[发明专利]由烯烃制备醇的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于由烯烃制备醇的装置和方法。更具体地，本发明涉及在醇的制备中降低高沸点成分的产生和有效地除去剩余的高沸点成分以得到不含高沸点成分的制备醇的装置和方法。

背景技术

众所周知的作为“羰化反应”的加氢甲酰化是通过将各种烯烃与合成气(CO/H₂)在金属催化剂和配体存在下反应制备具有比烯烃多一个碳的直链(正常)和支链(异)醛的方法。

通过羰化反应合成的醛通过氧化或还原转化为醛的衍生物，例如酸和醇。此外，通过醛醇缩合反应等然后氧化或还原可以将醛转化成含有长烷基的酸和醇。这些醇和酸用于溶剂、添加剂、各种增塑剂的原料等。

加氢甲酰化的代表性实例是使用铑基催化剂由丙烯制备辛醇(2-乙基己醇)。辛醇主要是用于作为PVC增塑剂(例如邻苯二甲酸二辛酯(DOP))的原料，也用作合成润滑剂、表面活性剂等的中间原料。

例如，在将丙烯用作烯烃的情况下，丙烯与合成气(CO/H₂)注入到使用催化剂的羰化反应器中以产生正丁醛和异丁醛。所产生的醛的混合物与催化剂混合物一起转移到分离器中，分离成烃和催化剂混合物，所述催化剂混合物返回到反应器中，烃成分转移到汽提塔中。该烃在汽提器中通过新鲜合成气汽提，将未反应的烯烃和合成气回收到羰化反应器中，将丁醛转移到蒸馏塔中，并分离为正丁醛和异丁醛。将存在于蒸馏塔底部的正丁醛转移到氢化反应器中，并通过氢化(加氢)制造为正丁醇。

存在于蒸馏塔底部的正丁醛，主要含有羰化过程中产生的高沸点成分(例如醛的二聚体或三聚体)。当将含有高沸点成分的正丁醛供给到氢化反应器中，并随后进行加氢反应时，会产生低产率和降低催化剂活性的问题。为了解决这些问题，在转移到氢化反应器之前，使用附加柱进一步纯化高沸点成分。

此外，通常使用填充有镍基或铜基固体加氢催化剂的反应器进行醛的氢化。通过蒸发原料醛在蒸汽中进行氢化反应或者通过将液相原料醛注入反应器在液体中进行氢化反应。

然而，不管是催化剂和汽相或液相反应中，在反应期间会发生不希望的副反应(例如酯化、缩醛化和醚化反应)，从而不利地导致反应选择性变差，且在分离生成的醇的过程中需要额外纯化掺杂在醇中的高沸点成分。

发明内容

【技术问题】

由于这样的事实，即氢化过程中产生的高沸点成分导致需要进一步纯化或催化剂效率变劣，本发明的发明人设计并完成用于制备醇的装置和方法，其降低加氢过程中生成的高沸点成分并通过醇分离步骤除去剩余的高沸点成分。

【技术方案】

在根据本发明的一个方面，提供一种用于制备醇的装置，其包括用于将烯烃加氢甲酰化的反应器、用于分离醛的后处理装置、氢化反应器和用于分离醇的后处理装置，其中，所述用于将烯烃加氢甲酰化的反应器包含用于减少高沸点成分的环流反应器，用于分离醛的后处理装置包括催化剂/醛分离器和用于除去剩余的高沸点成分的分隔壁塔(DWC)，用于分离醇的后处理装置包括用于除去剩余的高沸点成分的分隔壁塔(DWC)。

根据本发明的另一个方面，提供一种制备醇的方法，其包括烯烃的加氢甲酰化、用于分离醛的后处理、氢化和用于分离醇的后处理，其中，烯烃的加氢甲酰化包括减少高沸点成分，用于分离醛的后处理包括通过气-液分离催化剂溶液再循环进入加氢甲酰化，用于分离醇的后处理包括通过蒸馏除去剩余的高沸点成分。

在下文中，将对该方法进行详细说明。

首先，本发明提供一种制备醇的装置和方法，以在氢化过程中减少高沸点成分，并在醇的分离过程中除去剩余的高沸点成分。

在下文中，将参照附图详细说明根据本发明一种实施方式的用于由烯烃制备醇的系统。图1是显示根据实施方式的由烯烃制备醇的系统的示意图。

具体地说，根据本发明的用于制备醇的系统包括用于将烯烃加氢甲酰化的反应器、用于分离醛的后处理装置、氢化反应器和用于分离醇的后处理装置，其中，所述用于将烯烃加氢甲酰化的反应器包括用于减少高沸点成分的环流反应器100，用于分离醛的后处理装置包括催化剂/醛分离器200和用于除去剩余的高沸点成分的分隔壁塔(DWC)700，用于分离醇的后处理装置包括用于除去剩余的高沸点成分的隔壁塔(DWC)400。

在下文中，将对环流反应器作更加详细的说明。

通过安装在环流反应器顶部的喷雾器将烯烃和合成气喷到装入反应器的催化剂混合物溶液中。