CN103373910A - 一种利用炼厂干气制备丙醛的方法 - Google Patents
一种利用炼厂干气制备丙醛的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103373910A CN103373910A CN2012101324259A CN201210132425A CN103373910A CN 103373910 A CN103373910 A CN 103373910A CN 2012101324259 A CN2012101324259 A CN 2012101324259A CN 201210132425 A CN201210132425 A CN 201210132425A CN 103373910 A CN103373910 A CN 103373910A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- dry gas
- gas
- hydroformylation reaction
- propionic aldehyde
- reaction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
本发明涉及一种炼厂干气中乙烯的利用方法,具体是一种直接利用炼厂干气中乙烯和氢气,与一氧化碳反应制备丙醛的方法。旨在提供炼厂干气低浓度乙烯直接利用制备丙醛的方法,原料干气经压缩系统加压,得到的高压干气进入净化系统,脱除杂质,净化后的炼厂干气与不含催化剂毒物的一氧化碳一起形成氢甲酰化反应原料气,在催化剂与催化剂配体的作用下与外加的一氧化碳一起进行氢甲酰化反应,以反应产物随气相和液相同时出料的工艺,经过分离系统,得到丙醛产品。本发明提供了一条新的工艺路线,炼厂干气只需要净化氢甲酰化反应催化剂毒物,无需对其组分进行分离、浓缩等手段,即可与一氧化碳一起进行氢甲酰化反应制备丙醛。
Description
技术领域
本发明涉及一种炼厂干气中乙烯的利用方法,具体是一种直接利用炼厂干气中乙烯和氢气,与一氧化碳反应制备丙醛的方法。
背景技术
炼厂干气主要来自于原油的二次加工,如催化裂化、热裂化、延迟焦化等,其中催化裂化的干气量最大,产率最高。炼厂干气中含有10~20%的乙烯,20~40%的氢气,以及氮气、甲烷、乙烷和少量的一氧化碳、二氧化碳、丙烷、丙烯等。
国外炼厂利用炼厂干气用作乙烯装置原料早在20世纪80年代就已工业化。国内的炼油及化工企业在结构和布局上与国外有很大的区别。首先国内炼油企业规模普遍偏小,布局分散,干气回收很难出现规模装置。其次,绝大部分炼油企业没有乙烯配套工艺,有些即使是油化结合型的,但其乙烯与炼油的地理位置相距也较远,给乙烯的进一步精制与利用带来困难。国内炼厂催化裂化干气基本用作工业燃料气、民用燃料气,其余的则放火炬烧掉,造成严重的资源浪费。随着我国炼油工业原油深度加工的迅速发展,副产的催化裂化干气也在大量增加,如何充分利用这部分宝贵的化工原料,开发新的综合利用工艺,提高炼油厂的综合效益,已引起人们的普遍关注。
目前,针对炼厂干气中乙烯的利用主要采用分离回收技术和化工利用技术两大类。目前已成功开发的用于干气分离回收的工艺有深冷分离、络合分离、溶剂抽提、中冷油吸收、膜分离、变压吸附以及这些技术的联合工艺。对炼厂干气中乙烯的直接加工利用工艺比较成熟的技术有干气制乙苯,干气制对甲基乙苯、干气制环氧乙烷、干气制二氯乙烷等。
催化裂化干气中乙烯浓度普遍较低,对其进行分离回收利用,具 有设备投资和加工费用较高的缺点。因此,开发其直接利用技术具有很好的经济性,由于直接加工利用投资和操作费用低,尤其适用于气量有限的中小企业。
丙醛自20世纪50年代实现工业化生产,目前工业生产方法主要有乙烯羰基合成法、丙醇氧化法、环氧丙烷异构化法、丙稀醛加氢法和副产法。其中乙烯羰基合成法是目前工业上生产丙醛的主要方法。乙烯羰基合成法又分为高压钴法和低压铑法,反应过程是乙烯与一氧化碳和氢气反应生成丙醛。1975年美国联合碳化物公司建成世界上第一套乙烯低压羰基合成法生产丙醛工业装置。低压羰基合成法具有催化剂活性高、选择性好、反应条件温和,生产过程中不产生腐蚀性介质,原料及公用工程消耗低,设备投资少等优点,是目前国外生产丙醛的主要生产方法和发展方向。低压羰基合成法又分为油溶性铑膦络合物催化剂体系和水溶性铑膦络合物催化剂体系。
在涉及稀乙烯氢甲酰化制丙醛反面,在中国专利CN1125712中,描述了用液相铑膦络合物催化剂负载在多孔载体上,催化由流化床催化裂解得到的含5~40%的2~6碳原子低浓度烯烃为原料氢甲酰化制醛的方法。该方法所用负载液相催化剂中的催化活性组分为油溶性铑膦络合物催化剂,在使用过程中,可被生成的产物醛缓慢地溶解而流失,技术有待提高完善。
