CN1418859A - 用低级烯烃连续生产低级仲醇的工艺方法 - Google Patents

用低级烯烃连续生产低级仲醇的工艺方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用低级烯烃连续生产低级仲醇的工艺方法，即在多级反应器中装有通用型阳离子交换树脂，采用多级反应器进行低级烯烃的直接水合发应，低级烯烃串联经过多级反应器，脱离子水分别并联进入各级反应器，然后，反应产物进入分离装置，未反应的低级烯烃和脱离子水分别返回多级反应器循环使用。本发明采用较小的水/烯比，控制单位能耗，有效提高了原料的总转化率。

Description

用低级烯烃连续生产低级仲醇的工艺方法
技术领域
本发明涉及一种低级烯烃生产低级仲醇的方法。
背景技术
烯烃生产醇一般采用原料烯烃一次通过反应器，在树脂催化剂存在下进行水合反应而得醇类。例如英国专利1,374,368中所述，在酸性阳离子交换树脂存在下，采用100∶1的水/烯重量比进行正丁烯的液相水合试验，要求温度高于100℃，最好高于130℃。但此法产物中有大量水存在，水相中含有小于2.5％的仲丁醇。虽然水/烯比大，具有单程转率高的优点，但从工艺生产角度看，水/烯比大，则循环的水量大，能耗势必增加，成本居高不下，实际应用困难。
美国专利4,476,333中，在酸性阳离子交换树脂存在下，采用4∶1的水/烯小摩尔比进行正丁烯的液相水合试验，其工艺流程为新鲜脱离子水和新鲜原料烃从反应器底部进入反应器，顶部出料经相分离器分离出反应产物后，水相返回反应器循环使用。有机相再经塔分离，塔顶排出未反应的烯烃，其中一部分作为循环烃返回反应器，另一部分作为尾烃由管线排放。塔底得到粗的低级仲醇物。反应条件为进入正丁烯浓度为78～81wt％，反应温度为150℃，反应压力为7Mpa，这样得到正丁烯转化率为52.6％，仲丁醇时空产率为1.6mol/l·h。该专利总转化率较低，原料消耗大，单位能耗较高，在实用上也不经济。
中国专利CN1210847A中，采用主副2个反应器进行水合反应，从主反应器出来的未反应的烯烃在副反应器中再进行一次水合反应。其工艺过程在酸性阳离子交换树脂存在下，在主反应器中采用16∶1的水烯比进行正丁烯的液相水合反应。反应产物排出后经分离装置分离后，其未反应的烯烃抽出一部分与新鲜水一道混合，采用提高200∶1的水烯比进入副反应器，再次进行正丁烯的液相水合反应，用于提高总转化率。
该专利增加了一个副反应器用于提高总转化率，但单位能耗和排污水量仍较高。
发明内容
本发明的目的是提出一种可连续工业生产、低能耗、闭路循环、总转化率较高的低级烯烃水合生产低级仲醇的方法。
本发明是通过如下技术方案来实现的：
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，脱离子水分别并联进入各级反应器，从而以适宜的水/烯比，控制单位能耗，有效提高原料的总转化率。
一种用低级烯烃连续生产低级仲醇的工艺方法，其特征是在多级反应器中装有通用型阳离子交换树脂，含有低级烯烃的原料与循环烃混合后，与脱离子水并联进入多级反应器中进行水合反应，然后，反应产物进入分离装置，未反应的低级烯烃和脱离子水分别返回多级反应器循环使用。
低级烯烃是串联通过多级反应器，脱离子水并联进入多级反应器中进行水合反应。
多级反应器中低级烯烃与脱离子水是并联由下向上流动。
反应产物与未反应的低级烯烃从末级反应器顶部排出，经分离装置分离出携带的水、副产物低级醚和产品粗低级仲醇后，未反应的低级烯烃与含有低级烯烃的原料进料混合后循环返回反应器，各级出水经汇集后与补充的脱离子水循环返回反应器。
水合反应是指低级烯烃直接与脱离子水在超临界或亚临界状态下反应，，多级反应器中水/烯重量比为1∶0.2～0.5，反应温度130～190℃，反应压力为5～9Mpa。
低级烯烃和脱离子水是闭路循环使用，尾烃的排放量极少。
含低级烯烃的原料中烯烃含量可以是75wt％～98wt％之间的碳三至碳五直链烯烃。
循环的脱离子水中含碳三至碳五醇为0.3～2.5wt％。
含低级烯烃的原料中烯烃与未反应循环烯烃的重量比例为1∶10～25。
本发明技术与现有技术的关键区别在于本发明采用多级反应器，反应物流为串并联形式。本技术的突出优点是总转化率高，可以达到91wt％以上，从而提高了原料的利用率和生产效率。另一个优点是采用较低的水/烯比，使闭路循环的水量大大减少，从而有效地降低了单位能耗。
附图说明
附图为本发明工艺流程图。
具体实施方式
工艺流程图如附图，新鲜的低级烯烃通过管线1与管线6来的循环烯烃混合后进入多级反应器A底部。补充的脱离子水通过管线8与管线10来的循环脱离子水及反应物料携带出的水经管线7混合后，分别进各级反应器，与烯烃一道自下而上通过树脂催化剂床层，进行水合反应。各级床层的出水经管线10汇集后，闭路循环返回反应器的各级床层，反应物料由反应器顶部排出，经管线3进入粗产物分离系统B。在系统B，反应物料携带的少量水沿管线7排出，循环返回反应器使用，反应主产物低级粗仲醇沿管线4排出，反应副产物低级醚沿管线5排出。为防止杂质累积，未反应的烯烃一部分经管线11作为尾烃排出，其余经管线6返回多级反应器。
多级反应器A的内径1300mm，有效高度为21000mm，内装通用型强酸性阳离子交换树脂催化剂17.2m3。反应器进新烃1195kg/h(含正丁烯97wt％)，进循环烃16221kg/h(含正丁烯88wt％)，进补充脱离子水327kg/h，反应器内的反应温度为140℃，反应压力为6.2Mpa。在上述条件下，正丁烯的总转化率为91.3wt％，仲丁醇产率为1295kg/h。

