[发明专利]一种丙烯羰基化制备丁辛醇的智能控制反应系统及工艺

说明书

本发明涉及一种丙烯羰基化制备丁辛醇的智能控制反应系统及工艺，包括：羰基合成单元、丁醛处理单元、丁醛缩合单元、加氢反应单元、纯化单元、微界面发生器和智能控制单元。本发明通过加装微界面发生器对丙烯和合成气进行处理，破碎丙烯与合成气使其形成微米尺度的微米级气泡，使微米级气泡与铑催化剂三苯基膦溶液混合形成气液乳化物，以增大气液两相的相界面积，提高丙烯与合成气的羰基合成效率，提高丙烯利用率，降低丁辛醇的生产成本，通过智能控制单元，工作人员可以通过移动设备随时了解由智能传感模块传回的各个数据的实时情况，并可通过改变预设值实现对整个反应器内温度和压强的精确控制，进一步提高反应效率。

技术领域

本发明涉及羰基法合成丁辛醇技术领域，尤其涉及一种丙烯羰基化制备丁辛醇的智能控制反应系统及工艺。

背景技术

丁辛醇是合成精细化工产品的重要原料，目前我国丁辛醇产量巨大，约占世界总量的21％，丁辛醇以合成气和丙烯为原料，经过甲酰化反应生成正异丁醛，进而得到正异丁醇，亦可两分子正丁醛缩合生再加成不饱和键得到辛醇，所以习惯称为丁辛醇。丁醇和辛醇具有醇类有机物的典型特征，均具有特殊气味，为无色透明、易燃液体，有中等毒性，与水能够形成共沸物。主要用于生产增塑剂、溶剂、脱水剂、消泡剂、分散剂、浮选剂、石油添加剂及合成香料等。由于其广泛的用途，丁辛醇的产量和用量也逐年提高。

丁辛醇的主要生产方法有发酵法、乙醛缩合法和丙烯羰基合成法，其中，丙烯羰基合成法在世界范围内以显著地优势而迅速发展，是生产丁醇和辛醇的主要方法。

丙烯羰基合成法制备丁辛醇的步骤如下：

(1)丁醛的生成：以合成气和丙烯为原料，以羰基铑/三苯基膦络合物为催化剂，反应生产生成混合丁醛，分离催化剂后进一步精馏分离得到丁醛混合物；

(2)丁醇的生成：丁醛混合物进入丁醛加氢系统，产生丁醇，再经过精馏脱除轻重组分、异构物分离得到正丁醇和异丁醇；

(2)辛醇的生成：以正丁醛进入缩合系统进行羰基缩合，生产辛烯醛，再加氢、精馏脱除轻重组分，最终生产辛醇。

中国专利公开号：CN103012089A公开了一种丙烯羰基合成的方法，包括将丙烯和气提合成气以及氢甲酰化催化剂溶液送入第一羰基合成丁醛缩合单元中接触反应，将该丁醛缩合单元中的含有氢甲酰化催化剂的泡沫组分送入第一分离器分离，得到的气相组分的一部分返回，另一部分与合成气和氢甲酰化催化剂溶液送入第二羰基合成丁醛缩合单元中接触反应，并将该丁醛缩合单元中的含有氢甲酰化催化剂的泡沫组分送入第二分离器分离；将至少部分的第一、第二羰基合成丁醛缩合单元釜底的液相和合成气一起送入气提塔中气提，塔底得到液相组分，塔顶得到所述气提合成气；将气提塔塔底液相组分送入分离塔中分离，塔顶采出丁醛粗产品，塔底采出催化剂溶液。该方法能够有效地提高丙烯的利用率，减少尾气中丙烯的含量。由此可见，所述方法存在以下问题：

第一，所述方法中仅通过第一羰基合成丁醛缩合单元使丙烯、合成气与催化剂接触，气相组分进入第一羰基合成形成大气泡，然而由于气泡体积过大，无法与液相组分催化剂充分接触，降低了系统的反应效率。

第二，所述方法中合成气与丙烯与催化剂反应速率降低，导致丙烯和合成气利用率降低，很大程度上造成原料的浪费，增加了丁辛醇的生产成本，不符合现有的循环经济的要求。

第三，所述方法中无法根据反应系统的实时参数，自动优化并调控体系温度和压力，影响所述系统的反应效率。

发明内容

为此，本发明提供一种丙烯羰基化制备丁辛醇的智能控制反应系统及工艺，用以克服现有技术中物料间混合不均匀产生副产物导致的系统反应效率低的问题。

一方面，本发明提供一种丙烯羰基化制备丁辛醇的智能控制反应系统，包括：

羰基合成单元，用以为丙烯与合成气提供反应场所；