本發(fā)明屬于有機合成，尤其涉及一種丙醛合成系統(tǒng)及方法。

背景技術：

1、丙醛是精細化學品的重要原料，主要用于生產正丙醇、丙酸、三羥甲基乙烷、甲基丙烯酸甲酯(mma)等中間體，進一步生產醇酸樹脂、農藥除草劑和殺蟲劑、有機玻璃(pmma)，還廣泛應用于涂料、塑料、食品、輕紡、飼料、橡膠助劑方面的精細化學品生產。近年來，國內外市場對于丙醛產品的需求量不斷增加。

2、現(xiàn)有制備丙醛的方法中，由于乙烯氫甲酰化合成丙醛設備造價低，操作條件穩(wěn)定，成為工業(yè)化生產采用較多的工藝方法。乙烯氫甲?；铣杀?又名：乙烯羰基合成制丙醛)是以乙烯、一氧化碳和氫氣為原料，在催化劑(目前工業(yè)化裝置絕大部分采用銠系催化劑)的作用下，在特定的溫度和壓力等條件下發(fā)生氫甲?；磻铣杀┑倪^程。

3、而乙烯氫甲酰化合成丙醛又可分為氣相循環(huán)法和液相循環(huán)法，液相循環(huán)法是將帶有催化劑的溶劑進行循環(huán)，需要將催化劑與反應物進行分離；氣相循環(huán)法是將催化劑和反應溶劑留在反應釜里，通過氣相循環(huán)帶出反應的產物，不需要進行催化劑和反應物的分離，可降低催化劑的損耗。在常規(guī)的氣相循環(huán)法中，氣相反應產物僅通過循環(huán)水和冷凍水兩級換熱過程進行冷凝，因此，需要消耗大量的循環(huán)水和冷凍水，能耗較大，生產成本較高。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的主要目的在于提供一種丙醛合成方法，該方法可降低循環(huán)水和冷凍水的用量，從而可降低能耗，降低生產成本。

2、本發(fā)明還提供一種丙醛合成系統(tǒng)，使用該系統(tǒng)合成丙醛可降低循環(huán)水和冷凍水的用量，從而可降低能耗，降低生產成本。

3、第一方面，本發(fā)明提供一種丙醛合成方法，包括以下步驟：

4、1)包括乙烯、一氧化碳和氫氣的原料體系發(fā)生反應，得到包括丙醛的氣相產物；

5、2)所述氣相產物經冷卻處理后，得到丙醛液相粗產物和剩余氣相原料，所述冷卻處理依次包括內部冷卻介質處理和第一外部冷卻介質處理；

6、3)利用合成氣原料對所述丙醛液相粗產物進行汽提處理，得到丙醛和汽提后合成氣原料；

7、其中，所述剩余氣相原料和/或所述汽提后合成氣原料作為內部冷卻介質參與所述內部冷卻介質處理。

8、如上所述的丙醛合成方法，經所述內部冷卻介質處理后得到的升溫后的內部冷卻介質作為原料參與所述反應。

9、如上所述的丙醛合成方法，所述內部冷卻介質處理包括第一內部冷卻介質處理和第二內部冷卻介質處理，所述剩余氣相原料作為第一內部冷卻介質參與第一內部冷卻介質處理，所述汽提后合成氣原料作為第二內部冷卻介質參與第二內部冷卻介質處理。

10、如上所述的丙醛合成方法，所述第一內部冷卻介質處理包括n個第一內部冷卻介質子處理，其中，所述剩余氣相原料作為第一內部冷卻介質依次參與n個第一內部冷卻介質子處理，所述剩余氣相原料的物流方向與所述氣相產物的物流方向相反；和/或，

11、所述第二內部冷卻介質處理包括m個第二內部冷卻介質子處理，其中，所述汽提后合成氣原料作為第二內部冷卻介質依次參與m個第二內部冷卻介質子處理，所述汽提后合成氣原料的物流方向與所述氣相產物的物流方向相反；

12、其中，n≥1，m≥1。

13、如上所述的丙醛合成方法，n＝2，且m＝2；

14、其中，所述冷卻處理依次包括第一個第一內部冷卻介質子處理、第一個第二內部冷卻介質子處理、第二個第一內部冷卻介質子處理、第二個第二內部冷卻介質子處理和第一外部冷卻介質處理。

15、如上所述的丙醛合成方法，所述冷卻處理還包括第二外部冷卻介質處理，所述第二外部冷卻介質處理位于第一個第二內部冷卻介質子處理和第二個第一內部冷卻介質子處理之間。

