一种辛烯醛制备工艺制造技术

本发明专利技术提供一种辛烯醛制备工艺，包括由下至上的第一自缩合反应阶段和第二自缩合反应阶段；在第一自缩合反应阶段，原料正丁醛在碱液催化下发生自缩合反应；第一自缩合反应阶段反应后的物料经一次换热工序换热后输入第二自缩合反应阶段继续进行反应；第二自缩合反应阶段反应后的物料经二次换热后自流输入层析工序得到辛烯醛产品；其中，所述碱液的浓度为

【技术实现步骤摘要】
一种辛烯醛制备工艺


[0001]本专利技术涉及化工合成
，具体涉及一种辛烯醛制备工艺
。

技术介绍

[0002]辛醇是一种重要的基本有机化工原料，广泛用于生产增塑剂
、
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
。
辛醇的工业化生产工艺以丙烯
、
合成气和氢气为原料，包括丙烯氢甲酰化制正丁醛
、
正丁醛自缩合脱水生成辛烯醛
(
即2‑
乙基
‑2‑
己烯醛，简写为
EPA)、
辛烯醛加氢合成辛醇等3个主要工艺环节，这其中，正丁醛自缩合合成辛烯醛反应是工业生产辛醇的重要步骤之一
。
[0003]正丁醛是一种极具反应活性的化合物，发生的羟醛缩合反应（也称醇醛缩合反应）是一个高放热反应，首先两分子的正丁醛在
0.5%
‑
2%
（
wt
）的碱性溶液
、120℃、0.4MPa
的条件下发生羟醛缩合反应生成缩丁醇醛，随后缩丁醇醛脱去一分子水生成更加稳定的辛烯醛，反应式如下：
2CH3CH2CH2CHO
→
CH3CH(OH)CH2CH2CHOCH3CH(OH)CH2CH2CHO
→
CH3CH=CHCH2CHO+H2O
基于工艺流程特点，正丁醛自缩合制备又可分为两种工艺：一种是采用两台釜式反应器串联操作，如图1所示，正丁醛和
NaOH
碱液进料经加热器进入第一釜式反应器，在
120℃
温度下发生自缩合反应，随后反应混合物通过第二釜式反应器进一步完成缩合反应，反应产物经冷却后进行层析，除去含碱的水溶液，得到产品辛烯醛；另一种是采用一台反应器与醇醛缩合循环塔串联操作，如图2所示，正丁醛在氢氧化钠的催化作用下缩合脱水生成辛烯醛
。
[0004]正丁醛自缩合合成辛烯醛过程中需重点控制反应温度，现有技术中常控制缩合反应器温度为
120
‑
125℃
，由于反应高放热特点，若缩合过程中无换热措施，当反应进料温度波动时，易导致缩合反应器内出现超温，造成整体工艺流程的副产物增多，产品选择性降低
、
收率低
。
此外，无论采用何种工艺，都需要至少2台反应器及热交换器等设备进行反应制备，整体工艺流程所包含的设备多，操作复杂，造价高
。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中的不足，本专利技术公开一种辛烯醛制备工艺，该工艺将上下分布的阶段性自缩合反应与换热工序相结合，实现对关键参数（反应温度）的精准控制，减少副反应发生，提高辛烯醛收率，同时降低了操作难度，节约工艺成本
。
[0006]为了实现以上技术目的，本专利技术提出一种辛烯醛制备工艺，该工艺流程包括由下至上的第一自缩合反应阶段和第二自缩合反应阶段；在第一自缩合反应阶段，原料正丁醛在碱液催化下发生自缩合反应；第一自缩合反应阶段反应后的物料经一次换热工序换热后输入第二自缩合反应阶段继续进行反应；第二自缩合反应阶段反应后的物料经二次换热工序换热后自流输入层析工序得到辛烯醛产品；其中，所述碱液的浓度为
6wt%
‑
11wt%。
[0007]上述技术方案创新地将阶段性的反应段及阶段性换热工序集合在一起，具体工艺过程中，氢氧化钠溶液（碱液）与来自上游丁醛制备单元的原料正丁醛输入下部的第一自缩合反应阶段进行反应及放热，随后第一自缩合反应阶段生成物料在输入流股的推动下由下向上流动并输入一次换热工序进行换热，从而可在正丁醛自缩合反应的初期，即原料浓度及碱液浓度均较高的剧烈反应阶段，可及时地将反应热输出，从而有效地控制反应物体系的温度，防止因反应放热导致出现超温，减少副反应的发生
