[发明专利]一种丁辛醇的微界面制备装置及方法

权利要求书

1.一种丁辛醇的微界面制备装置，其特征在于，包括：羰基合成塔、异构物分离器、第一加氢反应器和氢气瓶；所述羰基合成塔与所述异构物分离器相连；所述第一加氢反应器包括反应器本体，所述反应器本体一侧设置有循环管路，所述循环管路的进口与所述反应器本体的上部相连通，所述循环管路的出口与所述反应器本体的下部相连通；所述反应器本体内设置有两个相对的分布器；位于上方的所述分布器沿竖直方向高于所述循环管路与所述反应器本体相连接的位置，位于下方的所述分布器沿竖直方向低于所述循环管路与所述反应器本体相连接的位置；所述反应器本体侧壁上设置有半球形的催化剂喷射器；所述催化剂喷射器沿竖直方向设置在两个所述分布器之间；

所述异构物分离器上设置有正丁醛出口和混合丁醛出口；所述混合丁醛出口连接有第一微界面发生器，所述第一微界面发生器与所述反应器本体中位于上方的所述分布器相连；

所述氢气瓶与所述反应器本体中位于下方的所述分布器相连，且所述氢气瓶与位于下方的所述分布器之间依次设置有第一气泡生成器和第二微界面发生器；氢气经所述第一气泡生成器和所述第二微界面发生器分散破碎成微米级别的微气泡后，通过所述分布器进入所述反应器本体中；

所述正丁醛出口连接有正丁醛塔；所述正丁醛塔的产物出口依次连接有缩合反应器、气液分离器和第二加氢反应器，所述第二加氢反应器的结构与所述第一加氢反应器相同；所述气液分离器与所述第二加氢反应器之间设置有蒸发器，所述蒸发器的出口连接有第二微气泡发生器；所述第二微气泡发生器与所述第二加氢反应器内位于下方的所述分布器相连；

所述第二加氢反应器中位于上方的所述分布器与所述氢气瓶相连；所述氢气瓶与所述第二加氢反应器中位于上方的所述分布器之间沿进气方向依次设置有第二气泡生成器和第一微气泡发生器；

所述分布器呈锥形，所述分布器的截面沿气泡流动方向增大；所述分布器的圆周面上分布有多个气孔；微气泡沿所述气孔喷射而出以实现微气泡的均匀分布；

所述第一气泡生成器与所述第二气泡生成器内部均设置有多层气泡产生层；所述气泡产生层由直径相同的圆形散粒体堆砌而成。

2.根据权利要求1所述的丁辛醇的微界面制备装置，其特征在于，所述第一气泡生成器连接有用于为氢气的分散破碎提供液相环境的正丁醇管路。

3.根据权利要求1所述的丁辛醇的微界面制备装置，其特征在于，所述羰基合成塔侧壁上依次设置有催化剂进口、丙烯进口和合成气进口，所述羰基合成塔内由上到下依次设置有喷淋器、液动式微米气泡生成器和气动式微米气泡生成器；所述喷淋器与所述催化剂进口相连，所述液动式微米气泡生成器与所述丙烯进口相连，所述气动式微米气泡生成器与所述合成气进口相连。

4.根据权利要求3所述的丁辛醇的微界面制备装置，其特征在于，所述液动式微米气泡生成器和所述气动式微米气泡生成器的出口相对。

5.根据权利要求4所述的丁辛醇的微界面制备装置，其特征在于，所述液动式微米气泡生成器和所述气动式微米气泡生成器的出口处均设置有导向圆盘。

6.根据权利要求5所述的丁辛醇的微界面制备装置，其特征在于，所述导向圆盘呈锥形，均匀分布有多个导向孔。

7.采用权利要求1-6任一项所述的丁辛醇的微界面制备装置的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

将丙烯和合成气与催化剂混合，进行羟基合成反应，再经过除沫后得到粗产品，粗产品经分离得到正丁醛和混合丁醛；

正丁醛经缩合反应生成辛烯醛，辛烯醛与氢气分别进行微界面破碎后，经加氢反应后得到辛醇粗产品，将所述辛醇粗产品精馏纯化后得到产物辛醇；

混合丁醛与氢气分别进行微界面破碎后，在催化剂的参与下进行加氢反应生成混合丁醇，再经精馏纯化分离得到正丁醇和异丁醇。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述羟基合成反应温度为80-95℃，压力为0.8-1.3MPa。

9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述催化剂为铑催化剂。

10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述第一加氢反应器与第二加氢反应器内的反应温度均为60-78℃，反应压强为0.50-0.80MPa。