一种正丁醛缩合制辛烯醛的微界面强化系统及制备方法技术方案

本发明专利技术提供了一种正丁醛缩合制辛烯醛的微界面强化系统，包括：反应器；所述反应器内设置有分隔板，所述反应器内部空间沿所述分隔板分成两个相互独立的空间；位于所述分隔板下方的空间为第一反应区；所述第一反应区的侧壁上设置有正丁醛进口和碱液进口，所述第一反应区内部设置有第一微界面发生器，所述第一微界面发生器与所述正丁醛进口和所述碱液进口相连，碱液经所述第一微界面发生器分散破碎成微米级别的微液滴后，进入所述第一反应区内催化所述正丁醛进行缩合反应。本发明专利技术的正丁醛缩合制辛烯醛的微界面强化系统能耗低、成本低、安全性高、所需反应温度低、正丁醛转化率高，值得广泛推广应用。泛推广应用。泛推广应用。

【技术实现步骤摘要】
一种正丁醛缩合制辛烯醛的微界面强化系统及制备方法


[0001]本专利技术涉及正丁醛缩合
，具体而言，涉及一种正丁醛缩合制辛烯醛的微界面强化系统及制备方法。

技术介绍

[0002]丁辛醇是合成精细化工产品的重要原料，目前我国丁辛醇产量巨大，约占世界总量的21％，丁辛醇主要用于生产增塑剂、溶剂、脱水剂、消泡剂、分散剂、浮选剂、石油添加剂及合成香料等。由于其广泛的用途，丁辛醇的产量和用量也逐年提高。
[0003]丁辛醇可以通过正丁醛缩合进行制备，具体为：
[0004](1)正丁醛缩合反应生成2
‑
乙基
‑3‑
丙基丙烯醛(EPA):
[0005]2CH3CH2CH3CHO
→
CH3CH2CH2CH＝C(C2H5)CHO+H2O
[0006](2)2
‑
乙基
‑3‑
丙基丙烯醛加氢生成辛醇：
[0007]CH3CH2CH2CH＝C(C2H5)CHO+2H2→
CH3CH2CH2CH(CH2CH3)CH2OH
[0008]目前，正丁醛缩合工艺有以下缺陷：
[0009](1)碱液与正丁醛以液
‑
液两相直接进入搅拌釜缩合反应器，两相分布均匀度有限，液滴形状不规则且直径较大，液液相界面积小，影响相间传质和反应效率；
[0010](2)为了保证缩合反应器内有预期的丁醛缩合反应速度，目前反应釜中操作温度偏高，碱液NaOH浓度较高，反应产物停留时间过长，会导致重组分增多，影响正丁醛收率；
[0011](3)缩合反应全程收率有待提高，塔底丁醛含量偏高；
[0012](4)缩合循环塔的塔底再沸器持液量大，产物停留时间过长，带来局部超温，可能导致重组分含量增多。
[0013]有鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0014]本专利技术的第一目的在于提供一种正丁醛缩合制辛烯醛的微界面强化系统，该反应系统通过将反应器分为上下两个反应区，使原料经过两次反应，原料反应更加充分，提高了原料的转化率；通过在第一反应区内设置第一微界面发生器，利用第一微界面发生器将碱液分散破碎成为微米级别的微液滴后分散到正丁醛溶液中，提高了两相分布的均匀度，液滴形状均匀，直径小，大幅度提高传质速率，降低了反应需要的温度，提高了产物收率。
[0015]本专利技术的第二目的在于提供一种采用上述系统制辛烯醛的制备方法，该制备方法操作简便，丁醛转化率高，产品品质高，有利于减少能耗，达到比现有工艺更佳的反应效果。
[0016]为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：
[0017]本专利技术提供了一种正丁醛缩合制辛烯醛的微界面强化系统，包括：反应器；所述反应器内设置有分隔板，所述反应器内部空间沿所述分隔板分成两个相互独立的空间；位于所述分隔板下方的空间为第一反应区；
[0018]所述第一反应区的侧壁上设置有正丁醛进口和碱液进口，所述第一反应区内部设
置有第一微界面发生器，所述第一微界面发生器与所述正丁醛进口和所述碱液进口相连，碱液经所述第一微界面发生器分散破碎成微米级别的微液滴后，进入所述第一反应区内催化所述正丁醛进行缩合反应。
[0019]现有技术中，正丁醛缩合制备辛烯醛是丁辛醇制备工艺中的重要环节。然而，目前的正丁醛缩合工艺中，碱液与正丁醛以液
‑
液两相直接进入搅拌釜缩合反应器，两相分布均匀度有限，液滴形状不规则且直径较大，液液相界面积小，影响相间传质和反应效率；且由于反应釜中操作温度偏高，碱液NaOH浓度较高，反应产物停留时间过长，会导致重组分增多，影响正丁醛收率。
[0020]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种正丁醛缩合制辛烯醛的微界面强化系统，该系统通过将反应器分为上下两个反应区，使原料经过两次反应，原料反应更加充分，提高了原料的转化率；通过在第一反应区内设置第一微界面发生器，利用第一微界面发生器将碱液分散破碎成为微米级别的微液滴后分散到正丁醛溶液中，提高了两相分布的均匀度，液滴形状均匀，直径小，大幅度提高传质速率，降低了反应需要的温度，提高了产物收率，且该系统无需使用精馏塔，占地面积小。
