專利名稱：用低級烯烴連續(xù)生產(chǎn)低級仲醇的工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種低級烯烴生產(chǎn)低級仲醇的方法。
美國專利4,476,333中，在酸性陽離子交換樹脂存在下，采用4∶1的水/烯小摩爾比進(jìn)行正丁烯的液相水合試驗(yàn)，其工藝流程為新鮮脫離子水和新鮮原料烴從反應(yīng)器底部進(jìn)入反應(yīng)器，頂部出料經(jīng)相分離器分離出反應(yīng)產(chǎn)物后，水相返回反應(yīng)器循環(huán)使用。有機(jī)相再經(jīng)塔分離，塔頂排出未反應(yīng)的烯烴，其中一部分作為循環(huán)烴返回反應(yīng)器，另一部分作為尾烴由管線排放。塔底得到粗的低級仲醇物。反應(yīng)條件為進(jìn)入正丁烯濃度為78～81wt％，反應(yīng)溫度為150℃，反應(yīng)壓力為7Mpa，這樣得到正丁烯轉(zhuǎn)化率為52.6％，仲丁醇時(shí)空產(chǎn)率為1.6mol/l·h。該專利總轉(zhuǎn)化率較低，原料消耗大，單位能耗較高，在實(shí)用上也不經(jīng)濟(jì)。
中國專利CN1210847A中，采用主副2個(gè)反應(yīng)器進(jìn)行水合反應(yīng)，從主反應(yīng)器出來的未反應(yīng)的烯烴在副反應(yīng)器中再進(jìn)行一次水合反應(yīng)。其工藝過程在酸性陽離子交換樹脂存在下，在主反應(yīng)器中采用16∶1的水烯比進(jìn)行正丁烯的液相水合反應(yīng)。反應(yīng)產(chǎn)物排出后經(jīng)分離裝置分離后，其未反應(yīng)的烯烴抽出一部分與新鮮水一道混合，采用提高200∶1的水烯比進(jìn)入副反應(yīng)器，再次進(jìn)行正丁烯的液相水合反應(yīng)，用于提高總轉(zhuǎn)化率。
該專利增加了一個(gè)副反應(yīng)器用于提高總轉(zhuǎn)化率，但單位能耗和排污水量仍較高。
本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的采用多級反應(yīng)器進(jìn)行低級烯烴的直接水合反應(yīng)，低級烯烴串聯(lián)經(jīng)過多級反應(yīng)器，脫離子水分別并聯(lián)進(jìn)入各級反應(yīng)器，從而以適宜的水/烯比，控制單位能耗，有效提高原料的總轉(zhuǎn)化率。
一種用低級烯烴連續(xù)生產(chǎn)低級仲醇的工藝方法，其特征是在多級反應(yīng)器中裝有通用型陽離子交換樹脂，含有低級烯烴的原料與循環(huán)烴混合后，與脫離子水并聯(lián)進(jìn)入多級反應(yīng)器中進(jìn)行水合反應(yīng)，然后，反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)入分離裝置，未反應(yīng)的低級烯烴和脫離子水分別返回多級反應(yīng)器循環(huán)使用。
低級烯烴是串聯(lián)通過多級反應(yīng)器，脫離子水并聯(lián)進(jìn)入多級反應(yīng)器中進(jìn)行水合反應(yīng)。
多級反應(yīng)器中低級烯烴與脫離子水是并聯(lián)由下向上流動(dòng)。
反應(yīng)產(chǎn)物與未反應(yīng)的低級烯烴從末級反應(yīng)器頂部排出，經(jīng)分離裝置分離出攜帶的水、副產(chǎn)物低級醚和產(chǎn)品粗低級仲醇后，未反應(yīng)的低級烯烴與含有低級烯烴的原料進(jìn)料混合后循環(huán)返回反應(yīng)器，各級出水經(jīng)匯集后與補(bǔ)充的脫離子水循環(huán)返回反應(yīng)器。
水合反應(yīng)是指低級烯烴直接與脫離子水在超臨界或亞臨界狀態(tài)下反應(yīng)，，多級反應(yīng)器中水/烯重量比為1∶0.2～0.5，反應(yīng)溫度130～190℃，反應(yīng)壓力為5～9Mpa。
低級烯烴和脫離子水是閉路循環(huán)使用，尾烴的排放量極少。
含低級烯烴的原料中烯烴含量可以是75wt％～98wt％之間的碳三至碳五直鏈烯烴。
循環(huán)的脫離子水中含碳三至碳五醇為0.3～2.5wt％。
含低級烯烴的原料中烯烴與未反應(yīng)循環(huán)烯烴的重量比例為1∶10～25。
本發(fā)明技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)的關(guān)鍵區(qū)別在于本發(fā)明采用多級反應(yīng)器，反應(yīng)物流為串并聯(lián)形式。本技術(shù)的突出優(yōu)點(diǎn)是總轉(zhuǎn)化率高，可以達(dá)到91wt％以上，從而提高了原料的利用率和生產(chǎn)效率。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是采用較低的水/烯比，使閉路循環(huán)的水量大大減少，從而有效地降低了單位能耗。
