CN107459442B - 一种仲丁醇生产装置及工艺 - Google Patents
一种仲丁醇生产装置及工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107459442B CN107459442B CN201610385790.9A CN201610385790A CN107459442B CN 107459442 B CN107459442 B CN 107459442B CN 201610385790 A CN201610385790 A CN 201610385790A CN 107459442 B CN107459442 B CN 107459442B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- reactor
- butene
- stirring kettle
- hydration
- tower
- 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.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C29/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
- C07C29/03—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by addition of hydroxy groups to unsaturated carbon-to-carbon bonds, e.g. with the aid of H2O2
- C07C29/04—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by addition of hydroxy groups to unsaturated carbon-to-carbon bonds, e.g. with the aid of H2O2 by hydration of carbon-to-carbon double bonds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C29/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
- C07C29/74—Separation; Purification; Use of additives, e.g. for stabilisation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C29/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
- C07C29/74—Separation; Purification; Use of additives, e.g. for stabilisation
- C07C29/76—Separation; Purification; Use of additives, e.g. for stabilisation by physical treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C29/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
- C07C29/74—Separation; Purification; Use of additives, e.g. for stabilisation
- C07C29/76—Separation; Purification; Use of additives, e.g. for stabilisation by physical treatment
- C07C29/80—Separation; Purification; Use of additives, e.g. for stabilisation by physical treatment by distillation
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
一种仲丁醇生产装置及工艺,属于丁醇合成技术领域。装置的特征在于:压力搅拌釜(2)、水合反应器(4)和两者的连接管路内设有超声波探头,超声波探头均连接至超声波发生器(3)。工艺中原料在压力搅拌釜(2)、水合反应器(4)和两者的连接管路内,以阳离子交换树脂作为催化剂并保持27 kHz~40 kHz的超声波的作用下进行水合反应。通过机械手段强化水和丁烯的溶解度,并通过采用超声波设施强化了水和丁烯的溶解度,超声波配合水合反应器,极大地提高了丁烯的单程转化率,降低了物料的循环量,进而降低了装置能耗。通过新加脱酸装置,避免了含酸废水的产生,极大地降低了装置的环保压力。
Description
技术领域
一种仲丁醇生产装置及工艺,属于丁醇合成技术领域。
背景技术
仲丁醇(SBA)为无色带香味的液体,沸点为99.5℃,可溶于水,是一种优良的溶剂、合成原料和汽油添加剂等。作为溶剂,可以作为涂料助溶剂。作为合成原料,仲丁醇可以脱氢生产甲乙酮(MEK),用于生产醋酸丁酯和仲丁酯等;仲丁醇还可以用于生产增塑剂、脱水剂、选矿剂、乳化剂、除草剂等。仲丁醇用作有机合成原料占其总消耗量的90%。随着石油资源的短缺,调和汽油用作车辆驱动燃料成为现今的一种趋势。与其它种类调和汽油相比,仲丁醇汽油具有以下优势:在不使用添加剂和不需要改装发动机的情况下,可以大幅度降低原料成本和降低汽油尾气的污染情况;高辛烷值;生物易降解及环保性能好;优良的汽油抗爆性。
根据原料及工艺的不同,仲丁醇的生产工艺主要有酯交换法、酯加氢法、酯水解和水合,其中水合又可以分为硫酸间接水合和直接水合。
酯交换法是将醋酸仲丁与甲醇或乙醇在固体碱性催化剂条件下进行酯交换生成仲丁醇的方法。该方法转化率较正丁烯水合转化率高,反应条件温和,但醋酸仲丁酯转化难以彻底,产物分离复杂,仍难以制备高纯度的仲丁醇。
酯加氢法是将仲丁酯和氢气在铜基固体催化剂上加氢制备仲丁醇的方法,该方法反应温度高,压力大,对设备要求较高,对催化剂的选择性要求高,且反应产物的选择性较差。
硫酸间接水合:主要由酯化和水解反应组成,作为仲丁醇最早工业化的工艺。由于酯化以硫酸作为反应物,设备要求较高,装置造价高;在生产过程中,设备腐蚀严重,维保率高,造成生产成本较高。在生产过程中需要消耗大量的硫酸和碱,产生的三废较多,不利于环保,目前逐渐被淘汰。
树脂催化直接水合:采用强酸性阳离子交换树脂作为催化剂,是目前制备仲丁醇的主要工艺。该工艺具有简单、经济、无污染等优点,但工艺本身也具有很多缺点。可以用低级烯烃连续生产低级仲醇,以通用型阳离子树脂作为催化剂,采用多级反应器进行低级烯烃的直接水合反应,低级烯烃串联经过多级反应器,去离子水分别并联进入各级反应器,反应产物进入分离装置,未反应的低级烯烃和去离子水分别返回多级反应器循环使用。通过此种工艺,实现了较低的的水/烯比,较低的单位能耗,提高了原料的总转化率,但是烯烃的单程转化率依然较低,同时对原料中烯烃的要求较高。也有利用正丁烯直接水合连续生产仲丁醇的工艺方法,以强酸型离子树脂作为催化剂,反应温度为150℃~~170℃,反应压力为6.0~8.0MPa,达到了较高的总丁烯转化率,但是,由于水、丁烯和催化剂为三相体系,丁烯的单程转化效率依然较低,循环量较大,能耗较高。还有一种正丁烯直接水合连续生产仲丁醇的工艺方法,该工艺通过在反应体系中增加相转移催化剂,例如聚乙醇类、季铵盐类化合物,增加了水和丁烯的溶解度,进而增加了丁烯的单程转化率。由于相转移催化剂的使用,水合工艺需要增加额外的单元设备以回收相转移催化剂,同时会增加废水的产生量,同时会增加能耗。
发明内容
