[发明专利]由催化干气提浓气同时制备丙醛和丁醛的工业方法

说明书

技术领域

本发明涉及将催化干气提浓后富含乙烯和丙烯的混合气与氢气和一氧化碳 混合，采用水溶液铑膦络合催化剂，经静态混合反应器进行氢甲酰化反应，同 时生成丙醛和丁醛的工业方法。

背景技术

据有关资料介绍，目前我国催化裂化装置有上百套，副产的催化裂化干气 约414万吨，其中含乙烯约73万吨。由于在催化干气中乙烯含量比较低，若将 乙烯从催化干气中分离出来，采用常规的分离技术，往往在经济上难以过关。 因此寻找经济可行的分离方法，成为大家追求的目标。其中采用变压吸附法分 离乙烯、丙烯成为大家关注的重点。四川省达科特化工科技有限公司开发了一 种分离烯烃的专用吸附剂，配以相适应的变压吸附工艺，已能将催化干气中的 乙烯提浓到80％以上，同时还能得到7％～9％的丙烯。

从催化干气中回收的烯烃，在有乙烯工业的企业中，可以直接送去进一步 分离精制加以利用。但许多炼油企业并不具备此条件，需要在提浓乙烯的同时， 还要为其配备下一步可加以利用的项目。在诸多可选项目中，烯烃氢甲酰化无 疑是一个优选的项目。

目前，在世界上广泛使用的烯烃与氢气、一氧化碳进行的氢甲酰化的方法 是以铑膦配位体为催化剂的低压羰基合成法。在低压羰基合成法中又因铑催化 剂的不同而分成油溶性和水溶性两种方法。美国专利US5,675,041及中国专 利CN1168129A中就记载了一种采用油溶性铑催化体系的乙烯氢甲酰化制丙醛的 生产方法。由于该法需加入大量溶剂，使铑催化剂溶于溶剂中，反应完成后， 反应产物丙醛与催化剂同溶于有机溶剂中，要将他们分开一般要采用精馏的方 法，给丙醛的分离、纯化带来了困难。在分离过程中需要较高的温度，使大量 催化剂在较高温度下加热，也易导致催化剂的失活。采用水溶性铑催化体系， 就能很好地避开上述油溶性铑催化体系缺点。由于生成的醛能与水仅部份互溶。 通过简单的两相分离，就可将溶于水中铑催化剂与有机相分开，避免了催化剂 与有机相分离的加热过程，很容易实现催化剂的循环使用，这可大幅降低催化 剂第一次投入量，降低了生产的投资成本，同时也简化了工艺过程。

用水溶液性铑膦络合催化体系，由乙烯氢甲酰化生产丙醛，丙烯氢甲酰化 生产丁醛已有专利报导。四川大学与新疆新峰股份有限公司进行了稀乙烯氢甲 酰化的中试工作，他们基本都是采用釜式搅拌反应器，完成连续操作的工艺过 程。还未见到用静态混合器作为氢甲酰化反应装置的报道，也没见过在同一套 装置中，同时将乙烯和丙烯进行氢甲酰化，得到丙醛和丁醛两个产品的报道。

发明内容

本发明提供了一种由催化干气提浓气同时制备丙醛和丁醛的工业方法。

本发明的特征在于采用水溶性的铑膦络合催化剂的水溶液，用循环泵以一 定的流速进入静态混合反应器。同时催化干气提浓气与氢气、一氧化碳按一定 比例混合后，以催化剂相同方向进入静态混合反应器。进入静态混合反应器的 物料被强力混合，使催化干气提浓气中乙烯、丙烯氢甲酰化反应在静态混合反 应器中快速完成。完成反应的流体随着循环的催化剂水溶液进入循环罐。在循 环罐中装有特殊分离装置，将循环物料中未反应的气体分出，同时将油水混合 液迅速分相，水相从循环罐底部进入循环泵，油相浮于循环罐上层而溢流进产 品罐。从产品罐顶放出的尾气被送入冷却冷凝器，被尾气带出的醛类在这里被 冷却冷凝，冷凝下来的物料流入产品罐，冷却冷凝器的尾气经稳压阀后送入燃 气管网。

从产品罐出来的反应产物进入闪蒸罐，部份溶解在溶液中的气体溢出，进 入燃气管网，其他反应产物则靠闪蒸罐的压力送入丙醛精馏塔。反应产物在塔 内经精馏分离，丙醛从塔顶蒸出，该丙醛汽体经塔顶冷凝器冷凝成液体后，部 份回流回塔顶，部份作为丙醛产品采出。丙醛精馏塔正压操作，含有丁醛的釜 液进入丁醛精馏塔，经精馏分离，丁醛从塔顶蒸出，经塔顶冷凝器冷凝，部份 回流回塔顶，部份作为丁醛产品采出。该丁醛产品中正丁醛/异丁醛＝10∶1～ 19∶1。丁醛塔的塔釜液送入一静置分层器，经分层，分层液下部为水，返回反 应系统，以回收反应产物带出的铑催化剂；分层液上部为醛的低聚物，放出后 送至燃煤锅炉掺混燃烧处理。