[发明专利]一种从丙烯醛水合制3-羟基丙醛的水合产物中分离回收丙烯醛的方法

说明书

本发明涉及化工领域，公开了一种从丙烯醛水合制3‑羟基丙醛的水合产物中分离回收丙烯醛的方法，包括：将含丙烯醛的水合液输送至丙烯醛精馏塔中部，分离所得3‑羟基丙醛溶液由丙烯醛精馏塔塔底排出，一部分经降膜蒸发器回流至丙烯醛精馏塔内，一部分收集用于后续反应；分离所得气相由丙烯醛精馏塔塔顶通入丙烯醛喷淋塔底部，通入冷冻水和阻聚剂溶液，形成的凝液由丙烯醛喷淋塔塔底排出，一部分回流至丙烯醛精馏塔塔顶，一部分回收作为水合原料配制使用；形成的不凝气由丙烯醛喷淋塔塔顶排出作为废气处理。本发明方法脱醛后丙烯醛含量低，能量消耗少，喷淋冷凝液可以直接用在后续反应的配料，丙烯醛回收率高，回收过程中产生的不凝废气少。

技术领域

本发明涉及化工领域，尤其涉及一种从丙烯醛水合制3-羟基丙醛的水合产物中分离回收丙烯醛的方法。

背景技术

丙烯醛水合制3-羟基丙醛是1,3-丙二醇合成的第一步反应。为了提高3-羟基丙醛的选择性，使得丙烯醛的转化率较低，水合产物中未反应的丙烯醛含量高。由于丙烯醛的化学性质活泼且在水中的溶解度较低，水合反应产生的3-羟基丙醛与丙烯醛易发生副反应。因此需要及时将丙烯醛分离出来。

传统工艺一般采用真空精馏的方式回收丙烯醛，冷却介质要求温度低，用量大，塔顶冷凝器换热效率不高。此外，由于丙烯醛的高化学活泼性，在其冷凝过程中易发生自聚，造成冷凝器的换热效果降低，缩短了精馏装置的使用周期。因此传统方式分离水合产物中的丙烯醛效果不好。国外专利US3518310、US5093537、US6140543提出采用薄膜蒸发器回收水合液中的丙烯醛，水合液与热源接触时间短，丙烯醛与3-羟基丙醛的副反应较少，但降膜蒸发器的设备投资大，操作要求苛刻。国内专利CN1398843A提出采用从精馏塔底引入惰性气体的方式，降低了精馏塔釜温度，但惰性气体的加入使塔顶冷凝效率降低，尾气丙烯醛含量高，含丙烯醛废气难处理；专利CN1803750A提出采用惰性气体气提-吸收的方式，取消了再沸器加热，避免了塔釜物料的副反应，但惰性气体的使用量较大，气提塔顶气相含丙烯醛浓度低，使得吸收塔的效率较低，所需吸收剂用量大，且产生的含丙烯醛惰性气体难以重复利用，废气处理负荷大。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种从丙烯醛水合制3-羟基丙醛的水合产物中分离回收丙烯醛的方法，本发明方法可有效降低水合液中丙烯醛的含量，分离后的溶液可满足后续加氢反应要求，该方法采用精馏-喷淋冷却的方式，设备投资少，能量利用效率高，操作简单，运行周期长，三废产生少。通过处理后得到的3-羟基丙醛溶液中丙烯醛含量在500ppm以下，丙烯醛喷淋塔底部的溶液中丙烯醛含量在4~5wt%，可用于反应液的配制，丙烯醛回收率在90w%以上。

本发明的具体技术方案为：

第一方面，本发明提供了一种从丙烯醛水合制3-羟基丙醛的水合产物中分离回收丙烯醛的方法，包括以下步骤：将含丙烯醛的水合液输送至丙烯醛精馏塔中部，分离所得3-羟基丙醛溶液由丙烯醛精馏塔塔底排出，一部分经降膜蒸发器回流至丙烯醛精馏塔内提供热量，一部分收集用于后续加氢反应；分离所得气相（含大量丙烯醛）由丙烯醛精馏塔塔顶通入丙烯醛喷淋塔底部，冷冻水和阻聚剂溶液经混合后由丙烯醛喷淋塔塔顶通入，形成的凝液由丙烯醛喷淋塔塔底排出，一部分回流至丙烯醛精馏塔塔顶，一部分回收作为水合原料配制使用；形成的不凝气由丙烯醛喷淋塔塔顶排出作为废气处理。

本发明方法采用精馏-喷淋冷却的方式，一方面，处理后得到的3-羟基丙醛溶液中丙烯醛含量在500ppm以下，可满足后续加氢反应要求；另一方面，丙烯醛喷淋塔底部的溶液中丙烯醛含量在4~5wt%，可用于反应液的配制，丙烯醛回收率在90w%以上。

作为优选，所述含丙烯醛的水合液中丙烯醛的含量为1~10wt%。

作为优选，所述丙烯醛精馏塔和丙烯醛喷淋塔的真空度为-0.085~-0.065MPa。优选为-0.085~-0.070MPa。

作为优选，丙烯醛精馏塔塔釜采出的物料与进入降膜蒸发器的物料的质量比为1:1~5:1；优选为2:1~4:1。