本发明要解决的技术问题是:克服现有技术的不足,提供一种单程转化率高、能耗低且废水产生量较小的仲丁醇生产工艺。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:该仲丁醇生产装置,其特征在于:包括依次连接的第一精馏塔、压力搅拌釜、水合反应器、闪蒸塔、脱碳四塔、第二精馏塔和脱酸反应器,其中水合反应器的底部为进料口、顶部为出料口,脱碳四塔的塔顶连接第一精馏塔的进料口,脱酸反应器的出口连接压力搅拌釜的入口,所述的压力搅拌釜、水合反应器和两者的连接管路内设有超声波探头,超声波探头均连接至超声波发生器。
本发明克服目前仲丁醇生产工艺的不足,通过采用压力搅拌釜和超声波发生器,提高水和丁烯的互溶性,提高水合反应的单程转化率,同时降低装置物料循环量和装置能耗。该装置可以通过机械手段强化水和丁烯的溶解度,并通过采用超声波设施强化了水和丁烯的溶解度,超声波配合水合反应器,极大地提高了丁烯的单程转化率,极大地降低了物料的循环量,进而降低了装置能耗。新增加脱酸装置,脱除了水中的游离酸,并将水回用,减轻了设备腐蚀,降低了废水量。
为了加强超声波对增溶和水合反应的效果,并且便于同一个超声波发生器控制,需要同时对功率和频率进行调节,本发明中,所述的超声波探头的功率0.3 kW ~0.8kW,超声波的频率27 kHz ~40 kHz,在压力搅拌釜内轴向安装的超声波探头设10~16个,压力搅拌釜内超声波探头的设置间隔为0.2 m ~0.4m。在该超声波的功率和频率下,各个位置的超声波探头可以采用同一超声波发生器控制,同时能够在更短的时间内实现正丁烯和水的最大互溶,同时还能在使用相同催化剂的情况下以更高的效率进行水合反应。
所述的压力搅拌釜和水合反应器的连接管路内轴向安装的超声波探头设3~6个,超声波探头的设置间隔为30~50m 。连接管路上设置适当密度的超声波探头能够更好的保持正丁烯和水的互溶状态,使正丁烯更充分的分散在水中,甚至可以进行初步的水合反应。
在所述的水合反应器内超声波探头设7~10个,水合反应器内超声波探头的设置间隔为0.3 m ~0.6m。水合反应器内通过超声波探头的设置密度,控制超声波的叠加效果,通过该叠加的超声波使水和丁烯发生快速的水合反应,极大地提高了丁烯的单程转化率。
所述的水合反应器为固定床反应器。本发明通过机械手段强化了水和丁烯的溶解度,通过采用超声波设施强化了水和丁烯的溶解度,并采用固定床反应器,可进一步提高丁烯的单程转化率,极大地降低物料的循环量,进而降低了装置能耗。
所述的脱碳四塔为板式精馏塔。脱碳四塔主要实现碳四和重组分的分离,从塔顶得到碳四组分,进行循环利用,塔底得到的水和仲丁醇的混合物。通过板式精馏塔能能够更好的对碳四混合物料进行提纯,减少物料的循环量。
所述的第二精馏塔为填料精馏塔。第二精馏塔主要实现水和仲丁醇的分离。填料精馏塔对仲丁醇的提纯效率适应本申请的无催化剂情况下的说核反应速率,保证整个装置内的反应能够连续进行。
所述的脱酸反应器为固定床上设有吸附剂的固定床反应器。利用固定床反应器加设吸附剂,有效的脱除了水中的游离酸。
所述的吸附剂为活性炭、硅胶、树脂的一种、两种或三种。活性炭、硅胶、树脂均能良好的吸附水中游离酸,保证循环水的正常循环使用。优选的,所述的吸附剂为树脂。
一种利用上述装置的仲丁醇生产工艺,其特征在于,工艺步骤为:
1)正丁烯物料与脱碳四塔的塔顶返回的循环丁烯的混合物料经过第一精馏塔精制提纯,从第一精馏塔顶塔底得到的质量分数高于80%的正丁烯物料;
2)正丁烯和水进入压力搅拌釜后进行搅拌,压力搅拌釜内压力9 MPa ~11MPa,温度30℃~50℃,搅拌速率10 r/min ~150r/min,配合超声波探头发出的频率范围27kHz ~40kHz的超声波进行正丁烯和水的增溶;
3)增溶的正丁烯和水由压力搅拌釜和水合反应器的连接管路输送至以阳离子交换树脂作为催化剂的水合反应器,连接管路内保持27 kHz ~40 kHz的超声波;
4)增溶的正丁烯和水在水合反应器内,在27kHz ~40 kHz的超声波的作用下进行水合反应;
5)水合反应的产物先经闪蒸塔初步分离出产物仲丁醇,闪蒸塔的闪蒸分离物再进入脱碳四塔进一步分离产物仲丁醇,闪蒸塔和脱碳四塔的分离产物仲丁醇经第二精馏塔精馏后即得,第二精馏塔塔底的分离物经脱酸反应器脱酸后得到的水返回压力搅拌釜。
