[发明专利]一种丙烯羰基化制丁辛醇的反应系统及方法

说明书

本发明提供了一种丙烯羰基化制丁辛醇的反应系统，包括：合成反应器、异构物分离器、第一加氢反应器和缩合反应器；所述合成反应器与所述异构物分离器相连；所述异构物分离器上设置有正丁醛出口和混合丁醛出口；所述混合丁醛出口与所述第一加氢反应器相连，所述正丁醛出口与所述缩合反应器相连；所述异构物分离器与所述第一加氢反应器间设置有外置式微米气泡发生器和冷凝器；混合丁醛从所述混合丁醛出口排出，一部分直接进入所述外置式微米气泡发生器中，另一部分经所述冷凝器冷凝后进入所述外置式微米气泡发生器中。本发明的反应系统能耗低、成本低、安全性高、所需反应温度和压力低、副反应少、丁醛转化率高，值得广泛推广应用。

技术领域

本发明涉及丙烯羟基化反应制备领域，具体而言，涉及一种丙烯羰基化制丁辛醇的反应系统及方法。

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、三苯基膦络合物或其它工业上使用的同类型物质为催化剂，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；

(3)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。

丙烯羰基合成法制备丁辛醇的主要方程式如下：

(1)丙烯氢甲酰化生成正丁醛(n-Bal)：

CH₃CH＝CH₂+CO+H₂→CH₃CH₂CH₂CHO

(2)丙烯氢甲酰化生成异丁醛(i-Bal)：

CH₃CH＝CH₂+CO+H₂→CH₃CH₂(CHO)CH₃

(3)混合丁醛加氢生成异丁醇和正丁醇：

CH₃CH₂CH₂CHO+H₂→CH₃CH₂CH₂CH₂OH

CH₃CH₂(CHO)CH₃+H₂→CH₃CH(CH₃)CH₂OH

(4)正丁醛缩合反应生成2-乙基-3-丙基丙烯醛(EPA):