[实用新型]一种基于微界面的丙烯羰基化反应系统

说明书

本实用新型提供了一种基于微界面的丙烯羰基化反应系统，包括：丙烯管路、合成气管路和羰基反应器；所述羰基反应器中部设置有集液盘；所述集液盘上设置有向上的开口，所述开口上设置有阻逆板；所述集液盘上方设置有第一微界面发生器，所述集液盘下方设置有第二微界面发生器；所述第一微界面发生器侧壁连通有所述丙烯管路；所述第二微界面发生器侧壁连通有丙烯管路和合成气管路。本实用新型的反应系统能够实现催化剂的循环使用，提高了催化剂的利用率，降低了成本，且系统整体能耗低、安全性高、所需反应温度和压力低、正丁醛收率高，值得广泛推广应用。

技术领域

本实用新型涉及丙烯羰基化反应技术领域，具体而言，涉及一种基于微界面的丙烯羰基化反应系统。

背景技术

丁辛醇是合成精细化工产品的重要原料，正丁醛的制备是制备丁辛醇的过程中最为重要的一环。现有技术中，丁醛的生成主要以合成气和丙烯为原料，以羰基铑/三苯基膦络合物为催化剂，反应生成混合丁醛，分离催化剂后进一步精馏得到丁醛混合物；但是在现有技术中，丙烯羰基化制丁醛存在以下问题：

1、合成气、丙烯在催化剂作用下进行羰基合成反应时，无法得到充分混合，从而导致反应过程中反应效率低下，能耗高，且由于反应温度过高，生成的丁醛混合物中正丁醛收率低，生产成本高；

2、由于铑价格昂贵，使得非铑系催化剂尤其是铱催化剂广泛应用在羰基化反应中，但是铱催化剂的溶解性差，利用率低，因此造成催化成本偏高。

有鉴于此，特提出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于微界面的丙烯羰基化反应系统，该反应系统通过设置第二微界面发生器对合成气进行分散破碎，提高了合成气与丙烯间的相界传质面积，提高了反应效率，降低了反应能耗；通过在第二微界面发生器上方设置第一微界面发生器，能够捕捉未反应的合成气，使未反应的合成气继续反应，提高了合成气的转化率。

为了实现本实用新型的上述目的，特采用以下技术方案：

本实用新型提供了一种基于微界面的丙烯羰基化反应系统，包括：丙烯管路、合成气管路和羰基反应器；所述羰基反应器中部设置有集液盘；所述集液盘上设置有向上的开口，所述开口上设置有阻逆板；所述集液盘上方设置有第一微界面发生器，所述集液盘下方设置有第二微界面发生器；所述第一微界面发生器侧壁连通有所述丙烯管路；所述第二微界面发生器侧壁连通有丙烯管路和合成气管路；

所述羰基反应器顶部设置有过滤区，所述过滤区底部向内倾斜形成溢流面；所述过滤区一侧设置有第一采出口，所述第一采出口连接有第一采出管路；所述过滤区内靠近所述第一采出口处设置有挡板，所述挡板竖直设置，所述挡板与所述溢流面相配合以实现对产物中催化剂颗粒的过滤。

现有技术中，合成气、丙烯在催化剂作用下进行羰基合成反应时，无法得到充分混合，从而导致反应过程中反应效率低下，能耗高，且由于反应温度过高，生成的丁醛混合物中正丁醛收率低，生产成本高；另外，由于铑价格昂贵，使得非铑系催化剂尤其是铱催化剂广泛应用在羰基化反应中，但是铱催化剂的溶解性差，利用率低，催化效果差，催化成本偏高。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种基于微界面的丙烯羰基化反应系统，该反应系统中部设置有集液盘和阻逆板，通过集液盘和阻逆板有效防止了上部的液流向下返混，从而保证了产物纯度；通过设置第一微界面发生器和第二微界面发生器，能够将合成气分散破碎为微米级别的微气泡，提高合成气与丙烯间的接触面积，降低反应所需的温度和压力，提高原料转化率和反应效率。

优选的，所述第二微界面发生器与所述集液盘间设置有第一栅板层，所述第一微界面发生器上方设置有第二栅板层。进一步的，所述第一栅板层与所述第二栅板层均由多层格栅板组成，且多层所述格栅板交错设置。设置栅板层能够降低物料流速，使全混流变为平推流，促进气液固的分离。