本发明的生产工艺,利用上述装置,得到一种不使用催化剂,通过压力搅拌和超声波进行增溶,压力搅拌釜采用的方式为机械搅拌的方式,在反应釜内实现,选用的搅拌桨型式为锚式、桨式、推进式、框式等。通过采用压力搅拌釜和超声波发生器,提高水和丁烯的互溶性,提高水合反应的单程转化率,同时降低装置物料循环量和装置能耗。该工艺通过机械手段强化水和丁烯的溶解度,并通过一定强度的超声波强化水和丁烯的溶解度,超声波配合水合反应器,良好的促进水合反应地进行,工艺中原料在压力搅拌釜、水合反应器和两者的连接管路内,以阳离子交换树脂作为催化剂并保持27 kHz ~40 kHz的超声波的作用下进行水合反应。通提高了丁烯的单程转化率,极大地降低了物料的循环量,进而降低了能耗。
与现有技术相比,本发明的一种仲丁醇生产装置及工艺所具有的有益效果是:本发明提供一种水和丁烯直接进行水合反应的装置及工艺,克服了目前仲丁醇生产工艺的不足,通过采用压力搅拌釜和超声波发生器,提高水和丁烯的互溶性,提高水合反应的单程转化率,同时降低装置物料循环量和装置能耗。通过机械手段强化水和丁烯的溶解度,并通过采用超声波设施强化了水和丁烯的溶解度,超声波配合水合反应器,极大地提高了丁烯的单程转化率,极大地降低了物料的循环量,进而降低了装置能耗。新增加脱酸装置,脱除了水中的游离酸,并将水回用,减轻了设备腐蚀,降低了废水量。
附图说明
图1是本发明的一种仲丁醇生产装置的示意图。
其中:1、第一精馏塔 2、压力搅拌釜 3、超声波发生器 4、水合反应器 5、闪蒸塔 6、脱碳四塔 7、第二精馏塔 8、脱酸反应器。
具体实施方式
图1是本发明的最佳实施例,下面结合附图1通过具体实施例对本发明的生产装置及工艺做进一步说明。其中实施例1为最佳实施例。
实施例1
以阳离子交换树脂作为催化剂,新鲜原料进料量为2.96t/h,其中正丁烯的含量为90%。压力搅拌釜2、水合反应器4和两者的连接管路内超声波探头发出超声波的功率0.6kW,超声波的频率35 kHz,在压力搅拌釜2内轴向安装的超声波探头设13个,压力搅拌釜2内超声波探头的设置间隔为0.3m,温度40℃,搅拌速率80r/min,压力搅拌釜2和水合反应器4的连接管路内轴向安装的超声波探头设5个,超声波探头的设置间隔为40m,在水合反应器4内超声波探头设8个,水合反应器超声波探头的设置间隔为0.5m,水合反应器为固定床反应器,脱碳四塔6为板式精馏塔,第二精馏塔7为填料精馏塔,脱酸反应器为固定床上设有吸附剂的固定床反应器,进入水合反应器的混合正丁烯22.7 t/h,正丁烯含量为98%,温度120℃,压力8.0MPa,水和正丁烯的摩尔比为3,单程转化率为12%,水合反应的产物先经闪蒸塔5初步分离产物仲丁醇,闪蒸塔5的闪蒸分离物再进入脱碳四塔6进一步分离产物仲丁醇,闪蒸塔5和脱碳四塔6的分离产物仲丁醇经第二精馏塔7精馏后即得,第二精馏塔7塔底的分离物经脱酸反应器8脱酸后得到的水返回压力搅拌釜2。仲丁醇产量为3.52t/h,循环正丁烯为19.5t/h,正丁烯含量为97.7%,正丁烯的总转化率为100%。
实施例2
以阳离子交换树脂作为催化剂,新鲜原料进料量为4.42t/h,其中正丁烯的含量为85%。压力搅拌釜2、水合反应器4和两者的连接管路内超声波探头发出超声波的功率0.4kW,超声波的频率32kHz,在压力搅拌釜2内轴向安装的超声波探头设13个,压力搅拌釜2内超声波探头的设置间隔为0.3m,温度35℃,搅拌速率120r/min,压力搅拌釜2和水合反应器4的连接管路内轴向安装的超声波探头设4个,超声波探头的设置间隔为45m,在水合反应器4内超声波探头设9个,水合反应器超声波探头的设置间隔为0.4m,水合反应器为固定床反应器,脱碳四塔6为板式精馏塔,第二精馏塔7为填料精馏塔,脱酸反应器为固定床上设有吸附剂的固定床反应器,进入水合反应器4的混合正丁烯18.2 t/h,正丁烯含量为94%,温度150℃,压力8.0MPa,水和正丁烯的摩尔比为5,单程转化率为22%,水合反应的产物先经闪蒸塔5初步分离产物仲丁醇,闪蒸塔5的闪蒸分离物再进入脱碳四塔6进一步分离产物仲丁醇,闪蒸塔5和脱碳四塔6的分离产物仲丁醇经第二精馏塔7精馏后即得,第二精馏塔7塔底的分离物经脱酸反应器8脱酸后得到的水返回压力搅拌釜2。仲丁醇产量为4.97t/h,循环正丁烯为14.4t/h,正丁烯含量为92.4%,正丁烯的总转化率为100%。
