[发明专利]一种混合碳四综合利用的装置和方法

权利要求书

1.一种混合碳四综合利用的装置，其特征在于，所述装置包括依次连接的氢甲酰化单元、催化剂分离单元和轻组分分离单元；

所述催化剂分离单元的催化剂溶液出口和催化剂处理单元的进液口相连接；

所述催化剂处理单元的出液口和所述氢甲酰化单元的催化剂进口相连接；

所述轻组分分离单元的轻组分出口连接有裂解单元。

2.如权利要求1所述的混合碳四综合利用的装置，其特征在于，所述氢甲酰化单元包括至少2个依次连接的釜式反应器；

优选地，所述催化剂分离单元包括降膜蒸发器；

优选地，所述催化剂处理单元包括萃取塔；

优选地，所述轻组分分离单元包括精馏塔；

优选地，所述轻组分分离单元的出液口连接有混合醛分离单元；

优选地，所述混合醛分离单元包括精馏塔。

3.一种混合碳四综合利用的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(1)将混合碳四、合成气及催化剂在氢甲酰化单元中进行反应，之后将未反应的轻组分、反应产物及催化剂混合液抽出，通入到催化剂分离单元进行分离；

(2)将分离得到的未反应轻组分及反应产物混合物通入轻组分分离单元，分离得到轻组分和混合醛产品，所述轻组分进行裂解；

(3)将所述催化剂分离单元得到的催化剂溶液通入到催化剂处理单元，经处理得到的循环催化剂返回氢甲酰化单元。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述混合碳四中以摩尔百分含量计包括正丁烯30-40％，异丁烯35-45％，余量为丁烷；

优选地，步骤(1)所述合成气包括一氧化碳和氢气；

优选地，步骤(1)所述合成气中一氧化碳和氢气的摩尔比为1:(1-1.2)；

优选地，步骤(1)所述正丁烯和异丁烯的总摩尔量和所述一氧化碳的摩尔量的比为(0.9-1):1。

5.如权利要求3或4所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述催化剂为铑-双亚磷酸酯体系催化剂；

优选地，步骤(1)所述催化剂中双亚磷酸酯配体以质量百分含量计为0.3-0.8wt％；

优选地，步骤(1)所述催化剂中膦和铑的摩尔比为(9-10):1。

6.如权利要求3-5任一项所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述反应的温度为70-100℃；

优选地，步骤(1)所述反应的压力为1.1-1.5MPaG；

优选地，步骤(1)所述甲酰化反应中反应物在第一釜的停留时间为2-4h，在第二釜的停留时间为2-4h。

7.如权利要求3-6任一项所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述分离的压力为0.2-0.3MPa；

优选地，步骤(1)所述分离的温度为100-110℃。

8.如权利要求3-7任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述轻组分经裂解单元处理得到裂解产品。

9.如权利要求3-8任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述混合醛产品经精馏处理得到正戊醛和异戊醛。

10.如权利要求3-9任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(1)将混合碳四、合成气及催化剂在氢甲酰化单元中进行反应，之后将未反应的轻组分、反应产物及催化剂混合液抽出，通入到催化剂分离单元进行分离；

(2)将分离得到的未反应轻组分及反应产物混合物通入轻组分分离单元，分离得到轻组分和混合醛产品，所述轻组分进行裂解；

(3)将所述催化剂分离单元得到的催化剂溶液通入到催化剂处理单元，经处理得到的循环催化剂返回氢甲酰化单元；

步骤(1)所述反应的温度为70-100℃，压力为1.1-1.5MPaG，甲酰化反应中反应物在第一釜的停留时间为2-4h，在第二釜的停留时间为2-4h。