丁醛加氫生產(chǎn)丁醇的反應(yīng)精餾裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及丁醇生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種丁醛加氫生產(chǎn)丁醇的反應(yīng)精餾裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]丁醇是重要的基本有機(jī)化工原料，主要用途是作為樹脂、油漆、膠黏劑和增塑劑的原料，也可用作油脂、香料和藥物的萃取劑及醇酸樹脂涂料的添加劑，此外還可用作選礦用消泡劑、洗滌劑、脫水劑和合成香料的原料。
[0003]丁醇的生產(chǎn)方式可分為發(fā)酵法、乙醛法和羰基合成法。由于發(fā)酵法和乙醛法工藝流程長，設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，極不經(jīng)濟(jì)，現(xiàn)有裝置已基本淘汰。當(dāng)今丁醇生產(chǎn)的主要方法是以丙烯為原料羰基合成法合成丁醛，再通過丁醛加氫生產(chǎn)丁醇。CN1221723A公開了一種醛氣相加氫制備醇的方法，通過將含氮的堿加入到待加氫的醛中，從而抑制副產(chǎn)物的生成，獲得高選擇性和高收率的醇。CN1278237A公開了一種生產(chǎn)正丁醇的方法，在小于等于約6重量％的水分存在下，正丁醛通過加氫得到正丁醇反應(yīng)產(chǎn)物，且分餾塔中存在約0.01-6重量％水條件下，對產(chǎn)物進(jìn)行提純，目的是使副產(chǎn)物二正丁基醚以三元低共沸的形式與正丁醇分離。CN102408304A公開了一種醛選擇加氫制備醇的方法，專利中使用含有載體、金屬活性組分和硅烷基團(tuán)的加氫催化劑，在此催化劑上副產(chǎn)物的量可大幅度降低，具有催化劑使用壽命長，積碳少的優(yōu)點(diǎn)。
[0004]丁醛加氫反應(yīng)除了生成正丁醇和異丁醇，還會發(fā)生少量的副產(chǎn)物，副產(chǎn)物有戊醇、辛醇、酯和醚等。目前，對加氫反應(yīng)產(chǎn)物的分離，主要采用脫輕塔和脫重塔和正異丁醇分離塔獲得正丁醇產(chǎn)品和異丁醇產(chǎn)品。反應(yīng)精餾技術(shù)是化工行業(yè)中應(yīng)用日漸廣泛的一種將反應(yīng)與分離耦合在同一設(shè)備中同時進(jìn)行的過程強(qiáng)化技術(shù)，在設(shè)備投資方面該技術(shù)也比反應(yīng)與分離分開操作的流程更加經(jīng)濟(jì)。目前還沒有將反應(yīng)精餾技術(shù)應(yīng)用在丁醛加氫制丁醇過程的相關(guān)專利與報道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的是提供一種丁醛加氫生產(chǎn)丁醇的反應(yīng)精餾裝置，使用本實(shí)用新型提供的催化反應(yīng)精餾方法，具有工藝流程簡單、設(shè)備投資較低、操作方便和能耗較低等優(yōu)點(diǎn)。
[0006]本實(shí)用新型的丁醛加氫生產(chǎn)丁醇的反應(yīng)精餾方法及裝置，主要由蒸發(fā)器、反應(yīng)精餾塔、丁醇精餾塔及正異丁醇分離塔組成，主要產(chǎn)品為正丁醇和異丁醇。本實(shí)用新型的方法及裝置的特點(diǎn)在于反應(yīng)精餾技術(shù)和設(shè)備的采用，可以在反應(yīng)精餾塔進(jìn)行丁醛加氫反應(yīng)的同時塔頂分離出輕組分，通過后續(xù)分離可以得到正、異丁醇，減少工藝流程，節(jié)省設(shè)備投資。