实施例3
以阳离子交换树脂作为催化剂,新鲜原料进料量为2.5t/h,其中正丁烯的含量为80%。压力搅拌釜2、水合反应器4和两者的连接管路内超声波探头发出超声波的功率0.5kW,超声波的频率37kHz,在压力搅拌釜2内轴向安装的超声波探头设11个,压力搅拌釜2内超声波探头的设置间隔为0.2 m m,温度45℃,搅拌速率60r/min,压力搅拌釜2和水合反应器4的连接管路内轴向安装的超声波探头设6个,超声波探头的设置间隔为30m,在水合反应器4内超声波探头设10个,水合反应器超声波探头的设置间隔为0.3 m,水合反应器为固定床反应器,脱碳四塔为板式精馏塔,第二精馏塔为填料精馏塔,脱酸反应器为固定床上设有吸附剂的固定床反应器,进入水合反应器的混合正丁烯24.3 t/h,正丁烯含量为90%,温度120℃,压力6.0MPa,水和正丁烯的摩尔比为2,单程转化率为9%,水合反应的产物先经闪蒸塔5初步分离产物仲丁醇,闪蒸塔5的闪蒸分离物再进入脱碳四塔6进一步分离产物仲丁醇,闪蒸塔5和脱碳四塔6的分离产物仲丁醇经第二精馏塔7精馏后即得,第二精馏塔7塔底的分离物经脱酸反应器8脱酸后得到的水返回压力搅拌釜2。仲丁醇产量为2.6t/h,循环正丁烯为22.3t/h,正丁烯含量为89.1%,正丁烯的总转化率为100%。
实施例4
以阳离子交换树脂作为催化剂,新鲜原料进料量为3.43t/h,其中正丁烯的含量为95%。压力搅拌釜2、水合反应器4和两者的连接管路内超声波探头发出超声波的功率0.3kW,超声波的频率27kHz,在压力搅拌釜2内轴向安装的超声波探头设16个,压力搅拌釜2内超声波探头的设置间隔为0.2 m,温度50℃,搅拌速率10 r/min,压力搅拌釜2和水合反应器4的连接管路内轴向安装的超声波探头设6个,超声波探头的设置间隔为30m,在水合反应器4内超声波探头设10个,水合反应器超声波探头的设置间隔为0.3 m,水合反应器为固定床反应器,脱碳四塔为板式精馏塔,第二精馏塔为填料精馏塔,脱酸反应器为固定床上设有吸附剂的固定床反应器,进入水合反应器的混合正丁烯11.7 t/h,正丁烯含量为99%,温度190℃,压力8.0MPa,水和正丁烯的摩尔比为3,单程转化率为28%,水合反应的产物先经闪蒸塔5初步分离产物仲丁醇,闪蒸塔5的闪蒸分离物再进入脱碳四塔6进一步分离产物仲丁醇,闪蒸塔5和脱碳四塔6的分离产物仲丁醇经第二精馏塔7精馏后即得,第二精馏塔7塔底的分离物经脱酸反应器8脱酸后得到的水返回压力搅拌釜2。仲丁醇产量为4.3t/h,循环正丁烯为8.5t/h,正丁烯含量为98.6%,正丁烯的总转化率为100%。
实施例5
以阳离子交换树脂作为催化剂,新鲜原料进料量为4.71t/h,其中正丁烯的含量为85%。压力搅拌釜2、水合反应器4和两者的连接管路内超声波探头发出超声波的功率0.8kW,超声波的频率40kHz,在压力搅拌釜2内轴向安装的超声波探头设10,压力搅拌釜2内超声波探头的设置间隔为0.4m,温度30℃,搅拌速率150r/min,压力搅拌釜2和水合反应器4的连接管路内轴向安装的超声波探头设3个,超声波探头的设置间隔为50m,在水合反应器4内超声波探头设7个,水合反应器超声波探头的设置间隔为0.6m,水合反应器为固定床反应器,脱碳四塔为板式精馏塔,第二精馏塔为填料精馏塔,脱酸反应器为固定床上设有吸附剂的固定床反应器,进入水合反应器的混合正丁烯22.2t/h,正丁烯含量为95%,温度1850℃,压力8.0MPa,水和正丁烯的摩尔比为3,单程转化率为19%,水合反应的产物先经闪蒸塔5初步分离产物仲丁醇,闪蒸塔5的闪蒸分离物再进入脱碳四塔6进一步分离产物仲丁醇,闪蒸塔5和脱碳四塔6的分离产物仲丁醇经第二精馏塔7精馏后即得,第二精馏塔7塔底的分离物经脱酸反应器8脱酸后得到的水返回压力搅拌釜2。仲丁醇产量为5.3t/h,循环正丁烯为18.2t/h,正丁烯含量为93.9%,正丁烯的总转化率为100%。