16、第二方面，本發(fā)明還提供一種丙醛合成系統(tǒng)，包括：反應單元，冷卻單元和汽提單元；

17、所述冷卻單元依次包括內部冷卻器和第一外部冷卻器；

18、所述反應單元的氣相出口與所述內部冷卻器的物流入口連通，所述內部冷卻器的物流出口與所述第一外部冷卻器的物流入口連通，所述第一外部冷卻器的液相出口與所述汽提單元的液相入口連通，所述第一外部冷卻器的氣相出口和/或所述汽提單元的合成氣出口與所述內部冷卻器的介質入口連通。

19、如上所述的丙醛合成系統(tǒng)，所述內部冷卻器包括第一內部冷卻器和第二內部冷卻器，所述第一外部冷卻器的氣相出口與所述第一內部冷卻器的介質入口連通，所述汽提單元的合成氣出口與所述第二內部冷卻器的介質入口連通。

20、如上所述的丙醛合成系統(tǒng)，所述第一內部冷卻器包括n個依次串聯(lián)的第一內部子冷卻器，其中，所述第一外部冷卻器的氣相出口與第n個第一內部子冷卻器的介質入口連通；和/或，

21、所述第二內部冷卻器包括m個依次串聯(lián)的第二內部子冷卻器，其中，所述汽提單元的合成氣出口與第m個第二內部子冷卻器的介質入口連通；

22、其中，n≥1，m≥1。

23、如上所述的丙醛合成系統(tǒng)，n＝2，且m＝2；

24、其中，所述冷卻單元包括依次串聯(lián)的第一個第一內部子冷卻器、第一個第二內部子冷卻器、第二個第一內部子冷卻器、第二個第二內部子冷卻器和第一外部冷卻器。

25、本發(fā)明提供一種丙醛合成方法，通過對氣相產物進行內部冷卻介質處理，可降低第一外部冷卻介質冷凍水的用量，從而可降低能耗，降低生產成本。

技術特征：

1.一種丙醛合成方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，經所述內部冷卻介質處理后得到的升溫后的內部冷卻介質作為原料參與所述反應。

3.根據(jù)權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述內部冷卻介質處理包括第一內部冷卻介質處理和第二內部冷卻介質處理，所述剩余氣相原料作為第一內部冷卻介質參與第一內部冷卻介質處理，所述汽提后合成氣原料作為第二內部冷卻介質參與第二內部冷卻介質處理。

4.根據(jù)權利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一內部冷卻介質處理包括n個第一內部冷卻介質子處理，其中，所述剩余氣相原料作為第一內部冷卻介質依次參與n個第一內部冷卻介質子處理，所述剩余氣相原料的物流方向與所述氣相產物的物流方向相反；和/或，

5.根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于，n＝2，且m＝2；

6.根據(jù)權利要求1-5任一項所述的方法，其特征在于，所述冷卻處理還包括第二外部冷卻介質處理，所述第二外部冷卻介質處理位于第一個第二內部冷卻介質子處理和第二個第一內部冷卻介質子處理之間。

7.一種丙醛合成系統(tǒng)，其特征在于，包括：反應單元，冷卻單元和汽提單元；

8.根據(jù)權利要求7所述的丙醛合成系統(tǒng)，其特征在于，所述內部冷卻器包括第一內部冷卻器和第二內部冷卻器，所述第一外部冷卻器的氣相出口與所述第一內部冷卻器的介質入口連通，所述汽提單元的合成氣出口與所述第二內部冷卻器的介質入口連通。

9.根據(jù)權利要求8所述的丙醛合成系統(tǒng)，其特征在于，所述第一內部冷卻器包括n個依次串聯(lián)的第一內部子冷卻器，其中，所述第一外部冷卻器的氣相出口與第n個第一內部子冷卻器的介質入口連通；和/或，

10.根據(jù)權利要求7-9任一項所述的丙醛合成系統(tǒng)，其特征在于，n＝2，且m＝2；

技術總結
本發(fā)明提供一種丙醛合成系統(tǒng)及方法，所述方法包括以下步驟：1)包括乙烯、一氧化碳和氫氣的原料體系發(fā)生反應，得到包括丙醛的氣相產物；2)所述氣相產物經冷卻處理后，得到丙醛液相粗產物和剩余氣相原料，所述冷卻處理依次包括內部冷卻介質處理和第一外部冷卻介質處理；3)利用合成氣原料對所述丙醛液相粗產物進行汽提處理，得到丙醛和汽提后合成氣原料；其中，所述剩余氣相原料和/或所述汽提后合成氣原料作為內部冷卻介質參與所述內部冷卻介質處理。本發(fā)明的丙醛合成方法通過對氣相產物進行內部冷卻介質處理，可降低第一外部冷卻介質冷凍水的用量，從而可降低能耗，降低生產成本。

技術研發(fā)人員：李澤華,賀鑫平,駱彩萍,楊志國,熊超,王煊
受保護的技術使用者：華陸工程科技有限責任公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/5