Claims (9)

1.一种用低级烯烃连续生产低级仲醇的工艺方法，其特征是在多级反应器中装有通用型阳离子交换树脂，含有低级烯烃的原料与循环烃混合后，与脱离子水并联进入多级反应器中进行水合反应，然后，反应产物进入分离装置，未反应的低级烯烃和脱离子水分别返回多级反应器循环使用。
2.根据权利要求1所述的用低级烯烃连续生产低级仲醇的工艺方法，其特征是低级烯烃是串联通过多级反应器，脱离子水并联进入多级反应器中进行水合反应。
3.根据权利要求1所述的用低级烯烃连续生产低级仲醇的工艺方法，其特征是多级反应器中低级烯烃与脱离子水是并联由下向上流动。
4.根据权利要求1或2或3所述的用低级烯烃连续生产低级仲醇的工艺方法，其特征是反应产物与未反应的低级烯烃从末级反应器顶部排出，经分离装置分离出携带的水、副产物低级醚和产品粗低级仲醇后，未反应的低级烯烃与含有低级烯烃的原料进料混合后循环返回反应器，各级出水经汇集后与补充的脱离子水循环返回反应器。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的用低级烯烃连续生产低级仲醇的工艺方法，其特征是水合反应是指低级烯烃直接与脱离子水在超临界或亚临界状态下反应，，多级反应器中水/烯重量比为1∶0.2～0.5，反应温度130～190℃，反应压力为5～9Mpa。
6.根据权利要求1或2或3或4所述的用低级烯烃连续生产低级仲醇的工艺方法，其特征是低级烯烃和脱离子水是闭路循环使用，尾烃的排放量极少。
7.根据权利要求1或2或3或4或5所述的用低级烯烃连续生产低级仲醇的工艺方法，其特征是含低级烯烃的原料中烯烃含量可以是75wt％～98wt％之间的碳三至碳五直链烯烃。
8.根据权利要求1或2或3或4或5所述的用低级烯烃连续生产低级仲醇的工艺方法，其特征是循环的脱离子水中含醇为0.3～2.5wt％。
9.根据权利要求1或2或3或4或5所述的用低级烯烃连续生产低级仲醇的工艺方法，其特征是含低级烯烃的原料中烯烃与未反应循环烯烃的重量比例为1∶10～25。
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