对比例1
与实施例1相同产量,以阳离子交换树脂作为催化剂,新鲜原料进料量为2.96t/h,其中正丁烯的含量为90%。压力搅拌釜、水合反应器和两者的连接管路内超声波探头发出超声波的功率6kW,超声波的频率范围20kHz,进入水合反应器的混合正丁烯50.33 t/h,正丁烯含量为98%,温度120℃,压力8.0MPa,水和正丁烯的摩尔比为3,单程转化率为5.4%,仲丁醇产量为3.52t/h,循环正丁烯为47.67t/h,正丁烯含量为97.9%,正丁烯的总转化率为100%。每月产生的废水量为135t,其中游离酸的含量为195ppm。
对比例2
与实施例2相同产量,未使用压力搅拌釜、超声波发生器和脱酸反应器:以阳离子交换树脂作为催化剂,新鲜原料进料量为4.42t/h,其中正丁烯的含量为85%。进入水合反应器的混合正丁烯50 t/h,正丁烯含量为94%,温度160℃,压力8.0MPa,水和正丁烯的摩尔比为5,单程转化率为8%,仲丁醇产量为4.97t/h,循环正丁烯为46.25t/h,正丁烯含量为93.5%,正丁烯的总转化率为100%。每月产生的废水量为173t,其中游离酸的含量为243ppm。
对比例3
与实施例3相同产量,未使用压力搅拌釜、超声波发生器和脱酸反应器:以阳离子交换树脂作为催化剂,新鲜原料进料量为2.5t/h,其中正丁烯的含量为80%。进入水合反应器的混合正丁烯72.9 t/h,正丁烯含量为90%,温度120℃,压力6.0MPa,水和正丁烯的摩尔比为2,单程转化率为3%,仲丁醇产量为2.6t/h,循环正丁烯为70.9t/h,正丁烯含量为89.7%,正丁烯的总转化率为100%。每月产生的废水量为290t,其中游离酸的含量为201ppm。
对比例4
与实施例4相同产量,未使用压力搅拌釜、超声波发生器和脱酸反应器:以阳离子交换树脂作为催化剂,新鲜原料进料量为3.43t/h,其中正丁烯的含量为95%。进入水合反应器的混合正丁烯36.5 t/h,正丁烯含量为99%,温度190℃,压力8.0MPa,水和正丁烯的摩尔比为5,单程转化率为9%,仲丁醇产量为4.3t/h,循环正丁烯为33.3t/h,正丁烯含量为98.9%,正丁烯的总转化率为100%。每月产生的废水量为101.8t,其中游离酸的含量为175ppm。
对比例5
与实施例5相同产量,未使用压力搅拌釜、超声波发生器和脱酸反应器:以阳离子交换树脂作为催化剂,新鲜原料进料量为4.72t/h,其中正丁烯的含量为85%。进入水合反应器的混合正丁烯60.3 t/h,正丁烯含量为95%,温度180℃,压力8.0MPa,水和正丁烯的摩尔比为3,单程转化率为7%,仲丁醇产量为5.3t/h,循环正丁烯为56.3t/h,正丁烯含量为94.6%,正丁烯的总转化率为100%。每月产生的废水量为242.6t,其中游离酸的含量为245ppm。
由实施例1~5对比例1~5相交可知,本发明工艺通过使用压力搅拌釜、超声波发生器和脱酸反应器,提高了水和丁烯物料的溶解度,降低了水和丁烯的摩尔比,提高了正丁烯的单程转化率,极大地降低了循环物料的量,降低了装置的能耗。其中,与对比例1相交可以看出超声波探头发出的超声波的功率过大,超声波的频率偏低时,对仲丁醇水和反应没有明显的促进效果。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非是对本发明作其它形式的限制,任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型,仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (6)
1.一种仲丁醇生产工艺,其特征在于:包括依次连接的第一精馏塔(1)、压力搅拌釜(2)、水合反应器(4)、闪蒸塔(5)、脱碳四塔(6)、第二精馏塔(7)和脱酸反应器(8),其中水合反应器(4)的底部为进料口、顶部为出料口,脱碳四塔(6)的塔顶连接第一精馏塔(1)的进料口,脱酸反应器(8)的出口连接压力搅拌釜(2)的入口,所述的压力搅拌釜(2)、水合反应器(4)和两者的连接管路内设有超声波探头,超声波探头均连接至超声波发生器(3);
