[发明专利]一种高收率连续氧化制备丁烯-2-酸的装置和方法

说明书

本发明涉及丁烯酸制备技术领域，提供了一种高收率连续氧化制备丁烯‑2‑酸的装置和方法。本发明提供的装置包括丁烯‑2‑醛原料釜（V‑101）、溶剂原料釜（V‑102）、静态混合器（M‑101）、原料预热器（E‑101）、进料气液混合器（M‑102）、多级管式反应器、级间气液混合器以及气液分离器（V‑103）。本发明提供的装置能够连续催化氧化合成丁烯‑2‑酸，实现丁烯‑2‑酸的连续生产，操作更简便，环保节能，反应的供热和移热更容易，安全性更高，生产效率高，丁烯‑2‑醛的转化率高；并且本发明的装置采用连续管式反应器进行催化氧化反应，催化剂的再生操作简便。

技术领域

本发明涉及丁烯酸制备技术领域，特别涉及一种高收率连续氧化制备丁烯-2-酸的装置和方法。

背景技术

丁烯-2-酸（结构式如下）是一种不饱和脂肪酸，分子中含有双键和羧基，具有很强的反应性，在工业上具有广泛的用途，主要用于制备各种树脂、杀菌剂、表面涂料、增塑剂，也是一种重要的医药中间体和农药中间体。

目前，丁烯-2-酸通常由丁烯-2-醛氧化得到，基本原理如下：

专利CN1415594A公开了一种在氧化塔中以丁烯-2-醛氧化制备丁烯-2-酸的方法，它以金属银粉为催化剂，在氧化塔中经空气氧化制备丁烯-2-酸。

专利CN100494151A公开了一种在高压釜中选择性氧化丁烯-2-醛合成丁烯-2-酸的方法，其以丁烯-2-醛为原料，以丙酮、乙酸、苯或甲苯为溶剂，磷钼酸为主催化剂，五氧化二钒为助催化剂，在反应温度30~100 ℃，压力0.3~0.9 MPa条件下，通氧气反应合成丁烯-2-酸。也可将磷钼酸负载到催化剂载体（活性炭、SiO₂、γ-Al₂O₃、分子筛等）上。

上述专利在氧化塔或高压釜中进行反应，均为间歇式反应，效率较低。

发明内容

本发明目的在于提供一种高收率连续氧化制备丁烯-2-酸的装置和方法。本发明能够实现丁烯-2-酸的连续化生产，生产效率高，能耗低。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

一种高收率连续氧化制备丁烯-2-酸的装置，包括：

丁烯-2-醛原料釜V-101，所述丁烯-2-醛原料釜V-101设置有进料口和出料口；

溶剂原料釜V-102，所述溶剂原料釜V-102设置有进料口和出料口；

静态混合器M-101，所述静态混合器M-101的进料口分别与丁烯-2-醛原料釜V-101和溶剂原料釜V-102的出料口连通；

原料预热器E-101，所述原料预热器E-101的进料口与所述静态混合器M-101的出料口连通；

进料气液混合器M-102，所述进料气液混合器M-102与所述原料预热器E-101的出料口连通，且所述进料气液混合器M-102还设置有气体入口；

多级管式反应器，所述多级管式反应器包括若干个串联连通的管式反应器，所述多级管式反应器的进料口和所述进料气液混合器M-102的出料口连通；

所述多级管式反应器的级间设置有级间气液混合器；

气液分离器V-103，所述气体分离器V-103的进料口和所述多级管式反应器的出料口连通。

所述气体分离器V-103的高度高于多级管式反应器。

优选的，所述多级管式反应器的级数至少为3级。