[发明专利]集成亲水膜的烯烃水合方法

权利要求书

1.一种集成膜水合反应器，其能够有效地利用水由烯烃生产相关醇产物，所述集成膜水合反应器包括：

固体酸烯烃水合催化剂，其在烯烃水合工艺条件下能够有效地利用水将所述烯烃转化为相关醇；

具有进料侧和渗透物侧的亲水膜，其在烯烃水合工艺条件下能够有效地选择性地使水由所述进料侧单向渗透汽化至所述渗透物侧，从而形成渗透汽化的水产物，并且在烯烃水合条件下能够防止相关醇的渗透汽化和所述烯烃的渗透；

包含所述固体酸烯烃水合催化剂的生产区，其能够有效地接收含有所述烯烃的烯烃原料和含有所述水的水原料，使得所述烯烃和所述水在包含于所述生产区中的所述固体酸烯烃水合催化剂的存在下紧密混合，并且能够形成含有所述相关醇和任何未反应的水的生产区产物混合物，并将所述生产区产物混合物输送至相关分离区；以及

包含亲水膜的相关分离区，其流体连接至所述生产区，使得所述生产区将所述生产区产物混合物引入所述亲水膜的所述进料侧，并且其能够有效地由所述生产区产物混合物形成并生产所述相关醇产物和所述渗透汽化的水产物。

2.权利要求1所述的集成膜水合反应器，其中所述烯烃为丁烯的单一异构体，并且所述相关醇为丁醇的单一异构体。

3.权利要求1所述的集成膜水合反应器，其中所述烯烃为丁烯异构体的混合物，并且所述相关醇为丁醇异构体的混合物。

4.权利要求1所述的集成膜水合反应器，其中所述烯烃为低碳烯烃的混合物，并且所述相关醇为低碳醇的混合物。

5.权利要求1至4中任一项所述的集成膜水合反应器，其中所述生产区和所述相关分离区在反应器内重叠。

6.权利要求1至5中任一项所述的集成膜水合反应器，其中所述固体酸烯烃水合催化剂为结构化催化剂床。

7.权利要求1至5中任一项所述的集成膜水合反应器，其中所述固体酸烯烃水合催化剂集成在所述亲水膜的所述进料侧的表面上。

8.权利要求1至7中任一项所述的集成膜水合反应器，其中所述亲水膜包含无机材料。

9.权利要求1至8中任一项所述的集成膜水合反应器，其中所述亲水膜包含聚合材料。

10.权利要求1至9中任一项所述的集成膜水合反应器，还包括内部冷凝器，其能够有效地将所述亲水膜的所述渗透物侧的渗透汽化的水产物冷凝成液体。

11.权利要求1至10中任一项所述的集成膜水合反应器，其中所述集成膜水合反应器能够有效地在所述生产区和所述相关分离区之间维持各自的运行条件。

12.权利要求1至11中任一项所述的集成膜水合反应器，其中所述集成膜水合反应器包括一个以上的生产区和一个以上的相关分离区。

13.权利要求12所述的集成膜水合反应器，其中所述一个以上的生产区和所述一个以上的相关分离区交替串联并流体连接，从而使得流体在所述交替串联的生产区和相关分离区中进行单向流通，其中流通的流体为水。

14.权利要求13所述的集成膜水合反应器，其中在所述交替串联并流体连接的一个以上的生产区和一个以上的相关分离区中，第一生产区能够有效地使流体单向流通至所有其余的所述生产区和所有的所述分离区，并且所述交替串联中的最后一个分离区能够有效地接收来自所有的所述生产区和所有其余的所述分离区的单向流通的流体。

15.权利要求13或14所述的集成膜水合反应器，其中在所述交替串联并流体连接的一个以上的生产区和一个以上的相关分离区中，第一生产区仅与一个相关分离区直接流体接触，并且在所述交替串联中的最后一个分离区仅与一个生产区直接流体接触，其它生产区与一个以上的分离区直接流体接触，并且其他分离区与一个以上的生产区直接流体接触。

16.权利要求13至15中任意一项所述的集成膜水合反应器，其中所述集成膜水合反应器能够有效地在第一组生产区和相关分离区与第二组生产区和相关分离区之间维持各自的运行条件，其中所述第一相关分离区流体连接至第二生产区，并且所述第一相关分离区与所述第二生产区单向流通。