多級反應(yīng)器A的內(nèi)徑1300mm，有效高度為21000mm，內(nèi)裝通用型強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂催化劑17.2m3。反應(yīng)器進(jìn)新烴1195kg/h(含正丁烯97wt％)，進(jìn)循環(huán)烴16221kg/h(含正丁烯88wt％)，進(jìn)補(bǔ)充脫離子水327kg/h，反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)溫度為140℃，反應(yīng)壓力為6.2Mpa。在上述條件下，正丁烯的總轉(zhuǎn)化率為91.3wt％，仲丁醇產(chǎn)率為1295kg/h。
權(quán)利要求
1.一種用低級烯烴連續(xù)生產(chǎn)低級仲醇的工藝方法，其特征是在多級反應(yīng)器中裝有通用型陽離子交換樹脂，含有低級烯烴的原料與循環(huán)烴混合后，與脫離子水并聯(lián)進(jìn)入多級反應(yīng)器中進(jìn)行水合反應(yīng)，然后，反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)入分離裝置，未反應(yīng)的低級烯烴和脫離子水分別返回多級反應(yīng)器循環(huán)使用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用低級烯烴連續(xù)生產(chǎn)低級仲醇的工藝方法，其特征是低級烯烴是串聯(lián)通過多級反應(yīng)器，脫離子水并聯(lián)進(jìn)入多級反應(yīng)器中進(jìn)行水合反應(yīng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用低級烯烴連續(xù)生產(chǎn)低級仲醇的工藝方法，其特征是多級反應(yīng)器中低級烯烴與脫離子水是并聯(lián)由下向上流動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的用低級烯烴連續(xù)生產(chǎn)低級仲醇的工藝方法，其特征是反應(yīng)產(chǎn)物與未反應(yīng)的低級烯烴從末級反應(yīng)器頂部排出，經(jīng)分離裝置分離出攜帶的水、副產(chǎn)物低級醚和產(chǎn)品粗低級仲醇后，未反應(yīng)的低級烯烴與含有低級烯烴的原料進(jìn)料混合后循環(huán)返回反應(yīng)器，各級出水經(jīng)匯集后與補(bǔ)充的脫離子水循環(huán)返回反應(yīng)器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的用低級烯烴連續(xù)生產(chǎn)低級仲醇的工藝方法，其特征是水合反應(yīng)是指低級烯烴直接與脫離子水在超臨界或亞臨界狀態(tài)下反應(yīng)，，多級反應(yīng)器中水/烯重量比為1∶0.2～0.5，反應(yīng)溫度130～190℃，反應(yīng)壓力為5～9Mpa。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的用低級烯烴連續(xù)生產(chǎn)低級仲醇的工藝方法，其特征是低級烯烴和脫離子水是閉路循環(huán)使用，尾烴的排放量極少。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5所述的用低級烯烴連續(xù)生產(chǎn)低級仲醇的工藝方法，其特征是含低級烯烴的原料中烯烴含量可以是75wt％～98wt％之間的碳三至碳五直鏈烯烴。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5所述的用低級烯烴連續(xù)生產(chǎn)低級仲醇的工藝方法，其特征是循環(huán)的脫離子水中含醇為0.3～2.5wt％。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5所述的用低級烯烴連續(xù)生產(chǎn)低級仲醇的工藝方法，其特征是含低級烯烴的原料中烯烴與未反應(yīng)循環(huán)烯烴的重量比例為1∶10～25。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用低級烯烴連續(xù)生產(chǎn)低級仲醇的工藝方法，即在多級反應(yīng)器中裝有通用型陽離子交換樹脂，采用多級反應(yīng)器進(jìn)行低級烯烴的直接水合發(fā)應(yīng)，低級烯烴串聯(lián)經(jīng)過多級反應(yīng)器，脫離子水分別并聯(lián)進(jìn)入各級反應(yīng)器，然后，反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)入分離裝置，未反應(yīng)的低級烯烴和脫離子水分別返回多級反應(yīng)器循環(huán)使用。本發(fā)明采用較小的水/烯比，控制單位能耗，有效提高了原料的總轉(zhuǎn)化率。
文檔編號C07C31/02GK1418859SQ02138428
公開日2003年5月21日 申請日期2002年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月10日
發(fā)明者郭勇義, 韋新, 張?zhí)┧? 吳德中, 沈素芝, 孟永祥, 章黎, 韓諦, 洪勝美 申請人:東華工程科技股份有限公司