一种低碳烯烃氢甲酰化制备醛的方法

2016-12-10
研发部

一种低碳烯烃氢甲酰化制备醛的方法

烯烃与合成气在催化剂的作用下进行氢甲酰化反应,生成比烯烃多一个碳原子的醛方法是众所周知的工艺。因为烯烃的氢甲酰化反应是在溶解有催化剂的溶液中进行的,为了保证反应速率,通常需要一定的烯烃的分压,而较高的烯烃的分压,则会降低单程转化率,造成反应器尾气中烯烃损失量较大。为了提高烯烃的转化率,可以采用两个或多个反应器串联操作。采用反应器简单串联的方法,反应区通常采用两个相同大小的反应器,由于未转化烯烃在通常的反应条件下主要存在于液相之中,因此需要将第一反应区的反应液相物流全部送入第二反应区,而反应液相物流中含有大量反应生成的醛,这会降低第二反应区的效率。为了提高第二反应区的效率可以在两个反应区之间对反应区的液相物流进行中间分离,将未反应的烯烃分离出来,送入第二反应区或返回第一反应区中,而送入第二反应区的液相则是经过分离去除大部分反应产物醛的催化剂溶液,这样可以提高第二反应区的效率。为了将第一反应区的液相物流中未转化的烯烃分离出来,一种常用的方法是蒸馏法,即将反应产物液流经过简单蒸发或者精馏,将低沸点的烯烃与产物醛及催化剂溶液分离,并循环回反应器中继续反应。由于均相催化所使用的催化剂对温度比较敏感,在较高的温度下有可能会失去活性,因此蒸发或者精馏过程要求对温度控制较为严格,为了降低温度,需要在比反应器低的压力,甚至负压的条件下进行蒸发或者精馏。经过蒸发或者精馏分离得到的未转化的烯烃,由于压力低于反应器的压力,因此不能直接送入反应区进行反应,可采用的方法是通过压缩机将烯烃增压。另一种可用的分离未转化烯烃的简单方法是气提法,即让作为反应原料的C0/H2气体先与含有未转化烯烃的产物液相流进行两相接触,使烯烃被气提至气相,与co/h2 —起返回反应区。

采用两个或多个反应器串联的的连续氢甲酰化过程中,存在着后续反应器效率较低的问题,为改进现有技术中存在的缺点,本发明的目的是提供一种提高两个或多个反应器串联氢甲酰化反应中后续反应器效率的方法。更具体地说,提供一种新的反应-分离组合方式,从而在不影响催化剂性能的情况下使工艺过程简化,保证原料烯烃的有效利用。低碳烯烃氢甲酰化制备醛的方法,包括如下工艺步骤:

(I)提供一个第一反应区和第二反应区,低碳烯烃与合成气分别在两个反应区中于温度60120°C和压力O. 55MPa的条件下与含有催化剂的溶液接触生成醛;

(2)将第一反应区产物气相物流送入第二反应区中;

(3)在第一反应区和第二反应区之间设置一个气提塔,将第一反应区及第二反应区的产物液相物流送入气提塔,于30-110°C和压力O.5-5MPa条件下与合成气接触,将反应区产物液相物流中未转化的烯烃从液相中分离出来,将含有未转化的烯烃的合成气返回第一反应区、第二反应区中的任意一个或两个;

(4)经过气提后的产物流送入分离区,将产物醛与催化剂溶液进行分离,将分离后的催化剂溶液返回第一反应区和第二反应区。

所述的反应温度优选为70-100°C,反应压力优选为I.0--3.0MPa。低碳烯烃可以选择乙烯、丙烯、丁烯中的任意一种,优选选择丙烯、丁烯。中,所述的产物气相物流包括:H2C0、未反应的烯烃、烷烃、产物醛及惰性组分。(3)中,所述的产物液相物流包括未反应的烯烃,烷烃,产物醛,溶剂及催化剂。由于采用了在两个反应区之间使用气提塔分离反应液相物流中溶解的未反应的烯烃的方法,与简单串联工艺相比,提高了第二反应区的效率,可以增加产能。与采用蒸馏设备进行中间分离的方法相比,该方法设备较为简单,避免了为将烯烃返回反应区需增加增压设备的做法。

来源:内江洛伯尔材料科技有限公司