所述的超声波探头的功率0.3kW,超声波的频率27kHz,在压力搅拌釜(2)内轴向安装的超声波探头设16个,压力搅拌釜(2)内超声波探头的设置间隔为0.2 m;压力搅拌釜 ( 2)和水合反应器 (4) 的连接管路内轴向安装的超声波探头设6个,超声波探头的设置间隔为30m;在水合反应器 ( 4) 内超声波探头设10个,水合反应器超声波探头的设置间隔为0.3m;
工艺步骤为:
1)正丁烯物料与脱碳四塔(6)的塔顶返回的循环丁烯的混合物料经过第一精馏塔(1)精制提纯,从第一精馏塔(1)塔底得到的质量分数高于80%的正丁烯物料;
2)正丁烯和水进入压力搅拌釜(2)后进行搅拌,压力搅拌釜(2)内压力9 MPa ~11MPa,温度50℃,搅拌速率10r/min,配合超声波探头发出的频率范围27kHz的超声波进行正丁烯和水的增溶;
3)增溶的正丁烯和水由压力搅拌釜(2)和水合反应器(4)的连接管路输送至以阳离子交换树脂作为催化剂的水合反应器(4),连接管路内保持27 kHz的超声波;
4)增溶的正丁烯和水在水合反应器(4)内,在27kHz的超声波的作用下进行水合反应;
5)水合反应的产物先经闪蒸塔(5)初步分离出产物仲丁醇,闪蒸塔(5)的闪蒸分离物再进入脱碳四塔(6)进一步分离产物仲丁醇,闪蒸塔(5)和脱碳四塔(6)的分离产物仲丁醇经第二精馏塔(7)精馏后即得,第二精馏塔(7)塔底的分离物经脱酸反应器(8)脱酸后得到的水返回压力搅拌釜(2)。
2.根据权利要求1所述的一种仲丁醇生产工艺,其特征在于:所述的水合反应器(4)为固定床反应器。
3.根据权利要求1所述的一种仲丁醇生产工艺,其特征在于:所述的脱碳四塔(6)为板式精馏塔。
4.根据权利要求1所述的一种仲丁醇生产工艺,其特征在于:所述的第二精馏塔(7)为填料精馏塔。
5.根据权利要求1所述的一种仲丁醇生产工艺,其特征在于:所述的脱酸反应器(8)为设有吸附剂的固定床反应器。
6.根据权利要求5所述的一种仲丁醇生产工艺,其特征在于:所述的吸附剂为活性炭、硅胶、树脂的一种、两种或三种。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610385790.9A CN107459442B (zh) | 2016-06-03 | 2016-06-03 | 一种仲丁醇生产装置及工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610385790.9A CN107459442B (zh) | 2016-06-03 | 2016-06-03 | 一种仲丁醇生产装置及工艺 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN107459442A CN107459442A (zh) | 2017-12-12 |
CN107459442B true CN107459442B (zh) | 2020-12-29 |
Family
ID=60545485
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201610385790.9A Active CN107459442B (zh) | 2016-06-03 | 2016-06-03 | 一种仲丁醇生产装置及工艺 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN107459442B (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114605229A (zh) * | 2022-03-18 | 2022-06-10 | 南京诺奥新材料有限公司 | 一种新型改进乙烯水合法生产乙醇的制备工艺 |