。
[0008]上述技术方案中，反应物体系在由下向上流动并进行反应及放热，依次经过第一自缩合反应阶段
、
一次换热工序
、
第二自缩合反应阶段和二次换热工序，并最终自流输入后续层析工序，由此形成类似平推流的物流流动体系，简化工艺流程并可有效避免出现返混工况，有利于有效控制反应进程并进一步控制反应体系的温度
。
此外，基于特殊的物流流动体系，本专利技术设置碱液的浓度为
6wt%
‑
11wt%
，即设置了相对于现有技术更高的碱液浓度，从而提高并保证了本专利技术技术方案较高的原料转化率
。
[0009]上述技术方案中，第一自缩合反应阶段反应后物料设置一次换热工序，不仅可防止第一自缩合反应阶段出现超温，可以通过换热控制输入第二自缩合反应阶段物料的初始温度，从而调控第二自缩合反应阶段的温度，防止该反应阶段温度过高
。
[0010]上述技术方案中，为降低正丁醛自缩合反应阶段的饱和蒸气压，所述第二自缩合反应阶段反应后的物料经二次换热工序换热后降温，并自流进入层析工序进行油水分离，得到油相的
EPA
产品；所得
EPA
产品将输入后续加氢工序制备辛醇
。
[0011]因而，本专利技术技术方案创新地集合了阶段性的正丁醛自缩合反应阶段与阶段性的换热工序，同时通过控制碱液催化剂的浓度，实现了精准的温度控制并提高整体工艺的转化率和选择性
。
[0012]在本专利技术的进一步示例中，所述碱液的浓度为
7wt%
‑
10wt%
，更进一步可选为
8wt%
‑
9wt%。
[0013]基于上述技术方案，本专利技术对各反应段的控制温度及反应停留时间进行了探索和优化
。
[0014]在本专利技术的进一步示例中，所述第一自缩合反应阶段的反应温度可选为
90
‑
120℃
，反应停留时间可选为
3.5
‑
20min
；所述第二自缩合反应阶段的反应温度可选为
100
‑
120℃
，反应停留时间可选为
25
‑
55min。
相对于现有技术在反应器或带搅拌的反应釜中的正丁醛自缩合反应，本专利技术技术方案可通过控制物料在不同反应段的停留时间，能更有效地控制反应进程，并通过结合不同换热段的换热量进一步控制反应温度，从而提高产品的选择性和收率
。
[0015]需注意，本专利技术技术方案中对控制物料在不同反应段阶段停留时间的具体操作不做限定，本领域内普通技术人员可基于本专利技术技术方案，通过调节物料输入流量
、
控制不同反应阶段的段高，或增加液体分布器或填料等方式来调节停留时间，由此形成的技术方案均在本专利技术保护范围内
。
[0016]考虑到输入第一自缩合反应本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种辛烯醛制备工艺，其特征在于，包括由下至上的第一自缩合反应阶段和第二自缩合反应阶段；在第一自缩合反应阶段，原料正丁醛在碱液催化下发生自缩合反应；第一自缩合反应阶段反应后物料经一次换热工序换热后输入第二自缩合反应阶段继续进行反应；第二自缩合反应阶段反应后物料经二次换热工序后自流输入层析工序得到辛烯醛产品；其中，所述碱液的浓度为
6wt%
‑
11wt%。2.
根据权利要求1所述的辛烯醛制备工艺，其特征在于，所述碱液的浓度为
7wt%
‑
10wt%。3.
根据权利要求1所述的辛烯醛制备工艺，其特征在于，所述第一自缩合反应阶段的反应温度为
90
‑
120℃
，反应停留时间为
3.5
‑
20min
；所述第二自缩合反应阶段的反应温度为
100
‑
120℃
，反应停留时间为
25
‑
55min。4.
根据权利要求3所述的辛烯醛制备工艺，其特征在于，所述第一自缩合反应阶段的反应温度为
90
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：裴孝君，石晓嵩，孙国良，李莉，魏哲，万玉辉，廖丽昕，李欢，林爽，郭丹，
申请(专利权)人：天津渤化工程有限公司，
类型：发明
国别省市：