中国专利CN1594256是以炼厂干气和合成气为原料生产丙醛,其过程是将炼厂气经变压吸附提浓乙烯,净化后与合成气一起,在水溶性铑膦络合物催化剂体系的作用下,经氢甲酰化反应制备丙醛。工艺过程复杂,设备投资高。
中国专利CN1434015是用含有40~95%乙烯及其它烃类和惰性气体的稀乙烯与合成气一起,在水溶性铑络合物复合催化剂作用下,氢甲酰化反应制备丙醛。此法对原料浓度的要求较高。
美国专利US5675041采用油溶性铑催化剂,由含烯烃和炔烃的C2~C5混合烃类为原料制备C3~C6醛。它是以天然气为原料,先制成含乙烯、乙炔等混合烃为原料与合成气(一氧化碳和氢气),经 氢甲酰化反应制备混合醛。
美国专利US6049011中,采用油溶性铑膦络合物催化剂催化稀乙烯氢甲酰化反应制备丙醛,所用稀乙烯中乙烯的含量为30~75%,其它组分为低级气态烯烃、气态烷烃和氢气氮气等。
上述均相反应专利均未能提供一种同时利用炼厂干气里面含有的乙烯和氢气,并且在不改变气体原料浓度的情况下直接进行氢甲酰化反应制备丙醛的方法。
发明内容
鉴于目前没有直接利用炼厂干气低浓度乙烯制备丙醛的技术,本发明旨在提供一种无需提浓炼厂干气,直接利用炼厂干气中的乙烯和氢气,与外加的一氧化碳一起进行低压均相氢甲酰化反应,以反应产物随气相和液相同时出料的工艺制备丙醛的方法。
本发明采用如下的技术方案来实现:
第一步,优选乙烯的摩尔含量为10~15%,氢气的摩尔含量为20~35%,羰基铁<50ppm,硫化氢<200ppm,氧气<100ppm,乙炔<3000ppm,水<5000ppm的炼厂干气作为原料干气1;
原料干气1进入压缩机A加压,压力加至2.3~3.5Mpa,排出少量凝液后形成高压干气2。
第二步,高压干气2进入净化装置B,脱除如下杂质:羰基铁、硫化氢、氧气、乙炔、水;
其中,净化装置B为附图2所示的一套串连连接的固定床净化塔,分别是羰基铁净化塔、硫化氢净化塔、氧气净化塔、乙炔净化塔、水净化塔;
羰基铁净化塔装有活性炭,净化空速≤1500/hr,使羰基铁含量≤0.1ppm;
硫化氢净化塔装有氧化锌脱硫催化剂,净化空速≤1500/hr,使硫化氢含量≤0.1ppm;
氧气净化塔装有硫化铂催化剂,净化空速≤1500/hr,使氧含量≤ 1ppm;
乙炔净化塔装有选择加氢催化剂,净化空速≤1500/hr,使乙炔含量≤10ppm。
水净化塔装有分子筛,净化空速≤600/hr,使水含量≤100ppm。
第三步,净化后的炼厂干气与不含催化剂毒物的一氧化碳一起形成氢甲酰化反应原料气3,配入的一氧化碳与乙烯的摩尔比例为1~1.1∶1;将原料气3通入氢甲酰化反应器C,进气流量对反应液体积空速≤600/hr,在油溶性铑催化剂与催化剂配体的作用下炼厂干气中含有的乙烯和氢气与外加的一氧化碳一起进行氢甲酰化反应生成丙醛;
其中反应器C为带搅拌高压反应釜,并且反应釜带有气体分布器,原料气通过气体分布器从反应釜釜底通入,
第四步,原料气3连续通入,含有大量未反应气体的反应尾气夹带产物从反应釜气相出口排出,形成气相物流4,气相物流4进入冷凝器D,经过冷凝将这部分物流分为不凝气相5和反应气相冷凝液有机相,不凝气相5含有大量可燃气体,可作为燃料;
反应气相冷凝液有机相即为粗醛产品,其中一部分做为回流6以控制反应釜液面,另一部分物流7进入分离塔F;
反应器C的液相出料8进入闪蒸罐E,闪蒸轻组分10进入分离塔F,含有催化剂的闪蒸重组分9循环回反应器C;
反应气相冷凝液另一部分物流7与闪蒸轻组分10经过分离塔F分离后,形成副产物流12和产品物流11,产品物流11即为丙醛产品。
进一步的方案为,
第一步中,乙烯与氢气的摩尔比为1∶1.5~1∶2.5;
第三步中,氢甲酰化反应所用的催化剂为油溶性铑络合物催化剂,即三(三苯基磷)羰基氢铑,催化剂的加入量以金属铑计为200~300ppm,所用的催化剂配体三苯基膦与油溶性铑络合物催化剂中金属铑的摩尔比为50~100∶1;
氢甲酰化反应所使用的溶剂可以采用任何可与丙醛产品相互混溶,且能溶解前述铑催化剂和催化剂配体的有机溶剂,可为:脂族及芳族烃,如庚烷、环己烷、苯、甲苯等,醚及多醚,如四氢呋喃及四甘醇二甲醚,醛,如丙醛、丁醛等,羰基合成产物醛的缩聚产物,如三聚丙醛、三聚丁醛等;优选甲苯、丙醛或三聚丙醛;
氢甲酰化反应温度90℃~110℃,氢甲酰化反应压力2.0~3.0Mpa,原料气中乙烯的转化率大于80%,优选乙烯的转化率大于85%,乙烯的转化速率大于2.0mol/lhr。
本发明的有益效果是:
鉴于石油资源的日益短缺,乙烯和氢气都是重要的化工原料,做为燃料甚至白白烧掉都是对资源的极大浪费。本发明方法提供了一条直接利用炼厂干气中的乙烯和氢气的新的工艺路线,炼厂干气只需要净化里面的氢甲酰化反应催化剂毒物,无需对其组分进行分离、浓缩等手段,即可与一氧化碳一起进行氢甲酰化反应制备丙醛。
