一种丙醛合成系统及方法与流程

本发明属于有机合成，尤其涉及一种丙醛合成系统及方法。

背景技术：

1、丙醛是精细化学品的重要原料，主要用于生产正丙醇、丙酸、三羟甲基乙烷、甲基丙烯酸甲酯(mma)等中间体，进一步生产醇酸树脂、农药除草剂和杀虫剂、有机玻璃(pmma)，还广泛应用于涂料、塑料、食品、轻纺、饲料、橡胶助剂方面的精细化学品生产。近年来，国内外市场对于丙醛产品的需求量不断增加。

2、现有制备丙醛的方法中，由于乙烯氢甲酰化合成丙醛设备造价低，操作条件稳定，成为工业化生产采用较多的工艺方法。乙烯氢甲酰化合成丙醛(又名：乙烯羰基合成制丙醛)是以乙烯、一氧化碳和氢气为原料，在催化剂(目前工业化装置绝大部分采用铑系催化剂)的作用下，在特定的温度和压力等条件下发生氢甲酰化反应合成丙醛的过程。

3、而乙烯氢甲酰化合成丙醛又可分为气相循环法和液相循环法，液相循环法是将带有催化剂的溶剂进行循环，需要将催化剂与反应物进行分离；气相循环法是将催化剂和反应溶剂留在反应釜里，通过气相循环带出反应的产物，不需要进行催化剂和反应物的分离，可降低催化剂的损耗。在常规的气相循环法中，气相反应产物仅通过循环水和冷冻水两级换热过程进行冷凝，因此，需要消耗大量的循环水和冷冻水，能耗较大，生产成本较高。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种丙醛合成方法，该方法可降低循环水和冷冻水的用量，从而可降低能耗，降低生产成本。

2、本发明还提供一种丙醛合成系统，使用该系统合成丙醛可降低循环水和冷冻水的用量，从而可降低能耗，降低生产成本。

3、第一方面，本发明提供一种丙醛合成方法，包括以下步骤：

4、1)包括乙烯、一氧化碳和氢气的原料体系发生反应，得到包括丙醛的气相产物；

5、2)所述气相产物经冷却处理后，得到丙醛液相粗产物和剩余气相原料，所述冷却处理依次包括内部冷却介质处理和第一外部冷却介质处理；

6、3)利用合成气原料对所述丙醛液相粗产物进行汽提处理，得到丙醛和汽提后合成气原料；

7、其中，所述剩余气相原料和/或所述汽提后合成气原料作为内部冷却介质参与所述内部冷却介质处理。

8、如上所述的丙醛合成方法，经所述内部冷却介质处理后得到的升温后的内部冷却介质作为原料参与所述反应。

9、如上所述的丙醛合成方法，所述内部冷却介质处理包括第一内部冷却介质处理和第二内部冷却介质处理，所述剩余气相原料作为第一内部冷却介质参与第一内部冷却介质处理，所述汽提后合成气原料作为第二内部冷却介质参与第二内部冷却介质处理。

10、如上所述的丙醛合成方法，所述第一内部冷却介质处理包括n个第一内部冷却介质子处理，其中，所述剩余气相原料作为第一内部冷却介质依次参与n个第一内部冷却介质子处理，所述剩余气相原料的物流方向与所述气相产物的物流方向相反；和/或，

11、所述第二内部冷却介质处理包括m个第二内部冷却介质子处理，其中，所述汽提后合成气原料作为第二内部冷却介质依次参与m个第二内部冷却介质子处理，所述汽提后合成气原料的物流方向与所述气相产物的物流方向相反；

12、其中，n≥1，m≥1。

13、如上所述的丙醛合成方法，n＝2，且m＝2；

14、其中，所述冷却处理依次包括第一个第一内部冷却介质子处理、第一个第二内部冷却介质子处理、第二个第一内部冷却介质子处理、第二个第二内部冷却介质子处理和第一外部冷却介质处理。

15、如上所述的丙醛合成方法，所述冷却处理还包括第二外部冷却介质处理，所述第二外部冷却介质处理位于第一个第二内部冷却介质子处理和第二个第一内部冷却介质子处理之间。

