[发明专利]一种烯烃氢甲酰化制醛中醛和催化剂分离的装置和方法

说明书

本发明涉及一种烯烃氢甲酰化制醛中醛和催化剂分离的装置和方法，所述分离装置包括降膜蒸发器、收集分离器、分离加压装置和加压脱杂装置；所述降膜蒸发器的出料口和所述收集分离器的进料口相连接；所述收集分离器的出液口和所述加压脱杂装置的进料口相连接；所述收集分离器的出气口和所述分离加压装置的进气口相连接；所述降膜蒸发器、收集分离器或分离加压装置中的至少1个设置有烯烃氢甲酰化制醛尾气进口。本发明提供的装置通过利用氢甲酰化反应尾气作为汽提气或/与循环气参与氢甲酰化反应产物‑催化剂分离，可有效提高分离系统的分离效果、改善分离过程中氢甲酰化催化剂及醛的损失。

技术领域

本发明涉及分离领域，具体涉及一种烯烃氢甲酰化制醛中醛和催化剂分离的装置和方法。

背景技术

目前，国内炼油能力不断增加，炼厂C2-C8等烯烃的产量激增，其中只有部分馏分被进一步利用，大量的C3、C4等馏分被作为燃料烧掉或作为液化气出售。低碳烯烃氢甲酰化工艺开辟了一种烯烃高效利用的途径，可打通炼油与化工之间的路线，走差异化发展特色化工道路。

醛类作为一类重要的化工产品和化工原料，主要用于生产酸、醇、酮肟及烯醛等化工中间体和高分子单体，在医药和农药原材料、工程塑料、涂料和轻纺助剂等行业具有广泛的用途。近年来，国内外市场对醛类产品的需求量仍不断增加。

目前以烯烃、一氧化碳和氢气为原料，采用贵金属络合物催化剂体系，将混合原料气通入催化剂的醛溶液中，进行氢甲酰化反应，制备醛类产品。其中，氢甲酰化反应采用的催化剂及配体价格较为昂贵，需要分离后循环使用。因此，反应后液相物料与催化剂的充分分离成为装置保持高效、平稳及经济运行的关键因素之一；另外，尽量减少副产物或废物的产生、降低装置能耗也是目前关注的焦点之一。氢甲酰化反应后，未参与反应的尾气气体中，含有H₂、CO、甲烷等轻质组分，并同时夹杂反应原料烯烃、烷烃、醛甚至夹带催化剂及配体。目前常用的技术路线中，该气体直接或通过冷凝、分离装置回收烯烃、醛等重组分后做为废气排出装置，造成较大的浪费、增加装置投资及运行成本。

CN107001218A提供了一种向汽提蒸发器添加CO来改善使用包括含有有机亚磷酸酯配体的氢甲酰化催化剂造成的催化剂金属损失。通过向反应产物-催化剂分离系统中的蒸发器循环气中通入CO，并控制将蒸发器中的平均CO分压维持在大于16psia(110kPa)，实现从铑-有机亚磷酸酯氢甲酰化催化剂中分离高沸点醛同时减少铑损失。但该方法需连续通入额外CO，该CO最终将以废气形式排出装置并很难高价值利用。同时，该方法氢甲酰化反应后气体未有效回收重组分，造成不必要的损失。

CN102143933A提供了连续加氢甲酰化方法，其中通过将作为部分顶部料流从冷凝器取出的再循环气体料流供回给其中进行醛产物料流分离的蒸发器中而控制并优选降低重物质。但该方法氢甲酰化反应后气体直接排出装置或与反应产物一起减压闪蒸后经水冷却分离后排出甲酰化系统。造成不必要损失或增加装置投资及运行成本。

即现阶段仍存在烯烃氢甲酰化中废气利用不充分，催化剂分离不彻底等问题。因此，需要提出一种能够有效利用氢甲酰反应尾气同时经济合理地回收其中的重组分。

发明内容

鉴于现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种烯烃氢甲酰化制醛中醛和催化剂分离的装置和方法，可以有效提高分离系统的分离效果、改善分离过程中氢甲酰化催化剂及醛的损失；所述方法可实现不增设额外冷却、分离装置回收反应尾气中醛、烯烃、烷烃等组分；同时，所述方法可充分利用尾气热量，减少分离装置能耗。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种烯烃氢甲酰化制醛中醛和催化剂分离的装置，所述分离装置包括降膜蒸发器、收集分离器、分离加压装置和加压脱杂装置；

所述降膜蒸发器的出料口和所述收集分离器的进料口相连接；

所述收集分离器的出液口和所述加压脱杂装置的进料口相连接；