[发明专利]一种连续催化精馏制备3-羟基丙醛的方法及装置

权利要求书

1.一种连续催化精馏制备3-羟基丙醛的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(1)混合丙烯醛和水，得到的混合液在第一催化剂作用下进行水合反应，所述第一催化剂包括酸性树脂和/或螯合树脂，得到水合反应产物；

(2)步骤(1)所述水合反应产物经连续催化精馏，丙烯醛向上输送，并在第二催化剂作用下继续进行水合反应，所述连续催化精馏包括两段连续催化精馏，分别为第一段催化精馏和第二段催化精馏，所述第一段催化精馏的顶部物料送入第二段催化精馏的底部，所述第一段催化精馏的底部采出3-羟基丙醛产品，所述第一段催化精馏的底部温度为55～70℃；所述第二段催化精馏的底部物料送入第一段催化精馏的顶部，所述第二段催化精馏的顶部温度为5～20℃；步骤(1)和步骤(2)中水合反应产生的3-羟基丙醛向下输送，实现3-羟基丙醛与丙烯醛的分离，得到3-羟基丙醛产品。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述混合液中丙烯醛的质量浓度为5～20％。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述混合液经预热后再进行水合反应。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述预热的温度为30～60℃。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述混合液以空速0.1～2h^-1送入水合反应装置进行水合反应。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述酸性树脂和/或螯合树脂的类型各自独立的包括磷酸型、氨基膦酸型、磺酸型或亚胺乙酸型中的任意一种或至少两种的组合。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述第二催化剂包括酸性树脂和/或螯合树脂。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述酸性树脂和/或螯合树脂的类型各自独立的包括磷酸型、氨基膦酸型、磺酸型或亚胺乙酸型中的任意一种或至少两种的组合。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述水合反应产物送入第一段催化精馏的中部。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二段催化精馏的中部补加水。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分离得到的丙烯醛循环至步骤(1)的水合反应中。

12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法在连续催化精馏制备3-羟基丙醛的系统装置中进行；

所述系统装置包括依次连接的水合反应装置和催化精馏装置，所述水合反应装置内设置有第一催化剂，所述催化精馏装置内设置有第二催化剂；

所述催化精馏装置包括第一催化精馏塔和第二催化精馏塔，所述第一催化精馏塔的顶部出口连接第二催化精馏塔的底部入口，所述第二催化精馏塔的底部出口连接第一催化精馏塔的顶部入口。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述水合反应装置包括水合反应柱。

14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，在所述水合反应装置之前设置有第一换热装置。

15.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述水合反应装置的物料出口连接催化精馏装置的中部。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述水合反应装置的物料出口连接第一催化精馏塔的中部。

17.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述第一催化精馏塔的中部设置有至少一个入料口。