CN115448863B (zh) * | 2022-10-09 | 2024-03-26 | 浙江迪邦化工有限公司 | 一种3,4-二氯苯基硫脲的连续化制备工艺 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3040997C2 (de) * | 1980-10-31 | 1983-07-21 | Deutsche Texaco Ag, 2000 Hamburg | Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von sek.-Butylalkohol |
CN101289368A (zh) * | 2008-06-07 | 2008-10-22 | 淄博齐翔腾达化工股份有限公司 | 正丁烯直接水合连续生产仲丁醇的工艺方法 |
CN103772175B (zh) * | 2012-10-26 | 2015-06-17 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种合成异丙叉丙酮及仲丁醇的组合工艺方法 |
-
2016
- 2016-06-03 CN CN201610385790.9A patent/CN107459442B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN107459442A (zh) | 2017-12-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102659514A (zh) | 一种生产仲丁醇的方法 | |
CN202643671U (zh) | 生物柴油逆流连续酯化反应系统 | |
CN106673962B (zh) | 一种异丙醇的制备方法 | |
CN106631684A (zh) | 一种用乙酸仲丁酯水解制备仲丁醇的方法 | |
CN107459442B (zh) | 一种仲丁醇生产装置及工艺 | |
WO2011019465A2 (en) | Integrated biodiesel production process | |
CN104250205B (zh) | 甲基叔丁基醚的制备方法及其装置 | |
CN110862301B (zh) | 一种仲丁醇的精制方法及装置 | |
CN105111079A (zh) | 一种分离乙酸仲丁酯和仲丁醇的方法及装置 | |
CN111871432A (zh) | 一种介孔固体酸催化剂制备方法及其在抗氧剂bht合成中的应用 | |
CN101850244A (zh) | 核壳结构Al2O3-SiO2固体酸催化剂的制备方法 | |
CN106631689B (zh) | 一种仲丁醇的制备方法 | |
CN102311317B (zh) | 一种环戊烯水合制备环戊醇的方法 | |
CN113828253B (zh) | 一种连续合成戊二醛的反应装置及工艺方法 | |
CN103804116B (zh) | 一种甲基叔丁基醚裂解制聚合级异丁烯的方法 | |
CN105154239A (zh) | 一种植物油脱臭馏出物固定床连续酯化的方法 | |
CN102234230A (zh) | 用c4馏分合成醋酸仲丁酯的工艺方法 | |
CN103173281B (zh) | 降低生物柴油粗产品酸值的方法以及生物柴油的制备方法 | |
CN103834477A (zh) | 一种甘油燃料的生产方法 | |
CN102603486A (zh) | 一种由环戊烯制备环戊醇的方法 | |
CN112830912A (zh) | 固体酸催化连续制备2,5-呋喃二甲醛肟的方法 | |
CN102311316B (zh) | 环戊烯水合制备环戊醇的方法 | |
CN203007176U (zh) | 涤纶废料制备对苯二甲酸二辛酯的醇解装置系统 | |
CN107537567B (zh) | 一种磺酸基阳离子交换树脂的改性方法及制备甲基叔戊基醚的方法 | |
CN107698542A (zh) | 制备γ‑丁内酯的装置及方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |