[发明专利]一种烯烃水合反应装置及烯烃水合方法

权利要求书

1.一种烯烃水合反应装置，其特征在于：包括微通道混合设备I、微通道混合设备II和烯烃水合反应器；所述的微通道混合设备I为管壳式结构，壳体内部设置无机膜管束；无机膜管束入口端与水相管线连通，无机膜管束外部的壳内空腔与烯烃相管线连通，无机膜管束出口端为混合物料I出口；微通道混合设备I用于烯烃相和水相形成混合物料I；所述的微通道混合设备II包括微通道组件和壳体，微通道组件固定于壳体内，壳体一端设置入口，用于烯烃相和水相进料，另一端设置混合物料II出口；微通道组件包含多个堆叠的薄片以及相邻薄片夹缝间填充的亲油性纤维丝和亲水性纤维丝，纤维丝与纤维丝间构成若干微通道，纤维丝通过薄片夹紧固定；微通道混合设备II用于烯烃相和水相形成混合物料II；所述的烯烃水合反应器底部设置进料口，顶部设置出料口，侧部设置强化传质物料入口，微通道混合设备I的混合物料I出口经管线与进料口连接，微通道混合设备II的混合物料II出口与强化传质物料入口连接；烯烃相由壳内空腔经无机膜管管壁孔道扩散至无机膜管内水相中，在管内高流速水相的剪切力作用下二者形成均一的混合物料I，作为主反应进料，其中水烯比≥ 1；烯烃相和水相在微通道混合设备II内，经纤维丝切割混合形成混合物料II，其中水烯比1。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的微通道混合设备I的无机膜管束为陶瓷膜、金属膜、金属/陶瓷复合膜、合金膜、分子筛复合膜、沸石膜或玻璃膜中的一种或多种；无机膜管管壁上的孔径为10nm~1μm。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：混合物料I中烯烃相的粒径大小d1为100～900μm。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：微通道混合设备II中，壳体内微通道组件沿夹缝方向分为进料端和出料端，物料入口与进料端之间设置进料分布空间，物料出口与出料端之间设置出料分布空间，除进料端和出料端外，微通道组件其余各端均与壳体密封连接。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的纤维丝单层或多层排布。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述相邻薄片夹缝间填充的亲油性纤维丝和亲水性纤维丝的数量比例为1: 50~1:1。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：任意一层中的亲水性纤维丝均匀分布于亲油性纤维丝间。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：任意一层中亲油性纤维丝和亲水性纤维丝的数量比例为1: 50~1:1。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：相邻两层纤维丝沿薄片垂直方向的投影为网状结构。

10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：任意一层中，相邻纤维丝的间距为0.5～50μm，纤维丝沿薄片表面横向、纵向或斜向任意一种。

11.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：同一层的纤维丝的形状相同。

12.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的纤维丝的直径为0.5~50μm。

13.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的亲油性纤维丝选自聚酯纤维丝、尼龙纤维丝、不锈钢纤维丝、聚氨酯纤维丝、聚丙烯纤维丝、聚丙烯腈纤维丝、聚氯乙烯纤维丝或选自表面经过亲油处理的其他种类纤维丝中的至少一种。

14.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的亲水性纤维丝选自主链或侧链含有亲水性基团的高分子聚合物或材料经过物理或化学方法亲水处理的纤维丝中的一种或多种。

15.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的亲水性纤维丝选自玻璃纤维丝、陶瓷纤维丝、丙纶纤维丝、聚酰胺纤维丝或丙烯酸纤维丝中的一种或多种。