[发明专利]外循环反应萃取精馏法制备丙醛的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种外循环溢流反应萃取精馏法制备丙醛的方法，在同一反应萃取精馏装置中完成丙醛的合成和提纯。 

背景技术

丙醛是一种重要的化工产品和化工原料，在橡胶、塑料、油漆、医药，特别是农药和饲料等方面用途广泛。以环烷酸钴、环烷酸锰、醋酸铜、铬酸铜等为催化剂，在温度60℃左右，丙醛进行常压氧化反应生产的丙酸是一种重要的精细化学品，也是生产其它精细化学品的重要中间体，用途十分广泛。我国丙醛产量相对较低，不能满足丙醛系列产品加工生产的需求，影响了下游产品的发展，随着医药、食品等行业的发展，对丙醛、丙酸及其衍生物的需求将会越来越大。丙醛和多聚甲醛为原料，在碱性条件下加热制得的1，1，1-三羟甲基乙烷，可用来制造清漆、醇酸树脂、氨基醇酸烘漆以及聚酯树脂、合成干性油等。丙醛和甲醛反应得二羟甲基丙醛，再用双氧水氧化可制得二羟甲基丙酸，它主要用作聚氨酯乳液的优良稳定剂，加入后乳液储存期可由不到半年延长至1年以上。 

由丙醛经加氢制得的丙醇，在医药工业中可用于生产丙磺舒、丙戊酸钠、红霉素、癫健安、粘合止血剂BCA、丙谷胺、2，5-吡啶二甲酸二丙酯等。丙醛经缩合得到的2-甲基2-戊烯醛是一种重要的有机合成中间体，在有机合成中应用广泛。此外，丙醛还广泛用于生产脂肪烃的单体、多氧化物、胺类等，用作塑料、橡胶加工助剂、染料添加剂、聚合物链传递剂及乳液稳定剂等。 

丙醛自20世纪80年代实现工业化生产以来，已经研制开发出许多种制备方法。目前工业生产方法主要有羰基合成法、丙醇氧化法、环氧丙烷异构化法、丙烯醛加氢法和副产法。其中羰基合成法是目前工业上生产丙醛的主要方法。在羰基化反应过程中，提出采用铑等络合催化剂进行水相催化反应，乙烯等的混合原料气体连续通入反应萃取精馏装置的液相中，在不断搅拌下，被催化反应生成丙醛并与催化剂等的混溶物连续进入水油相分离器内，分离出的水相回流至反应萃取精馏装置内，分离出的油相为粗丙醛，采用共沸蒸馏处理粗丙醛得到98％丙醛。采用乙烯、合成气与络合催化剂进行水相催化反应，反应周期长，得到的丙醛含水量，需要经过共沸精馏及其它脱水方法才能得到99.5％的丙醛。总之，高纯度的丙醛制备，工序多、周期长、能耗大。 

发明内容

本发明的目的是克服传统方法的不足，提供一种新的丙醛生产技术：外循环反应萃取精馏法制备丙醛的方法，在一座塔中完成丙醛的制备和提纯，使丙醛的纯度达到99.5％以上，丙醛的收率达到98.5％以上。 

完成上述发明任务的技术方案是：以一定比例的乙烯和合成气为原料，采用甘油为有机萃取剂、铑络合物为催化剂，制备的丙醛的浓度可达到99.5％以上。具体的流程是： 

一种外循环反应萃取精馏法制备丙醛的方法，其步骤是： 

原料为合成气与乙烯的混合物，其中合成气与乙烯的质量比为2.0-10.0∶1；所述的合成气为氢与一氧化碳的混合气体；其中氢与一氧化碳的质量流量比为1∶2.5-2.8； 

原料与有机萃取剂甘油分别进入反应萃取精馏装置(也称为反应萃取精馏塔，或简称塔)，铑络合物为催化剂，加热； 

该反应萃取精馏装置顶部产物经过冷凝后，得到气液混合物； 

所述的气液混合物经气液分离，气体循环至原料，液体为丙醛； 

反应萃取精馏装置底混合液送入萃取剂与有机萃取剂的回收塔，回收催化剂及有机萃取剂，并循环使用。 

原料中乙烯加入塔内的流量为14-16mL/min。 

本申请推荐以下优化数据：原料中，合成气/乙烯的质量比为2.2∶1，合成气中，氢/一 氧化碳的质量流量设为1∶2.67，原料/有机萃取剂循环流量的质量比设为1∶2，催化剂/有机萃取剂的质量比达到1.5∶20。 

原料中乙烯加入塔内的流量均按15mL/min。 

更具体和更优化地说，本发明的反应步骤如下：