[发明专利]一种羰基合成生产丙酸的装置及方法

说明书

一种羰基合成生产丙酸的装置及方法，装置包括反应器，闪蒸槽，轻组分塔，干燥塔，重组分塔，汽提塔，脱醋酸塔，丙酸塔，富含乙醇的甲醇原料泵，催化剂母液泵，轻组分塔底泵，干燥塔釜泵，重组分塔釜泵，汽提塔釜泵，脱醋酸塔釜泵，通过管线相连接。以一氧化碳原料和富含乙醇的甲醇原料加入反应器中，在催化剂的作用下进行羰基合成反应，生成醋酸和丙酸的混合液。混合液在醋酸精馏区和丙酸精馏区分别精馏出醋酸产品和丙酸产品。在闪蒸槽中，通过催化剂母液泵将催化剂泵送反应器循环使用。各塔顶精馏出的醋酸甲酯、碘甲烷、水等轻组分从塔顶泵送回反应器循环使用。本发明将富含乙醇甲醇产品用于羰基合成生产醋酸联产丙酸，从而获得较好经济效益。

技术领域

本发明属于化工制备丙酸技术领域，特别是涉及一种羟基合成生产丙酸的装置及方法。

背景技术

丙酸是一种三碳羧酸，具有低碳羧酸的典型化学性质，可以制备多种丙酸衍生物，是重要的精细化学品和其他许多精细化学品的中间体。丙酸能够抑制真菌的生长，被认为是当前世界上最经济实惠、安全有效的食用性防腐剂与防霉剂。丙酸广泛应用于食品、饲料、医药、香料、电镀、农业轻纺等领域。

丙酸生产主要分为天然发酵法和化学合成法两种。天然丙酸的合成主要采用发酵方法，但该方法丙酸收率低、分离成本高。丙酸实现了工业化生产的化学合成法有 Reppe法、丙醛氧化法和轻质烃氧化法，但同样存在生产成本高的问题。全球丙酸产量大约在40万吨/年，随着工业规模化的发展，丙酸的需求量快速增加，市场前景开阔，探索一种成本低的、高效的丙酸合成方法具有紧迫性和必要性。

发明内容

本发明是针对现有合成丙酸技术存在的不足，提供一种羰基合成生产丙酸的收率高、成本低的装置及方法。

本发明的技术构思为：以一氧化碳和乙醇为原料，在三碘化铑催化剂和碘甲烷助催化剂的作用下生成丙酸，经闪蒸分离，再精馏分离得到丙酸产品。更为普遍的是用一氧化碳和富含乙醇的甲醇为原料，在三碘化铑催化剂和碘甲烷助催化剂的作用下生成醋酸和丙酸的混合液，经闪蒸分离，再精馏分离得到醋酸产品，同时联产丙酸产品。

实现本发明目的的具体技术方案为：一种羰基合成生产丙酸的装置，包括反应器，闪蒸槽，轻组分塔，干燥塔，重组分塔，汽提塔，脱醋酸塔，丙酸塔，富含乙醇的甲醇原料泵，催化剂母液泵，轻组分塔底泵，轻组分塔顶回流泵,干燥塔釜泵,干燥塔顶回流泵,重组分塔釜泵,重组分塔顶回流泵,汽提塔釜泵,脱醋酸塔釜泵,脱醋酸塔顶回流泵,丙酸塔釜泵,丙酸塔顶回流泵,轻组分塔顶冷凝器,轻组分塔顶回流槽,干燥塔底再沸器,干燥塔顶冷凝器,干燥塔顶回流槽,重组分塔底再沸器,重组分塔顶冷凝器,重组分塔顶回流槽,汽提塔底再沸器,脱醋酸塔底再沸器,脱醋酸塔顶冷凝器,脱醋酸塔顶回流槽,丙酸塔底再沸器,丙酸塔顶冷凝器,丙酸塔顶回流槽,火炬总管。反应器、闪蒸槽、轻组分塔、干燥塔、重组分塔、汽提塔、脱醋酸塔和丙酸塔通过管线相连接；富含乙醇的甲醇原料泵通过管线与反应器相连，闪蒸槽底部通过管线与催化剂母液泵和反应器相连，轻组分塔顶通过管线与轻组分塔顶冷凝器、轻组分塔顶回流槽、火炬总管相连接；轻组分塔底回流泵通过管线与轻组分塔和轻组分塔顶回流槽相连；干燥塔釜泵通过管线与干燥塔和重组分塔相连，干燥塔底部一侧连接干燥塔底再沸器；干燥塔顶通过管线连接干燥塔顶冷凝器、干燥塔顶回流槽、火炬总管，干燥塔顶回流泵连接干燥塔顶回流槽和干燥塔；重组分塔顶部连接重组分塔顶冷凝器、重组分塔顶回流槽和火炬总管，重组分塔顶回流泵与重组分塔和重组分塔顶回流槽相连接；重组分塔釜泵通过管线与重组分塔和汽提塔相连，重组分塔一侧连接有重组分塔再沸器；汽提塔釜泵通过管线与汽提塔和脱醋酸塔相连，汽提塔一侧连接有汽提塔底再沸器；脱醋酸塔釜泵通过管线与脱醋酸塔和丙酸塔相连，脱醋酸塔顶部连接有脱醋酸塔顶冷凝器、脱醋酸塔顶回流槽，脱醋酸塔顶回流泵位于脱醋酸塔顶回流槽和脱醋酸塔之间；脱醋酸塔底部连接有脱醋酸塔底再沸器。脱醋酸塔通过管线连接丙酸塔釜泵至丙酸塔，丙酸塔顶部通过管线连接丙酸塔顶冷凝器、丙酸塔顶回流槽、火炬总管；丙酸塔顶一侧连接丙酸塔顶回流泵，丙酸塔底连接丙酸塔釜泵，丙酸塔一侧连接丙酸塔底再沸器。

一种羰基合成生产丙酸的方法，具体生产步骤为：