，脫除未反應的原料和反應生成的水；在反應段上方的精餾段中，回收未反應的原料和反應生成的水；回收的未反應的原料進入反應精餾塔中繼續(xù)反應，產物從塔釜流出。該方法將反應過程與精餾分離過程耦合，縮短了工藝流程，從而節(jié)約了設備投資；在反應過程中，產物與催化劑接觸時間短，邊反應邊進行蒸餾分離，減少了二者高溫接觸時間，從而有效的減少了副反應發(fā)生；反應熱直接應用于精餾分離過程，整個工藝路線能源利用效率高，降低了能耗。
文檔編號B01D3/14GK102093178SQ20091020117
公開日2011年6月15日 申請日期2009年12月15日 優(yōu)先權日2009年12月15日
發(fā)明者張佶璘, 蔣文, 陳建偉 申請人:上海焦化有限公司