[发明专利]一种采用高碳烯烃制备高碳醛的方法及其生产装置

说明书

本发明提出一种采用高碳烯烃制备高碳醛的方法及其生产装置，属于高碳醛的制备技术领域。所述采用高碳烯烃制备高碳醛的方法，包括如下步骤：高碳烯烃、氢气与一氧化碳的混合气和催化剂的水溶液在静态混合器内进行混合，混合物料进入微通道反应器进行氢甲酰化反应，得到含有高碳醛的气液混合物；将所述含有高碳醛的气液混合物依次进行冷却、分相，得到含有催化剂的水溶液和含有高碳醛的油相；将含有高碳醛的油相进行萃取，得到高碳醛。采用该方法制备高碳醛生产效率高、催化剂使用少、目标产物的选择性高，且生产成本低。

技术领域

本发明属于高碳醛的制备技术领域，尤其涉及一种采用高碳烯烃制备高碳醛的方法及其生产装置。

背景技术

目前工业上常采用氢甲酰化反应来制备高碳醛，工业上采用氢甲酰化制备高碳醛的反应器多为釜式带搅拌的反应器或塔式反应器。这些反应器均属于返混型反应器。反应原料一氧化碳与氢气都是气相，烯烃是液相，催化剂溶解在水中，是液相。而烯烃、一氧化碳及氢气在水中的溶解度很小，在返混型反应器中只能借助搅拌使气体产生鼓泡，才能使物料混合。但由于搅拌浆速的限制，影响了气体在催化剂水溶液中的分散，影响了传质效果，特别是规模大、反应釜尺寸变大后就更突出。

专利CN102649718A中公开了一种旋转填料床超重力高效反应器，该方法可以几何数量级提高传质效率，进而大大提高C2～C8的烯烃氢甲酰化反应速率，同时，由于大大缩短了停留时间，有效提高了选择性。但由于该反应器内部结构复杂，在高压下进行操作时容易损坏设备，使得设备使用寿命短，维修费用高昂，而且常常会影响生产的正常进行。专利CN111153782A中公开了一种纤维膜反应器和搅拌釜反应器串联，该方法可以极大的提高传质效率，烯烃转化率和目标产物选择性较高，但设备规模大，催化剂一次性投入占比较高，使得生产成本大幅增加。

发明内容

本发明提供了一种采用高碳烯烃制备高碳醛的方法及其生产装置，生产效率高、催化剂使用少、目标产物的选择性高，且生产成本低。

为了达到上述目的，本发明提供了一种采用高碳烯烃制备高碳醛的方法，包括如下步骤：

高碳烯烃、氢气与一氧化碳的混合气和催化剂的水溶液在静态混合器内进行混合，混合物料进入微通道反应器进行氢甲酰化反应，得到含有高碳醛的气液混合物；

将所述含有高碳醛的气液混合物依次进行冷却、分相，得到含有催化剂的水溶液和含有高碳醛的油相；

将含有高碳醛的油相进行萃取，得到高碳醛。

优选的，所述催化剂为铑膦络合催化剂，所述催化剂的水溶液中铑含量为100mg/L～300mg/L。

优选的，所述氢甲酰化反应的温度为90～130℃，压力为1.0～4.0MPa。

本发明提供了一种上述任意方案所述的方法的生产装置，包括静态混合器、微通道反应器、冷却器、层析器和萃取塔；

所述静态混合器的出料口通过管线与微通道反应器的进料口连接；所述微通道反应器的出料口通过管线与冷却器连接；所述冷却器的出料口通过管线与层析器的进料口连接；所述层析器的油相出料口通过管线与萃取塔的进料口连接，层析器的水相出料口通过管线与静态混合器的进料口连接。

优选的，所述层析器的内部中间设置有隔板，所述隔板高度为层析器高度的2/3。

优选的，还包括预热器，所述预热器通过管线分别与静态混合器的出料口和微通道反应器的进料口连接。

优选的，还包括冷凝器，所述冷凝器通过管线与层析器的尾气排放口连接。

优选的，还包括降膜蒸发器；所述降膜蒸发器的下端出料口通过管线与静态混合器连接；所述降膜蒸发器的上端出料口通过管线与萃取塔的侧线进料口连接；所述降膜蒸发器的中部进料口通过管线与萃取塔的塔釜出料口连接，顶部出料口通过管线与萃取塔的塔顶进料口连接。