[发明专利]丙烯氧化制丙烯醛和丙烯酸的装置及方法

说明书

本发明涉及一种丙烯氧化制丙烯醛和丙烯酸的装置及方法，所述装置包括：第一反应器，所述第一反应器入口管线上具有第一混合器；第二反应器，与所述第一反应器连接，所述第二反应器入口管线上具有第二混合器；急冷塔，与所述第二反应器连接；轻组份分馏塔，与所述急冷塔连接；丙烯酸精馏塔，与所述急冷塔连接；丙烯酸吸收塔，与所述第一反应器和所述急冷塔连接；丙烯醛吸收塔，与所述丙烯酸吸收塔连接；丙烯醛提纯塔，与所述丙烯醛吸收塔连接。本发明废气、废水排放量低，流程简单，成本较低，运行平稳，产品品质优异、物耗能耗低、操作周期长，可在线切换丙烯制丙烯醛和/或丙烯酸，且可随时在线灵活调整二者生产负荷。

本申请要求申请号为202310014672.7的中国专利申请的优先权，其内容通过引用的方式结合在本申请中。

技术领域

本发明涉及丙烯氧化技术领域，具体涉及一种丙烯氧化制丙烯醛和丙烯酸的装置及方法。

背景技术

丙烯酸是重要的有机合成原料及合成树脂单体，是聚合速度非常快的乙烯类单体。大多数用以制造丙烯酸甲酯、乙酯、丁酯、羟乙酯等丙烯酸酯类。丙烯酸及丙烯酸酯可以均聚及共聚，也可以与丙烯腈、苯乙烯、丁二烯、氯乙烯及顺酐等单体共聚。其聚合物用于合成树脂、胶黏剂、合成橡胶、合成纤维、高吸水性树脂、制药、皮革、纺织、化纤、建材、水处理、石油开采、涂料等领域。丙烯酸是水溶性聚合物的重要原料之一，与淀粉接枝共聚可制得超强性吸水剂。其传统的生产技术包括：丙烯腈水解法工艺技术；氰乙醇法工艺技术；β-丙内酯法工艺技术；高压雷佩法工艺技术；丙烯氧化法(固定床和流化床)；醋酸法工艺技术；二氧化碳和乙烯制丙烯酸技术等。

目前工业丙烯酸生产以丙烯氧化法(固定床)占主导技术，该法是以丙烯与空气及水蒸气按特定比例，在催化剂作用下，氧化制得丙烯醛，再将丙烯醛与空气及水蒸气按特定比例混合，在催化剂作用下，氧化制得丙烯酸。此法根据反应器结构，又分固定床法和流化床法两种。除美国索亥俄法采用流化床外，其他都采用列管式固定床。

丙烯醛作为重要的精细化工中间体，主要用于制备动物饲料添加剂蛋氨酸，甘油、戊二醛和水处理剂等，在饲料工业、造纸及水处理、医疗等行业具有广泛应用。丙烯醛的制备技术主要有甲醛乙醛气相缩合法工艺技术、甘油脱水法工艺技术、丙烯醚热解法工艺技术、丙烯氧化法工艺技术(固定床和流化床)。

目前丙烯氧化法(固定床)制丙烯醛是工业生产丙烯醛的最佳方法，该法是以丙烯、空气及水蒸气按特定比例，在催化剂的作用下，发生氧化反应，反应主要生成丙烯醛，同时生成丙烯酸、丙酸、醋酸、一氧化碳和二氧化碳等副产物。该法生产工艺简单，原料价廉易得，产品质量好，适合大规模工业生产。

但是，目前国内外丙烯酸和丙烯醛生产技术均为独立的工艺装置。

发明内容

本发明提出一种丙烯氧化制丙烯醛和丙烯酸的装置和方法，可在线切换丙烯制丙烯醛和/或丙烯酸，且可随时在线灵活调整二者生产负荷。

第一方面，本发明第一实施例提供一种丙烯氧化制丙烯醛和丙烯酸的装置，所述装置包括：第一反应器，所述第一反应器入口管线上具有第一混合器；第二反应器，与所述第一反应器连接，所述第二反应器入口管线上具有第二混合器；急冷塔，与所述第二反应器连接；轻组份分馏塔，与所述急冷塔连接；丙烯酸精馏塔，与所述急冷塔连接；丙烯酸吸收塔，与所述第一反应器和所述急冷塔连接；丙烯醛吸收塔，与所述丙烯酸吸收塔连接；丙烯醛提纯塔，与所述丙烯醛吸收塔连接。

根据本发明的一个方面，所述急冷塔塔釜管线连接至所述丙烯酸精馏塔塔顶，所述急冷塔塔顶管线连接至所述轻组份分馏塔底部，所述轻组份分馏塔塔釜管线连接至所述急冷塔顶部。

根据本发明的一个方面，所述丙烯酸吸收塔塔釜管线连接至所述急冷塔塔顶，所述丙烯酸吸收塔塔顶管线连接至所述丙烯醛吸收塔底部，所述丙烯醛吸收塔塔釜管线连接至所述丙烯醛提纯塔，所述丙烯醛提纯塔塔釜管线连接至所述丙烯醛提纯塔顶部。