[发明专利]一种催化反应精馏合成丁酮醇的方法和装置

权利要求书

1.一种催化反应精馏合成丁酮醇的方法，其特征在于，该方法在催化反应精馏合成丁酮醇的装置中进行，所述催化反应精馏合成丁酮醇的装置包括催化反应精馏塔(1)，所述催化反应精馏塔(1)从上到下包括精馏段(11)、催化段(12)和提馏段(13)，甲醛和丙酮在所述催化段(12)中被催化反应生成丁酮醇，催化反应产物中的轻组分上升至所述精馏段(11)进行分离提纯以获得未反应丙酮，催化反应产物中的重组分下沉至所述提馏段(13)进行分离提纯以获得丁酮醇；丙酮与甲醛的摩尔比为1.5:1～4：1，催化剂为负载型无机固体碱和/或强碱性苯乙烯季铵型阴离子交换树脂，所述催化段(12)的反应温度为70～100℃。

2.根据权利要求1所述的催化反应精馏合成丁酮醇的方法，其特征在于，所述催化段(12)装填有夹层填充催化剂的规整催化精馏填料。

3.根据权利要求2所述的催化反应精馏合成丁酮醇的方法，其特征在于，所述催化剂和规整催化精馏填料的重量比为1.5:1～2:1。

4.根据权利要求2所述的催化反应精馏合成丁酮醇的方法，其特征在于，所述催化剂为KF/Al₂O₃固体碱和/或IRA-900阴离子交换树脂。

5.根据权利要求2所述的催化反应精馏合成丁酮醇的方法，其特征在于，所述规整催化精馏填料为KATAPAK和/或MULTIPAK。

6.根据权利要求2所述的催化反应精馏合成丁酮醇的方法，其特征在于，所述催化段(12)的理论塔板数为4～6。

7.根据权利要求1所述的催化反应精馏合成丁酮醇的方法，其特征在于，所述精馏段(11)的理论塔板数为8～14；所述提馏段(13)的理论塔板数为3～9；所述精馏段(11)和提馏段(13)中装填的填料各自独立地为拉西环、鲍尔环、孔板波纹填料和丝网波纹填料中的至少一种。

8.根据权利要求7所述的催化反应精馏合成丁酮醇的方法，其特征在于，所述精馏段(11)的理论塔板数为10～12。

9.根据权利要求7所述的催化反应精馏合成丁酮醇的方法，其特征在于，所述提馏段(13)的理论塔板数为5～7。

10.根据权利要求7所述的催化反应精馏合成丁酮醇的方法，其特征在于，所述精馏段(11)和提馏段(13)中装填的填料各自独立地选自350Y孔板波纹填料、BX500丝网波纹填料和CY700丝网波纹填料中的至少一种。

11.根据权利要求1所述的催化反应精馏合成丁酮醇的方法，其特征在于，该方法还包括将从所述精馏段(11)分离提纯出的未反应丙酮进行冷凝，之后部分返回至所述催化反应精馏塔(1)的塔顶。

12.根据权利要求11所述的催化反应精馏合成丁酮醇的方法，其特征在于，所述催化反应精馏塔(1)的回流比为0.8:1～2:1。

13.根据权利要求12所述的催化反应精馏合成丁酮醇的方法，其特征在于，所述催化反应精馏塔(1)的回流比为1:1～1.6:1。

14.根据权利要求13所述的催化反应精馏合成丁酮醇的方法，其特征在于，所述催化反应精馏塔(1)的回流比为1.2:1～1.4:1。

15.根据权利要求11-14任一项所述的催化反应精馏合成丁酮醇的方法，其特征在于，该方法还包括将从所述提馏段(13)分离提纯出的部分丁酮醇经气化之后返回至所述催化反应精馏塔(1)的塔釜。