本发明与现有技术的实质性区别在于,氢甲酰化反应工段采用的是产物随气相与液相同时出料,气相尾气不循环,液相分离后循环回反应釜的工艺,此工艺既能保证高的反应速度,又能提供高的转化率。而传统的氢甲酰化反应工段气相出料是采用尾气大量循环回反应釜,利用尾气的循环将产物丙醛从反应釜中带出。本发明的技术方案可以比传统的氢甲酰化反应工段气相出料的方法提供更高的反应压力,从而乙烯转化率更高,且不需要气相大量循环,因而能耗较低。与其它炼厂干气利用技术相比,本方法工艺简单、装置投资小、能耗低,具有显著的社会效益及经济效益。
附图说明
图1是炼厂干气与一氧化碳均相氢甲酰化反应制备丙醛工艺流程示意图;
图2是炼厂干气净化装置流程示意图。
图中标记分别表示:1-原料干气,2-高压干气,3-原料气,4 -气相物流,5-不凝气相,6-回流,7-物流,8-液相出料,9-闪蒸重组分,10-闪蒸轻组分,11-产品物流,12-副产品物流;
A-压缩机,B-净化装置,C-反应器,D-冷凝器,E-闪蒸罐,F-分离塔。
具体实施方式
下面,结合附图和具体实施例,对本发明的实施方式作进一步的说明。
首先说明以下各实施例中:
(1)如附图2所示,净化装置B由五个串连的固定床反应器组成,每个固定床反应器可单独控制温度,分别是羰基铁净化塔、硫化氢净化塔、氧气净化塔、乙炔净化塔、水净化塔,用以脱除如下杂质:羰基铁、硫化氢、氧气、乙炔、水;
(2)氢甲酰化反应器C为不锈钢搅拌高压反应釜,并且反应釜带有气体分布器,原料气通过气体分布器从反应釜釜底通入;
(3)氢甲酰化反应所使用的溶剂可以采用任何可与丙醛产品相互混溶,且能溶解前述铑催化剂和催化剂配体的有机溶剂,包括:脂族及芳族烃,如庚烷、环己烷、苯、甲苯等,醚及多醚,如四氢呋喃及四甘醇二甲醚,醛,如丙醛、丁醛等,羰基合成产物醛的缩聚产物,如三聚丙醛、三聚丁醛等;优选甲苯,丙醛,三聚丙醛。
实施例1
如附图1、2所示,
第一步,选乙烯的摩尔含量为12.5%,氢气的摩尔含量为26%,羰基铁<50ppm,硫化氢<200ppm,氧气<100ppm,乙炔<3000ppm,<水5000ppm,以及甲烷、乙烷、氮气、少量丙烷、丙烯、二氧化碳等,压力0.7Mpa的炼厂干气作为原料干气1;原料干气1经压缩机A将压力加至2.3Mpa,排出少量凝液后形成高压炼厂干气2。
第二步,高压炼厂干气2由流量计控制以5000ml/min的流速通 过净化装置B,脱除如下杂质:羰基铁、硫化氢、氧气、乙炔、水;
羰基铁净化塔装有200ml活性炭,净化空速≤1500/hr,控制温度180℃;
硫化氢净化塔装有200ml氧化锌脱硫催化剂,净化空速≤1500/hr,控制温度80℃;
氧气净化塔装有200ml硫化铂催化剂脱氧,净化空速≤1500/hr,控制温度180℃;
乙炔净化塔装有200ml选择加氢催化剂用于脱除乙炔,净化空速≤1500/hr,控制温度50℃;
水净化塔装有500ml分子筛脱水,净化空速≤600/hr。
炼厂干气经过净化装置后含有羰基铁≤0.1ppm、硫化氢≤0.1ppm、氧气≤1ppm、乙炔≤10ppm、水≤100ppm。
第三步,净化后的炼厂干气与630ml/min的不含催化剂毒物一氧化碳一起形成氢甲酰化反应原料气3;配入的一氧化碳与乙烯的摩尔比为1∶1,将原料气3通入氢甲酰化反应器C,进气流量对反应液体积空速≤600/hr,氢甲酰化反应所用的催化剂三(三苯基磷)羰基氢铑,催化剂的加入量以金属铑计为200ppm。所用的催化剂配体三苯基膦与铑催化剂中金属铑的摩尔比为50∶1。氢甲酰化反应所使用的溶剂为丙醛。反应液体积500ml。氢甲酰化反应温度90℃,氢甲酰化反应压力2.0Mpa,炼厂干气中含有的乙烯和氢气与外加的一氧化碳一起进行氢甲酰化反应生成丙醛。
乙烯转化率83.5%,转化的乙烯生成丙醛的选择性97.7%,乙烯的转化速率2.79mol/l.hr。
第四步,原料气3连续通入,含有大量未反应气体的反应尾气夹带产物从反应器气相出口排出,形成气相物流4,气相物流4进入冷凝器D,经过冷凝器D将这部分物料分为不凝气相5和反应气相冷凝液有机相。不凝气相5作为尾气含有大量可燃气体,可作为燃料。反应气相冷凝液有机相即为粗醛产品,反应气相冷凝液其中一部分做为回流6以控制反应釜液面,另一部分物流7进入分离塔F。
反应釜的液相出料8进入闪蒸罐E,闪蒸轻组分10进入分离塔F,含有催化剂的闪蒸重组分9循环回反应器C。
反应气相冷凝液另一部分物流7与闪蒸轻组分10经过分离塔F分离后,形成副产物流12和产品物流11,产品物流11即为丙醛产品。
实施例2
如附图1、2所示,