[0007]本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0008]本實(shí)用新型的丁醛生產(chǎn)丁醇的反應(yīng)精餾裝置，包括蒸發(fā)器、反應(yīng)精餾塔、丁醇精餾塔、正異丁醇分離塔、冷凝器、再沸器、壓縮機(jī)、泵以及相關(guān)進(jìn)料管線和連接以上設(shè)備的管線；反應(yīng)精餾塔、丁醇精餾塔、正異丁醇分離塔塔頂均設(shè)置冷凝器，反應(yīng)精餾塔、丁醇精餾塔、正異丁醇分離塔塔底均設(shè)置再沸器；蒸發(fā)器塔頂氣相出口連接到反應(yīng)精餾塔；反應(yīng)精餾塔塔頂冷凝器氣相出口連接到壓縮機(jī)，壓縮機(jī)出口連接到反應(yīng)精餾塔氫氣進(jìn)料口，冷凝器出口液相作為輕組分產(chǎn)物采出，塔底為粗丁醇產(chǎn)品連接到丁醇精餾塔進(jìn)料口 ；丁醇精餾塔塔頂出料為混合丁醇進(jìn)入正異丁醇分離塔，塔底為重組分副產(chǎn)物；正異丁醇分離塔塔頂出料為異丁醇產(chǎn)品，塔底出料為正丁醇產(chǎn)品。
[0009]本實(shí)用新型的丁醛加氫生產(chǎn)丁醇的反應(yīng)精餾方法是:原料丁醛(SOl)經(jīng)過蒸發(fā)器(Vl)汽化后的丁醛氣體(S02)與原料氫氣(S03) —起進(jìn)入反應(yīng)精餾塔(Tl)反應(yīng)段的下部；反應(yīng)精餾塔(Tl)塔頂氣相(S04)進(jìn)入反應(yīng)精餾塔塔頂冷凝器(El)，冷凝后氣相為未反應(yīng)的氫氣(S05)經(jīng)過壓縮機(jī)(Cl)加壓后的氫氣(S06)返回反應(yīng)精餾塔(Tl)進(jìn)料，冷凝后液相
(507)經(jīng)過反應(yīng)精餾塔回流采出泵(Pl)得到液相，按操作回流比控制，一部分作為回流液
(508)，另一部分作為塔頂輕組分(S09)采出，塔底采出粗丁醇(SlO)作為丁醇精餾塔(T2)的進(jìn)料；丁醇精餾塔(T2)塔頂氣相(Sll)經(jīng)過冷凝器(E3)冷凝后的液相(S12)經(jīng)過丁醇精餾塔回流采出泵(P2)得到液相，按操作回流比控制，一部分作為回流液(S13)，另一部分為混合丁醇(S14)作為正異丁醇分離塔(T3)進(jìn)料，塔底采出重組分副產(chǎn)物(S15);正異丁醇分離塔(T3)塔頂氣相(S16)經(jīng)過冷凝器(E5)冷凝后的液相(S17)經(jīng)過正異丁醇分離塔回流采出泵(P3)得到液相，按操作回流比控制，一部分作為回流液(S18)，另一部分作為異丁醇產(chǎn)品(S19)采出，塔底采出正丁醇(S20)產(chǎn)品。
[0010]丁醛加氫生產(chǎn)丁醇的反應(yīng)精餾方法中:蒸發(fā)器壓力為0.01-3MPa ;反應(yīng)精餾塔采用鎳和/或銅基催化劑，反應(yīng)段溫度為100-250°C，優(yōu)選110-130°C，壓力為0.01_2MPa，回流比為10-100，氫醛摩爾比為10:1-30:1 ;丁醇精餾塔塔壓力為0.5-lMPa，回流比為1-100 ；正異丁醇分離塔壓力為0.1-1MPa,回流比為20-100 ;本文中壓力均用絕壓表示。
[0011]本實(shí)用新型的丁醛加氫生產(chǎn)丁醇的反應(yīng)精餾方法及裝置，其優(yōu)點(diǎn)在于將丁醛加氫反應(yīng)與丁醇提純精餾分離兩個單元操作，有機(jī)地耦合于一個設(shè)備中同時進(jìn)行，反應(yīng)完成同時對反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行提純，既節(jié)省了設(shè)備投資，又減少了后續(xù)的操作費(fèi)用。通過后續(xù)丁醇精餾塔和正異丁醇分離塔分離后得到的正丁醇質(zhì)量純度可以達(dá)到99.5%，異丁醇的質(zhì)量純度可以達(dá)到99%。
【附圖說明】
[0012]圖1為丁醛加氫生產(chǎn)丁醇的反應(yīng)精餾裝置示意圖。
[0013]設(shè)備:V1.蒸發(fā)器，Tl.反應(yīng)精餾塔，T2.丁醇精餾塔，T3.正異丁醇分離塔，Pl.反應(yīng)精餾塔回流采出泵，P2.丁醇精餾塔回流采出泵，P3.正異丁醇分離塔回流采出泵，El.反應(yīng)精餾塔冷凝器，E2.反應(yīng)精餾塔再沸器，E3.丁醇精餾塔冷凝器，E4.丁醇精餾塔再沸器，E5.正異丁醇分離塔冷凝器，E6.正異丁醇分離塔再沸器，Cl.壓縮機(jī)，
[0014]物流:S01.原料丁醛，S02.丁醛氣體，S03.原料氫氣，S04.反應(yīng)精餾塔塔頂氣相，S05.未反應(yīng)的氫氣，S06.經(jīng)