[0021]优选的，位于所述分隔板上方的为第二反应区；所述第二反应区内设置有第二微界面发生器，所述第一反应区连接有第一循环管路，所述第一循环管路的进口与所述第一反应区相连，所述第一循环管路的出口分别与所述第一微界面发生器和所述第二微界面发生器相连。
[0022]优选的，还包括第二冷凝器和层析器；所述第二反应区的侧壁上设置有产物出口，所述产物出口连接有第二循环管路，所述第二循环管路上设置有第一冷凝器；所述第二循环管路循环的物料一部分经所述第一冷凝器冷凝后流回所述第二微界面发生器中，另一部分经所述第二冷凝器冷凝后流入所述层析器中。
[0023]优选的，所述第一微界面发生器与所述第二微界面发生器的出口处均设置有分布盘。
[0024]优选的，所述分布盘呈锥形，所述分布盘上竖直设置有多个通孔。
[0025]本专利技术通过将反应器分成第一反应区和第二反应区，使反应物料经过两次反应，物料反应更加充分，原料反应更加充分；第一反应区与第二反应区内均设置有微界面发生器，能够将碱液分散成为微米级别的微气泡后，均匀分散到正丁醛中，提高了两者的混合均匀度，提高了催化效果。反应时，碱液经第一微界面发生器分散破碎成为微米级别的微液滴后，分散到正丁醛中，催化正丁醛进行缩合反应，反应物流随第一循环管路一部分流回第一反应区并在第一微界面发生器的分散破碎下继续反应，另一部分流入第二反应区中；流入第二反应区的物流通入到第二微界面发生器中，其中的碱液经第二微界面发生器分散为微液滴后分散到第二反应区中催化未反应的正丁醛继续反应。正丁醛与碱液两相混合均匀度高，提高了催化效果，增大了相界传质面积，降低了反应所需的温度。
[0026]需要注意的是，在本专利技术中，微界面发生器分散破碎的两相均为液相，这是由于虽然碱液和正丁醛均为液相，但这两种液相互不混合，碱液为水相，正丁醛为油相，碱液在正丁醛缩合反应中起到催化剂的作用，且在本专利技术中，碱液为分散相，正丁醛为连续相，为提高两个液相间的接触面积，使两者均匀混合，达到最优的催化效果，通过微界面发生器对分散相碱液进行微界面破碎，使其分散为微米级别的微液滴，同时通入正丁醛既是为了提供
动力，也是为了使碱液微液滴均匀分布在正丁醛中，提高了两相混合均匀度，提高了碱液对缩合反应的催化效果和反应速率。
[0027]在本专利技术中，第一微界面发生器与第二微界面发生器的数量可以仅为一个，也可以为相互串联或并联的多个，当为并联的多个时，相邻两个微界面发生器的出口相对，这样能够利用两股相对的微液滴流形成对冲流，提高碱液微液滴在正丁醛中的分散均匀度，提高催化效果。
[0028]在本专利技术中，第一微界面发生器和第二微界面发生器的出口处均设置有分布盘，这是为了通过分布盘促进微液滴在正丁醛中均匀分布，提高两相混合的均本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种正丁醛缩合制辛烯醛的微界面强化系统，其特征在于，包括：反应器；所述反应器内设置有分隔板，所述反应器内部空间沿所述分隔板分成两个相互独立的空间；位于所述分隔板下方的空间为第一反应区；所述第一反应区的侧壁上设置有正丁醛进口和碱液进口，所述第一反应区内部设置有第一微界面发生器，所述第一微界面发生器与所述正丁醛进口和所述碱液进口相连，碱液经所述第一微界面发生器分散破碎成微米级别的微液滴后，进入所述第一反应区内催化所述正丁醛进行缩合反应。2.根据权利要求1所述的正丁醛缩合制辛烯醛的微界面强化系统，其特征在于，位于所述分隔板上方的为第二反应区；所述第二反应区内设置有第二微界面发生器，所述第一反应区连接有第一循环管路，所述第一循环管路的进口与所述第一反应区相连，所述第一循环管路的出口分别与所述第一微界面发生器和所述第二微界面发生器相连。3.根据权利要求2所述的正丁醛缩合制辛烯醛的微界面强化系统，其特征在于，还包括第二冷凝器和层析器；所述第二反应区的侧壁上设置有产物出口，所述产物出口连接有第二循环管路，所述第二循环管路上设置有第一冷凝器；所述第二循环管路循环的物料一部分经所述第一冷凝器冷凝后流回所述第二微界面发生器中，另一部分经所述第二冷凝器冷凝后流入所述层析器中。4.根据权利要求2所述的正丁醛缩合制辛烯醛的微界面强化系统，其特征在于，所述第一微界面发生器与所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志炳，孟为民，周政，王宝荣，杨高东，罗华勋，张锋，李磊，杨国强，田洪舟，曹宇，
申请(专利权)人：南京延长反应技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：