第一步,选含有乙烯摩尔含量12.5%、氢气摩尔含量26%,羰基铁<50ppm,硫化氢<200ppm,氧气<100ppm,乙炔<3000ppm,水<5000ppm以及甲烷、乙烷、氮气、少量丙烷、丙烯、二氧化碳等,压力0.7Mpa的炼厂干气作为原料干气1;原料干气1经压缩机A将压力加至2.5Mpa,排出少量凝液后形成高压炼厂干气2。
第二步,高压炼厂干气2由流量计控制以4000ml/min的流速通过净化装置B,脱除如下杂质:羰基铁、硫化氢、氧气、乙炔、水;
羰基铁净化塔装有200ml活性炭,净化空速≤1500/hr,控制温度180℃;
硫化氢净化塔装有200ml氧化锌脱硫催化剂,净化空速≤1500/hr,控制温度80℃;
氧气净化塔装有200ml硫化铂催化剂脱氧,净化空速≤1500/hr,控制温度180℃;
乙炔净化塔装有200ml选择加氢催化剂用于脱除乙炔,净化空速≤1500/hr,控制温度50℃;
水净化塔装有500ml分子筛脱水,净化空速≤600/hr;
炼厂干气经过净化装置后含有羰基铁≤0.1ppm、硫化氢≤0.1ppm、氧气≤1ppm、乙炔≤10ppm、水≤100ppm。
第三步,净化后的炼厂干气与550ml/min的不含催化剂毒物一氧化碳一起形成氢甲酰化反应原料气3;配入的一氧化碳与乙烯的摩尔比为1.1∶1,将原料气3通入氢甲酰化反应器C,进气流量对反应液 体积空速≤600/hr,氢甲酰化反应所用的催化剂三(三苯基磷)羰基氢铑,催化剂的加入量以金属铑计为300ppm。所用的催化剂配体三苯基膦与铑催化剂中金属铑的摩尔比为50∶1。氢甲酰化反应所使用的溶剂为丙醛。反应液体积500ml。氢甲酰化反应温度100℃,氢甲酰化反应压力2.2Mpa,炼厂干气中含有的乙烯和氢气与外加的一氧化碳一起进行氢甲酰化反应生成丙醛。
乙烯转化率89.2%,转化的乙烯生成丙醛的选择性96.8%。乙烯的转化速率2.39mol/l.hr。
第四步,原料气3连续通入,含有大量未反应气体的反应尾气夹带产物从反应釜气相出口排出,形成气相物流4,气相物流4进入冷凝器D,经过冷凝器D将这部分物料分为不凝气相和反应气相冷凝液有机相。不凝气相5作为尾气含有大量可燃气体,可作为燃料。反应气相冷凝液有机相即为粗醛产品,反应气相冷凝液其中一部分做为回流6以控制反应釜液面,另一部分物流7进入分离系塔F。
反应釜的液相出料8进入闪蒸罐E,闪蒸轻组分10进入分离塔F,含有催化剂的闪蒸重组分9循环回反应器C。
反应气相冷凝液另一部分物流7与闪蒸轻组分10经过分离塔F分离后,形成副产物流12和产品物流11,产品物流11即为丙醛产品。
实施例3
如附图1、2所示,
第一步,选含有乙烯摩尔含量10%、氢气摩尔含量22%,羰基铁<50ppm,硫化氢<200ppm,氧气<100ppm,乙炔<3000ppm,水<5000ppm,以及甲烷、乙烷、氮气、少量丙烷、丙烯、二氧化碳等,压力0.7Mpa的炼厂干气作为原料干气1;原料干气1经压缩机A将压力加至3.5Mpa形成高压炼厂干气2。
第二步,高压炼厂干气2由流量计控制以5000ml/min的流速通过净化装置B,脱除如下杂质:羰基铁、硫化氢、氧气、乙炔、水;
羰基铁净化塔装有200ml活性炭,净化空速≤1500/hr,控制温度180℃,
硫化氢净化塔装有200ml氧化锌脱硫催化剂,净化空速≤1500/hr,控制温度80℃,
氧气净化塔装有200ml硫化铂催化剂脱氧,净化空速≤1500/hr,控制温度180℃,
乙炔净化塔装有200ml选择加氢催化剂用于脱除乙炔,净化空速≤1500/hr,控制温度50℃,
水净化塔装有500ml分子筛脱水,净化空速≤600/hr;
炼厂干气经过净化装置后含有羰基铁≤0.1ppm、硫化氢≤0.1ppm、氧气≤1ppm、乙炔≤10ppm、水≤100ppm。
第三步,净化后的炼厂干气与550ml/min的不含催化剂毒物一氧化碳一起形成氢甲酰化反应原料气3;配入的一氧化碳与乙烯的摩尔比为1.1∶1将原料气3通入氢甲酰化反应器C,进气流量对反应液体积空速≤600/hr,氢甲酰化反应所用的催化剂三(三苯基磷)羰基氢铑,催化剂的加入量以金属铑计为250ppm。所用的催化剂配体三苯基膦与铑催化剂中金属铑的摩尔比为75∶1。氢甲酰化反应所使用的溶剂为甲苯。反应液体积500ml。氢甲酰化反应温度110℃,氢甲酰化反应压力3.0Mpa,炼厂干气中含有的乙烯和氢气与外加的一氧化碳一起进行氢甲酰化反应生成丙醛。
乙烯转化率88.5%,转化的乙烯生成丙醛的选择性97.3%。乙烯的转化速率2.37mol/l.hr。
第四步,原料气3连续通入,含有大量未反应气体的反应尾气夹带产物从反应釜气相出口排出,形成气相物流4,气相物流4进入冷凝器D,经过冷凝器D将这部分物料分为不凝气相5和反应气相冷凝液有机相。不凝气相5作为尾气含有大量可燃气体,可作为燃料。反应气相冷凝液有机相即为粗醛产品,反应气相冷凝液其中一部分做为回流6以控制反应釜液面,另一部分物流7进入分离塔F。
