[发明专利]一种丙烯羰基化制丁醛的反应系统及方法

说明书

本发明提供了一种丙烯羰基化制丁醛的反应系统，包括：反应器；所述反应器侧壁由上到下依次设置有催化剂进口、丙烯进口和合成气进口；所述反应器的底部设置有溶剂进口；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；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、正丁醛收率高，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醛的反应系统及方法。

背景技术

丁辛醇是合成精细化工产品的重要原料，正丁醛的制备是制备丁辛醇的过程中最为重要的一环。现有技术中，丁醛的生成主要以合成气和丙烯为原料，以羰基铑/三苯基膦络合物为催化剂，反应生成混合丁醛，分离催化剂后进一步精馏得到丁醛混合物；但是在现有技术中，合成气、丙烯在催化剂作用下进行羰基合成反应中，合成气、丙烯和催化剂在羰基合成反应器内部无法得到充分混合，从而导致反应过程中反应效率低下，能耗高，且由于反应温度过高，生成的丁醛混合物中正丁醛收率低，催化剂使用寿命短，增加了企业的生产成本。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种丙烯羟基化制丁醛的反应系统，该反应系统一方面通过在反应器内部设置微界面发生器，将物料分散破碎成微气泡，从而增加气相和液相之间的相界面积，使得传质空间充分满足，增加了气体在液相中的停留时间，降低了能耗，提高了反应效率；另一方面，降低了反应器内部的操作温度以及压力，提高了整个反应系统的安全性和稳定性。

本发明的第二目的在于提供一种采用上述丙烯羟基化制丁醛的反应系统进行制丁醛的反应方法，该反应方法操作简便，得到的正丁醛纯度高，产品品质高，有利于减少能耗，达到比现有工艺更佳的反应效果。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

本发明提供了一种丙烯羰基化制丁醛的反应系统，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催化剂进口、丙烯进口和合成气进口；所述反应器的底部设置有溶剂进口；

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。

现有技术中，丁醛的生成主要以合成气和丙烯为原料，以羰基铑/三苯基膦络合物为催化剂，反应生成混合丁醛，分离催化剂后进一步精馏得到丁醛混合物，再将混合物进行异构物分离得到正丁醛；但是在现有技术中，合成气、丙烯在催化剂作用下进行羰基合成反应中，合成气、丙烯和催化剂在羰基合成反应器内部无法得到充分混合，从而导致反应过程中反应效率低下，能耗高，且生成的丁醛混合物中正丁醛收率低，增加了企业的生产成本。