16、第二方面，本发明还提供一种丙醛合成系统，包括：反应单元，冷却单元和汽提单元；

17、所述冷却单元依次包括内部冷却器和第一外部冷却器；

18、所述反应单元的气相出口与所述内部冷却器的物流入口连通，所述内部冷却器的物流出口与所述第一外部冷却器的物流入口连通，所述第一外部冷却器的液相出口与所述汽提单元的液相入口连通，所述第一外部冷却器的气相出口和/或所述汽提单元的合成气出口与所述内部冷却器的介质入口连通。

19、如上所述的丙醛合成系统，所述内部冷却器包括第一内部冷却器和第二内部冷却器，所述第一外部冷却器的气相出口与所述第一内部冷却器的介质入口连通，所述汽提单元的合成气出口与所述第二内部冷却器的介质入口连通。

20、如上所述的丙醛合成系统，所述第一内部冷却器包括n个依次串联的第一内部子冷却器，其中，所述第一外部冷却器的气相出口与第n个第一内部子冷却器的介质入口连通；和/或，

21、所述第二内部冷却器包括m个依次串联的第二内部子冷却器，其中，所述汽提单元的合成气出口与第m个第二内部子冷却器的介质入口连通；

22、其中，n≥1，m≥1。

23、如上所述的丙醛合成系统，n＝2，且m＝2；

24、其中，所述冷却单元包括依次串联的第一个第一内部子冷却器、第一个第二内部子冷却器、第二个第一内部子冷却器、第二个第二内部子冷却器和第一外部冷却器。

25、本发明提供一种丙醛合成方法，通过对气相产物进行内部冷却介质处理，可降低第一外部冷却介质冷冻水的用量，从而可降低能耗，降低生产成本。

技术特征：

1.一种丙醛合成方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，经所述内部冷却介质处理后得到的升温后的内部冷却介质作为原料参与所述反应。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述内部冷却介质处理包括第一内部冷却介质处理和第二内部冷却介质处理，所述剩余气相原料作为第一内部冷却介质参与第一内部冷却介质处理，所述汽提后合成气原料作为第二内部冷却介质参与第二内部冷却介质处理。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一内部冷却介质处理包括n个第一内部冷却介质子处理，其中，所述剩余气相原料作为第一内部冷却介质依次参与n个第一内部冷却介质子处理，所述剩余气相原料的物流方向与所述气相产物的物流方向相反；和/或，

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，n＝2，且m＝2；

6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述冷却处理还包括第二外部冷却介质处理，所述第二外部冷却介质处理位于第一个第二内部冷却介质子处理和第二个第一内部冷却介质子处理之间。

7.一种丙醛合成系统，其特征在于，包括：反应单元，冷却单元和汽提单元；

8.根据权利要求7所述的丙醛合成系统，其特征在于，所述内部冷却器包括第一内部冷却器和第二内部冷却器，所述第一外部冷却器的气相出口与所述第一内部冷却器的介质入口连通，所述汽提单元的合成气出口与所述第二内部冷却器的介质入口连通。

9.根据权利要求8所述的丙醛合成系统，其特征在于，所述第一内部冷却器包括n个依次串联的第一内部子冷却器，其中，所述第一外部冷却器的气相出口与第n个第一内部子冷却器的介质入口连通；和/或，

10.根据权利要求7-9任一项所述的丙醛合成系统，其特征在于，n＝2，且m＝2；

技术总结
本发明提供一种丙醛合成系统及方法，所述方法包括以下步骤：1)包括乙烯、一氧化碳和氢气的原料体系发生反应，得到包括丙醛的气相产物；2)所述气相产物经冷却处理后，得到丙醛液相粗产物和剩余气相原料，所述冷却处理依次包括内部冷却介质处理和第一外部冷却介质处理；3)利用合成气原料对所述丙醛液相粗产物进行汽提处理，得到丙醛和汽提后合成气原料；其中，所述剩余气相原料和/或所述汽提后合成气原料作为内部冷却介质参与所述内部冷却介质处理。本发明的丙醛合成方法通过对气相产物进行内部冷却介质处理，可降低第一外部冷却介质冷冻水的用量，从而可降低能耗，降低生产成本。

技术研发人员：李泽华,贺鑫平,骆彩萍,杨志国,熊超,王煊
受保护的技术使用者：华陆工程科技有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5