反应釜的液相出料8进入闪蒸罐E,闪蒸轻组分10进入分离塔F, 含有催化剂的闪蒸重组分9循环回反应器C。
反应气相冷凝液另一部分物流7与闪蒸轻组分10经过分离塔F分离后,形成副产物流12和产品物流11,产品物流11即为丙醛产品。
实施例4
如附图1、2所示,
第一步,选含有乙烯摩尔含量15%、氢气摩尔含量23%,羰基铁<50ppm、硫化氢<200ppm,氧气<100ppm,乙炔<3000ppm,水<5000ppm,以及甲烷、乙烷、氮气、少量丙烷、丙烯、二氧化碳等,压力0.7Mpa的炼厂干气作为原料干气1;原料干气1经压缩机A将压力加至3.0Mpa,排出少量凝液后形成高压炼厂干气2。
第二步,高压炼厂干气2由流量计控制以5000ml/min的流速通过净化装置B,脱除如下杂质:羰基铁、硫化氢、氧气、乙炔、水;
羰基铁净化塔装有200ml活性炭,净化空速≤1500/hr,控制温度180℃;
硫化氢净化塔装有200ml氧化锌脱硫催化剂,净化空速≤1500/hr,控制温度80℃;
氧气净化塔装有200ml硫化铂催化剂脱氧,净化空速≤1500/hr,控制温度180℃;
乙炔净化塔装有200ml选择加氢催化剂用于脱除乙炔,净化空速≤1500/hr,控制温度50℃;
水净化塔装有500ml分子筛脱水,净化空速≤600/hr;
炼厂干气经过净化装置后含有羰基铁≤0.1ppm、硫化氢≤0.1ppm、氧气≤1ppm、乙炔≤10ppm、水≤100ppm。
第三步,净化后的炼厂干气与750ml/min的不含催化剂毒物一氧化碳一起形成氢甲酰化反应原料气3;配入的一氧化碳与乙烯的摩尔比为1∶1,将原料气3通入氢甲酰化反应器C,进气流量对反应液体积空速≤600/hr,氢甲酰化反应所用的催化剂三(三苯基磷)羰基 氢铑,催化剂的加入量以金属铑计为200ppm。所用的催化剂配体三苯基膦与铑催化剂中金属铑的摩尔比为100∶1。氢甲酰化反应所使用的溶剂为丙醛。反应液体积500ml。氢甲酰化反应温度100℃,氢甲酰化反应压力2.5Mpa,炼厂干气中含有的乙烯和氢气与外加的一氧化碳一起进行氢甲酰化反应生成丙醛。
乙烯转化率80.5%,转化的乙烯生成丙醛的选择性97.7%,乙烯的转化速率3.23mol/l.hr。
第四步,原料气3连续通入,含有大量未反应气体的反应尾气夹带产物从反应器气相出口排出,形成气相物流4,气相物流4进入冷凝器D,经过冷凝器D将这部分物料分为不凝气相5和反应气相冷凝液有机相。不凝气相5作为尾气含有大量可燃气体,可作为燃料。反应气相冷凝液有机相即为粗醛产品,反应气相冷凝液其中一部分做为回流6以控制反应釜液面,另一部分物流7进入分离塔F。
反应釜的液相出料8进入闪蒸罐E,闪蒸轻组分10进入分离塔F,含有催化剂的闪蒸重组分9循环回反应器C。
反应气相冷凝液另一部分物流7与闪蒸轻组分10经过分离塔F分离后,形成副产物流12和产品物流11,产品物流11即为丙醛产品。
实施例5
如附图1、2所示,
第一步,选含有乙烯摩尔含量14%、氢气摩尔含量35%,羰基铁<50ppm,硫化氢<200ppm,氧气<100ppm,乙炔<3000ppm,水<5000ppm,以及甲烷、乙烷、氮气、少量丙烷、丙烯、二氧化碳等,压力0.7Mpa的炼厂干气作为原料干气1;原料干气1经压缩机A将压力加至3.0Mpa,排出少量凝液后形成高压炼厂干气2。
第二步,高压炼厂干气2由流量计控制以5000ml/min的流速通过净化装置B,脱除如下杂质:羰基铁、硫化氢、氧气、乙炔、水;
羰基铁净化塔装有200ml活性炭,净化空速≤1500/hr,控制温 度180℃;
硫化氢净化塔装有200ml氧化锌脱硫催化剂,净化空速≤1500/hr,控制温度80℃;
氧气净化塔装有200ml硫化铂催化剂脱氧,净化空速≤1500/hr,控制温度180℃;
乙炔净化塔装有200ml选择加氢催化剂用于脱除乙炔,净化空速≤1500/hr,控制温度50℃;
水净化塔装有500ml分子筛脱水,净化空速≤600/hr;
炼厂干气经过净化装置后含有羰基铁≤0.1ppm、硫化氢≤0.1ppm、氧气≤1ppm、乙炔≤10ppm、水≤100ppm。
第三步,净化后的炼厂干气与735ml/min的不含催化剂毒物一氧化碳一起形成氢甲酰化反应原料气3;配入的一氧化碳与乙烯的摩尔比为1.05∶1,将原料气3通入氢甲酰化反应器C,进气流量对反应液体积空速≤600/hr,氢甲酰化反应所用的催化剂三(三苯基磷)羰基氢铑,催化剂的加入量以金属铑计为200ppm。所用的催化剂配体三苯基膦与铑催化剂中金属铑的摩尔比为100∶1。氢甲酰化反应所使用的溶剂为三聚丙醛。反应液体积500ml。氢甲酰化反应温度90℃,氢甲酰化反应压力2.5Mpa,炼厂干气中含有的乙烯和氢气与外加的一氧化碳一起进行氢甲酰化反应生成丙醛。
