[发明专利]一种由烯烃羰基化制备异构醛的智能强化反应系统及工艺

权利要求书

1.一种由烯烃羰基化制备异构醛的智能强化反应系统，其特征在于，包括：

反应器，用以为液态烯烃、氢气和一氧化碳提供反应场所制备异构醛，所述反应器内设置有催化剂，所述反应器由全混流反应区和回流反应区组成；所述全混流反应区，其设置在所述反应器的下方，用以装载液态烯烃、氢气、一氧化碳和催化剂并为烯烃羰基化反应提供反应空间；所述回流反应区，其设置在所述反应器的上方，用以将未反应的氢气和一氧化碳进行回流处理并使未反应的氢气和一氧化碳与烯烃再次进行反应；

微界面发生器，其将气体的压力能和/或液体的动能转变为气泡表面能并传递给气体反应物，将气体反应物破碎形成直径≥1μm、且＜1mm的微米级气泡以提高气体反应物与液体反应物之间的传质面积，减小液膜厚度，降低传质阻力，并在破碎后将液体反应物与气体反应物的微米级气泡混合形成气液混合物，以在预设操作条件范围内强化液体反应物与气体反应物之间的传质效率和反应效率；

智能控制模块，其包括PLC控制器，传感器和云处理器，所述传感器将采集的电信号传输给云处理器，所述云处理器根据传感器传回的反应参数在云数据库进行筛选对比，筛选出最佳控制参数后对PLC控制器发出相对应的命令；

氢气纯化单元，其设置在所述反应器的一侧，用以对进入反应器内的氢气进行纯化处理；

气体回收单元，其设置在所述反应器的一侧，用以对未反应的氢气和一氧化碳进行回收。

2.根据权利要求1所述的一种由烯烃羰基化制备异构醛的智能强化反应系统，其特征在于，所述微界面发生器包括：

第一微界面发生器，其为气动式微界面发生器，所述第一微界面发生器位于所述反应器内的全混流反应区，所述第一微界面发生器用以将氢气破碎形成微米尺度的微米级气泡并在破碎完成后将微米级气泡输出至所述反应器内的全混流反应区与所述反应器内的全混流反应区内的液态烯烃混合形成气液混合物；

第二微界面发生器，其为气动式微界面发生器，所述第二微界面发生器位于所述反应器内的全混流反应区，所述第二微界面发生器用以将一氧化碳破碎形成微米尺度的微米级气泡并在破碎完成后将微米级气泡输出至所述反应器内的全混流反应区与所述反应器内的全混流反应区内的液态烯烃混合形成气液混合物；

第三微界面发生器，其为液动式微界面发生器，所述第三微界面发生器位于所述反应器内的回流反应区，所述第三微界面发生器与外部换热器和液泵配合使用，用以破碎卷吸所述反应器内的回流反应区上部未反应的氢气和一氧化碳形成微米尺度的微米级气泡，将微米级气泡与液态烯烃混合形成气液混合物并将气液混合物输出至所述全混流反应区以与所述第一微界面发生器和所述第二微界面发生器输出的气液混合物进行对冲，使未反应的氢气和一氧化碳再次参与反应，并同时调节所述反应器内混合物均匀度和反应温度。

3.根据权利要求2所述的一种由烯烃羰基化制备异构醛的智能强化反应系统，其特征在于，所述全混流反应区包括：

氢气进入管，其与所述第一微界面发生器相连通，所述氢气进入管上设置有第一泵体和第一流量计量器，所述氢气进入管用以将氢气传输至所述第一微界面发生器；

一氧化碳进入管，其与所述第二微界面发生器相连通，所述一氧化碳进入管上设置有第二泵体和第二流量计量器，所述一氧化碳进入管用以将一氧化碳传输至所述第二微界面发生器；

物料排出管，其与所述反应器的下端相连通，所述物料排出管上设置有第三流量计量器和第一电控阀门，所述物料排出管用以排出生成物。

4.根据权利要求2所述的一种由烯烃羰基化制备异构醛的智能强化反应系统，其特征在于，所述回流反应区包括：

回流管，其一端与所述第三微界面发生器相连通，其另一端位于所述回流反应区上部，所述回流管用以传递未反应的氢气和一氧化碳至所述第三微界面发生器；

气体排出管，其与所述反应器的上端相连通，所述气体排出管上设置有第四流量计量器，所述气体排出管用以排出未反应的氢气和一氧化碳；

物料进入管，其与所述反应器的侧壁上部相连通，所述物料进入管上设置有第五泵体和第五流量计量器，所述物料进入管用以向所述反应器内添加液态烯烃。