[发明专利]一种丙烯羰基化制丁醛的反应系统及方法

权利要求书

1.一种丙烯羰基化制丁醛的反应系统，其特征在于，包括：反应器、丙烯储罐、一氧化碳储罐、氢气储罐、丙烯管路和合成气管路；所述反应器侧壁由上到下依次设置有丙烯进口和合成气进口；

所述反应器内部由上到下设置有两个微界面发生器，位于上方的所述微界面发生器与所述丙烯进口相连以将丙烯气体破碎成微米级别的微气泡；位于下方的所述微界面发生器与所述合成气进口相连以用于破碎合成气成微米级别的微气泡；两个所述微界面发生器的出口相对且出口处均连接有用于将原料均匀分布的气体分布器；

所述丙烯进口通过所述丙烯管路与所述丙烯储罐连接；所述一氧化碳储罐与所述氢气储罐并联且所述一氧化碳储罐与所述氢气储罐均通过所述合成气管路与所述合成气进口相连；所述丙烯管路与所述合成气管路上均设置有用于将气体预分散破碎为气泡的气泡发生器；

所述气体分布器包括分布器主体和多个喷嘴；多个所述喷嘴倾斜布置在所述分布器主体上以将所述微界面发生器产生的微气泡均匀分散；

所述反应器侧壁上设置有催化剂进口，所述反应器内设置有喷淋器，所述喷淋器位于所述微界面发生器的上方；所述喷淋器与所述催化剂进口相连；所述催化剂进口连接有催化剂储罐。

2.根据权利要求1所述的丙烯羰基化制丁醛的反应系统，其特征在于，所述气泡发生器包括气相主路和液相支路；所述液相支路与所述反应器相连，所述反应器中的溶剂经所述液相支路进入所述气相主路与所述气相主路中的气体混合形成气泡。

3.根据权利要求1所述的丙烯羰基化制丁醛的反应系统，其特征在于，所述反应器顶部连接有第一冷凝器；所述第一冷凝器的不凝气出口连接有燃烧系统，所述第一冷凝器的冷凝物出口与反应器相连。

4.根据权利要求1所述的丙烯羰基化制丁醛的反应系统，其特征在于，所述反应器底部设置有溶剂进口，所述溶剂进口连接有溶剂储罐。

5.根据权利要求1所述的丙烯羰基化制丁醛的反应系统，其特征在于，所述反应器上设置有产物出口，所述产物出口连接有除沫器；所述除沫器依次连接有气液分离器、异构物分离塔和精馏塔，所述精馏塔连接有正丁醛储罐。

6.根据权利要求5所述的丙烯羰基化制丁醛的反应系统，其特征在于，所述除沫器与所述气液分离器间设置有第二冷凝器；经所述除沫器除沫后的产物经所述第二冷凝器冷凝流入所述气液分离器中。

7.根据权利要求6所述的丙烯羰基化制丁醛的反应系统，其特征在于，所述气液分离器还连接有第三冷凝器，所述第三冷凝器与所述反应器中位于上方的所述微界面发生器相连；经所述气液分离器分离后的产物一部分直接流入所述异构物分离塔中，一部分经所述第三冷凝器冷凝后流回所述反应器中。

8.采用权利要求1-7任一项所述的丙烯羰基化制丁醛的反应系统的反应方法，其特征在于，包括如下步骤：

将丙烯和合成气分别经微界面分散破碎后，与催化剂混合，进行羟基合成反应，再经过除沫冷凝气液分离后得到粗产品，粗产品进行正丁醛和异丁醛的分离，经精馏纯化后得到正丁醛。

9.根据权利要求8所述的反应方法，其特征在于，所述羟基合成反应温度为85-90℃，压力为1.1-1.8MPa。

10.根据权利要求8所述的反应方法，其特征在于，所述催化剂为铑催化剂。