乙烯转化率86.5%,转化的乙烯生成丙醛的选择性95.7%,乙烯的转化速率3.24mol/l.hr。
第四步,原料气3连续通入,含有大量未反应气体的反应尾气夹带产物从反应器气相出口排出,形成气相物流4,气相物流4进入冷凝器D,经过冷凝器D将这部分物料分为不凝气相5和反应气相冷凝液有机相。不凝气相5作为尾气含有大量可燃气体,可作为燃料。反应气相冷凝液有机相即为粗醛产品,反应气相冷凝液其中一部分做为回流6以控制反应釜液面,另一部分物流7进入分离塔F。
反应釜的液相出料8进入闪蒸罐E,闪蒸轻组分10进入分离塔F,含有催化剂的闪蒸重组分9循环回反应器C。
反应气相冷凝液另一部分物流7与闪蒸轻组分10经过分离塔F分离后,形成副产物流12和产品物流11,产品物流11即为丙醛产品。
以上所述仅为本发明的较佳可行实施例,并非因此局限本发明的专利范围,故凡是运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变化,均包含于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种利用炼厂干气制备丙醛的方法,包含以下步骤:
第一步,选乙烯摩尔含量为10~15%,氢气摩尔含量为20~35%,羰基铁<50ppm,硫化氢<200ppm,氧气<100ppm,乙炔<3000ppm,水<5000ppm的炼厂干气作为原料干气(1),
原料干气(1)进入压缩机(A)加压,压力加至2.3~3.5Mpa,排出少量凝液后形成高压干气(2);
第二步,高压干气(2)进入净化装置(B),
其中,净化装置(B)为一套串连连接的固定床净化塔,分别是羰基铁净化塔、硫化氢净化塔、氧气净化塔、乙炔净化塔、水净化塔,
羰基铁净化塔装有活性炭,净化空速≤1500/hr,使羰基铁含量≤0.1ppm;
硫化氢净化塔装有氧化锌脱硫催化剂,净化空速≤1500/hr,使硫化氢含量≤0.1ppm;
氧气净化塔装有硫化铂催化剂,净化空速≤1500/hr,使氧含量≤1ppm;
乙炔净化塔装有选择加氢催化剂,净化空速≤1500/hr,使乙炔含量≤10ppm;
水净化塔装有分子筛,净化空速≤600/hr,使水含量≤100ppm;
第三步,净化后的炼厂干气与不含催化剂毒物的一氧化碳一起形成氢甲酰化反应原料气(3),配入的一氧化碳与乙烯的摩尔比例为1~1.1∶1,将原料气(3)通入氢甲酰化反应器(C),进气流量对反应液体积空速≤600/hr,在油溶性铑催化剂与催化剂配体的作用下,乙烯和氢气与外加的一氧化碳一起进行氢甲酰化反应生成丙醛;
其中反应器(C)为带搅拌高压反应釜,并且反应釜带有气体分布器,原料气(3)通过气体分布器从反应釜釜底通入;
第四步,原料气(3)连续通入,含有大量未反应气体的反应尾气夹带产物从反应釜气相出口排出,形成气相物流(4),气相物流(4)进入冷凝器(D),经过冷凝将这部分物流分为不凝气相(5)和反应气相冷凝液有机相,反应气相冷凝液有机相的其中一部分做为回流(6)以控制反应釜液面,另一部分物流(7)进入分离塔(F);反应器(C)的液相出料(8)进入闪蒸罐(E),闪蒸轻组分(10)进入分离塔(F),含有催化剂的闪蒸重组分(9)循环回反应器(C);反应气相冷凝液有机相的另一部分物流(7)与闪蒸轻组分(10)经过分离塔(F)分离后,形成副产物流(12)和产品物流(11),产品物流(11)即为丙醛产品。
2.根据权利要求1所述的一种利用炼厂干气制备丙醛的方法,其特征在于:乙烯与氢气的摩尔比为1∶1.5~1∶2.5。
3.根据权利要求1所述的一种利用炼厂干气制备丙醛的方法,其特征在于:所述第三步中,氢甲酰化反应所用的催化剂为油溶性铑络合物催化剂,即三苯基磷羰基氢铑,催化剂的加入量以金属铑计为200~300ppm,所用的催化剂配体三苯基膦与油溶性铑络合物催化剂中金属铑的摩尔比为50~100∶1,
氢甲酰化反应所使用的溶剂可以采用任何可与丙醛产品相互混溶,且能溶解铑络合物催化剂和催化剂配体的有机溶剂,
氢甲酰化反应温度90℃~110℃,氢甲酰化反应压力2.0~3.0Mpa。
4.根据权利要求3所述的一种利用炼厂干气制备丙醛的方法,其特征在于:所述的能溶解铑络合物催化剂和催化剂配体的有机溶剂,可为:脂族及芳族烃、醚及多醚、醛或羰基合成产物醛的缩聚产物。
