[发明专利]一种环戊烯合成环戊醇的装置和方法

说明书

本发明公开了一种环戊烯合成环戊醇的装置和方法，包括依次连接的反应器、催化蒸馏塔、水解塔、分馏塔；环戊烯和有机酸在反应器中进行预反应、在催化蒸馏塔中进行催化蒸馏反应得到含有有机酸环戊酯的重组分；有机酸环戊酯的重组分经水解得到环戊醇和含有机酸水溶液的轻组分；含有机酸水溶液的轻组分经分馏得到有机酸。本发明环戊烯转化率高，环戊醇收率高，设备和操作成本低。

技术领域

本发明涉及一种环戊烯合成环戊醇的装置和方法，属于化工工艺技术领域。

背景技术

环戊醇作为一种重要的化工原料，其传统的制备方法为：以己二酸为原料，通过脱羧再加氢制得环戊醇。由于该方法环境污染大，所以人们开始研发其它的环戊醇制备技术。先比较受关注的是环戊烯水合法，而水合法分为直接水合法和间接水合法，直接水合法存在环戊烯转化率过低，其工业化困难的缺点；而间接水合法使用的硫酸，对设备要求比较高，增加了其成本的缺点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的不足，而提供一种环戊烯合成环戊醇的装置和方法，该方法环戊烯转化率高，环戊醇收率高，设备和操作成本低。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明首先提供一种环戊烯合成环戊醇的装置，包括依次连接的反应器、催化蒸馏塔、水解塔、分馏塔，其特征在于：

所述的反应器，顶部设有进料口A、底部设有出料口A，其中：进料口A与能够提供环戊烯和/或有机酸的装置相连接；

所述的催化蒸馏塔，顶部设有轻组分出口，中部设有进料口B，底部设有出料口B，其中：进料口B与反应器的出料口A相连接；轻组分出口与反应器的进料口A相连接；

所述的水解塔，顶部设有一个进料口C和一个有机酸水溶液出口，侧壁上部设有水进口，底部设有出料口C，其中：进料口C与催化蒸馏塔的出料口B相连接；水进口与能够提供水的装置相连接；出料口C与采收环戊醇的装置相连接；

所述的分馏塔，顶部设有水出口，中部设有进料口D，底部设有有机酸出口，其中：进料口D与水解塔的有机酸水溶液出口相连接；水出口与水解塔的水进口相连接或者与采收水的装置相连接；有机酸出口与反应器的进料口A相连接或者与采收有机酸的装置相连接。

上述技术方案中，所述的反应器内装填有催化剂A，催化剂A为酸性树脂催化剂，具体为大孔型酸性树脂催化剂、介孔型酸性树脂催化剂、凝胶型酸性树脂催化剂中的任意一种。

上述技术方案中，所述的催化蒸馏塔内装填有催化剂B，催化剂B为酸性树脂催化剂，具体为大孔型酸性树脂催化剂、介孔型酸性树脂催化剂、凝胶型酸性树脂催化剂中的任意一种。

上述技术方案中，所述的水解塔内装填有催化剂C，催化剂C为酸性树脂催化剂，具体为大孔型酸性树脂催化剂、介孔型酸性树脂催化剂、凝胶型酸性树脂催化剂中的任意一种。

上述技术方案中，所述的反应器、催化蒸馏塔、水解塔和蒸馏塔均为本领域市售的或者常规的或者传统的设备。

本发明还提供一种环戊烯合成环戊醇的方法，包括以下步骤：

(1)预反应：环戊烯和有机酸由进料口A进入到反应器中，在反应器内的催化剂A的催化作用下进行反应得到有机酸环戊酯，反应产物为反应生成的有机酸环戊酯、未反应的环戊烯、未反应的有机酸，反应产物由出料口A排出且由进料口B进入到催化蒸馏塔中；

(2)催化蒸馏反应：步骤(1)中得到的反应产物进入到催化蒸馏塔中，未反应的环戊烯、未反应的有机酸在催化蒸馏塔内催化剂B的催化作用继续进行反应继续得到有机酸环戊酯，经过催化蒸馏后，塔顶得到含有环戊烯和有机酸的轻组分，塔底得到含有有机酸环戊酯的重组分；轻组分由塔顶的轻组分出口排出且由进料口A返回反应器中循环利用；重组分由出料口B排出且由进料口C进入到水解塔中；