[发明专利]用于氢甲酰化反应的反应系统

说明书

本发明提供一种用于氢甲酰化反应的反应系统，所述反应系统至少包括反应釜，所述反应釜包括釜体、文丘里喷射器和气体分布板；所述气体分布板设于所述釜体内，且将所述釜体分隔形成气液接触反应腔和气体物料室；所述文丘里喷射器位于釜体的顶部，且所述文丘里喷射器的物料出口位于所述气液接触反应腔内；所述气液接触反应腔的底部连接有反应物料出口通道；所述气体物料室连通有气体进料入口通道。本申请中反应系统用于氢甲酰化反应能够增大气液的接触面积且不断更新，增强了传质效果，其在能够提高反应转化率，大大缩短反应时间，并且反应能够连续进行。

技术领域

本发明涉及化学反应制备领域，特别是涉及一种用于氢甲酰化反应的反应系统。

背景技术

烯烃氢甲酰化反应是指一氧化碳和氢与烯烃在催化剂的存在和压力下生成比原来所用烯烃多一个碳原子的脂肪醛的过程，所以又称“醛化(反应)”或“氢甲酰化反应”。

烯烃氢甲酰化反应中，催化剂水溶液、CO/H₂、产物醛形成气液液三相，故反应采用了浆态床反应器。

中国专利CN 111217686 A中介绍了文丘里喷射器式反应器，优点是巧妙地运用静压能及动能的转化实现反应气体的循环，降低了能耗；缺点是参与反应的循环气和新鲜气的摩尔比不高。

中国专利CN 208554115 U中介绍了管壳式氢甲酰化反应器，该反应器打破传统反应器对气液两相传质、传热速率的局限，提高了传热、传质效率，但对于高碳醛来说，在靠近管壁的地方容易结晶析出堵塞管道。

中国专利CN 210560168 U中介绍了下喷自吸式反应器，原理同专利CN 111217686A，在此基础上增加了底部气体分布管，新鲜补充氢与循环氢部分被吸入顶端的喷射器，部分进入釜底的气体分布器，在一定程度上弥补了循环气量有限的缺陷，但环形分布器仍存在气体分布不均的状况。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种用于氢甲酰化反应的反应系统，其具有高效传热传质的特点，用于解决现有技术中氢甲酰化反应用反应器存在的上述问题，如文丘里喷射器式气体循环量有限、环形气体分布板气体分配不均匀等，这些问题的存在使氢甲酰化反应釜的传热、传质效率低，反应时间延长。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明是通过包括如下技术方案实现的。

本发明提供一种用于氢甲酰化反应的反应系统，所述反应系统包括反应釜，所述反应釜包括釜体、文丘里喷射器和气体分布板；所述气体分布板设于所述釜体内，且将所述釜体分隔形成气液接触反应腔和气体物料室；所述文丘里喷射器位于釜体的顶部，且所述文丘里喷射器的物料出口位于所述气液接触反应腔内；所述气液接触反应腔的底部连接有反应物料出口通道；所述气体物料室连接有气体物料入口通道。

优选地，所述文丘里喷射器包括依次相通的进口段、喷嘴、混合段和扩散段；所述进口段和喷嘴的外周环设有气室，所述气室与所述混合段连通。

优选地，所述反应系统还包括反应液进料通道，所述反应液进料通道与所述文丘里喷射器的物料入口连通。更优选地，所述反应液进料通道与所述文丘里喷射器的进口段连通。

优选地，所述反应系统还包括反应液循环通道，所述反应液循环通道的一端与所述液体物料出口通道连通，另一端与所述文丘里喷射器的物料入口连通。更优选地，反应液循环组件的另一端与所述文丘里喷射器的进口段连通。

更优选地，所述反应液循环通道上还设有循环泵和/或冷凝器。

更优选地，所述反应液循环通道上还连接有储料通道。所述储料通道用于将所述循环过程中的部分反应液进行存储备用。

优选地，还包括中心气体通道，所述中心气体通道与所述气体分布板连接，且所述气体进料入口通道通过中心气体通道与所述气液接触反应腔连通。