5.根据权利要求4所述的一种利用炼厂干气制备丙醛的方法,其特征在于:所述的能溶解铑催化剂和催化剂配体的有机溶剂,优选:甲苯、丙醛或三聚丙醛。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201210132425.9A CN103373910B (zh) | 2012-04-28 | 2012-04-28 | 一种利用炼厂干气制备丙醛的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201210132425.9A CN103373910B (zh) | 2012-04-28 | 2012-04-28 | 一种利用炼厂干气制备丙醛的方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103373910A true CN103373910A (zh) | 2013-10-30 |
CN103373910B CN103373910B (zh) | 2015-06-17 |
Family
ID=49459800
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201210132425.9A Active CN103373910B (zh) | 2012-04-28 | 2012-04-28 | 一种利用炼厂干气制备丙醛的方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN103373910B (zh) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104667976A (zh) * | 2013-11-29 | 2015-06-03 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种乙烯氢甲酰化制丙醛的多相催化剂及使用其的方法 |
CN109939724A (zh) * | 2019-04-11 | 2019-06-28 | 南京理工大学 | 一种用于环氧丙烷重排的介微孔zsm-5催化剂的制备方法 |
CN111545205A (zh) * | 2020-05-29 | 2020-08-18 | 山东京博石油化工有限公司 | 一种用于催化裂化干气选择性脱炔的催化剂及其制备方法和应用 |
CN114988992A (zh) * | 2022-05-31 | 2022-09-02 | 中海油天津化工研究设计院有限公司 | 一种干气乙烯氢甲酰化制备丙醛的方法 |
CN115141099A (zh) * | 2021-03-31 | 2022-10-04 | 中国石油天然气集团有限公司 | 甲基丙烯酸甲酯的生产装置和工艺 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5675041A (en) * | 1995-01-18 | 1997-10-07 | Exxon Research & Engineering Company | Direct hydroformylation of a multi-component synthesis gas containing carbon monoxide, hydrogen, ethylene, and acetylene |
CN101768062A (zh) * | 2009-01-05 | 2010-07-07 | 四川省达科特能源科技有限公司 | 由催化干气提浓气同时制备丙醛和丁醛的工业方法 |
-
2012
- 2012-04-28 CN CN201210132425.9A patent/CN103373910B/zh active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5675041A (en) * | 1995-01-18 | 1997-10-07 | Exxon Research & Engineering Company | Direct hydroformylation of a multi-component synthesis gas containing carbon monoxide, hydrogen, ethylene, and acetylene |
CN101768062A (zh) * | 2009-01-05 | 2010-07-07 | 四川省达科特能源科技有限公司 | 由催化干气提浓气同时制备丙醛和丁醛的工业方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
杨富等: "干气氢甲酰化合成丙醛研究进展", 《化学工程师》 * |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104667976A (zh) * | 2013-11-29 | 2015-06-03 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种乙烯氢甲酰化制丙醛的多相催化剂及使用其的方法 |
CN109939724A (zh) * | 2019-04-11 | 2019-06-28 | 南京理工大学 | 一种用于环氧丙烷重排的介微孔zsm-5催化剂的制备方法 |
CN109939724B (zh) * | 2019-04-11 | 2022-04-01 | 南京理工大学 | 一种用于环氧丙烷重排的介微孔zsm-5催化剂的制备方法 |
CN111545205A (zh) * | 2020-05-29 | 2020-08-18 | 山东京博石油化工有限公司 | 一种用于催化裂化干气选择性脱炔的催化剂及其制备方法和应用 |
CN111545205B (zh) * | 2020-05-29 | 2023-08-11 | 山东京博石油化工有限公司 | 一种用于催化裂化干气选择性脱炔的催化剂及其制备方法和应用 |
CN115141099A (zh) * | 2021-03-31 | 2022-10-04 | 中国石油天然气集团有限公司 | 甲基丙烯酸甲酯的生产装置和工艺 |
CN114988992A (zh) * | 2022-05-31 | 2022-09-02 | 中海油天津化工研究设计院有限公司 | 一种干气乙烯氢甲酰化制备丙醛的方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN103373910B (zh) | 2015-06-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101293818B (zh) | 混合丁烯氢甲酰化的两段反应方法 | |
CN103373910B (zh) | 一种利用炼厂干气制备丙醛的方法 | |
CN102372573B (zh) | 醚后碳四和乙烯制丙烯的方法 | |
CN101544539B (zh) | 一种生产聚合级乙二醇并联产乙醇酸甲酯的方法 | |
CN111646885B (zh) | 一种基于费托低碳烃氢甲酰化制备醛的方法 | |
CN103772125B (zh) | 以炼厂干气为原料制取乙苯的方法 | |
CN101565353B (zh) | 一种2-丙基庚醇的制备方法 | |
CN101475429A (zh) | 一种综合利用裂解碳四的方法 | |
CN104262152A (zh) | 一种生产乙醇酸甲酯的方法 | |
CN103772126B (zh) | 以炼厂干气为原料制取乙苯的组合方法 | |
CN102146010A (zh) | 以甲醇为原料生产低碳烯烃及芳烃并联产汽油的工艺 | |
CN105061165A (zh) | 一种制备聚甲氧基二甲醚的反应设备 | |
CN103459565B (zh) | 烃原料的制造方法 | |
CN103193581A (zh) | 一种以dmto副产煤基混合碳四为原料联产1,3-丁二烯和乙基叔丁基醚的装置和方法 | |
CN101077465A (zh) | 一种羰基合成弛放气回收方法 | |
EP3087048B1 (en) | Process for the preparation of higher alcohols from lower alcohols by guerbet condensation | |
CN102675019B (zh) | 甲醇转化制取低碳烯烃气体的分离工艺 | |
CN102675025B (zh) | 甲醇转化制取低碳烯烃气体的分离方法 | |
CN102442894B (zh) | 一种利用炼厂干气中乙烯制备丙醛的方法 | |
CN101668869B (zh) | 由钴催化加氢甲酰化反应的钴回收 | |
CN103130623A (zh) | 一种丙烯制丁醛的气-液双循环氢甲酰化反应系统及反应方法 | |
CN104672046B (zh) | 一种将碳四烯烃分离后回炼在催化裂化或裂解过程中增产乙烯和丙烯的方法 | |
CN102492466A (zh) | 一种催化汽油醚化生产工艺及装置 | |
CN215209193U (zh) | 一种戊醇的合成装置 | |
US10384993B2 (en) | Method for producing hydrocarbons and alcohols |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |