[发明专利]一种丙烯羰基化制丁醛的微界面强化反应系统及方法

权利要求书

1.一种丙烯羰基化制丁醛的微界面强化反应系统，其特征在于，包括：第一反应塔、第二反应塔、气液分离器、丙烯储罐、一氧化碳储罐、氢气储罐、丙烯进气管路和合成气进气管路；所述第一反应塔与第二反应塔并联；所述第一反应塔与所述第二反应塔的侧壁依次设置有丙烯进口和合成气进口，所述第一反应塔与所述第二反应塔的底部设置有溶剂和催化剂进口；

所述丙烯进口通过所述丙烯进气管路与所述丙烯储罐连接；所述一氧化碳储罐与所述氢气储罐并联且所述一氧化碳储罐与所述氢气储罐均通过所述合成气进气管路与所述合成气进口相连；所述丙烯进气管路与所述合成气进气管路上均设置有气泡生成器；所述气泡生成器的液相进口连接有循环泵，所述循环泵与所述第一反应塔和第二反应塔相连以将所述第一反应塔和第二反应塔内的溶剂送入到所述液相进口中；

所述第一反应塔和所述第二反应塔中均设置有第一微界面发生器和第二微界面发生器；所述第一微界面发生器位于所述第二微界面发生器的正上方；所述第一微界面发生器与所述丙烯进口相连以将丙烯气体分散破碎成微米级别的微气泡，所述第二微界面发生器与所述合成气进口相连以将合成气分散破碎成微米级的微气泡；

所述第一反应塔与所述第二反应塔的物料出口均连接有除沫器；所述除沫器与所述气液分离器间设置有第二冷凝器；所述第一反应塔与第二反应塔中的产物经所述除沫器除沫后再经所述第二冷凝器冷凝流入所述气液分离器中。

2.根据权利要求1所述的丙烯羰基化制丁醛的微界面强化反应系统，其特征在于，所述第一微界面发生器的出口处设置有用于使微气泡均匀分布的筛网，所述第二微界面发生器的出口处设置有微气泡分布器。

3.根据权利要求2所述的丙烯羰基化制丁醛的微界面强化反应系统，其特征在于，所述微气泡分布器包括分布器主体；所述分布器主体上均匀布置有多组喷射器；每组喷射器为两个，呈八字形设置在所述分布器主体上。

4.根据权利要求1所述的丙烯羰基化制丁醛的微界面强化反应系统，其特征在于，所述第一微界面发生器为液动式微界面发生器，所述第二微界面发生器为气动式微界面发生器；所述第一微界面发生器与所述第二微界面发生器的出口相对。

5.根据权利要求1所述的丙烯羰基化制丁醛的微界面强化反应系统，其特征在于，所述第一反应塔的内部设置有分流型微界面发生器，所述分流型微界面发生器位于所述第二微界面发生器的下方。

6.根据权利要求5所述的丙烯羰基化制丁醛的微界面强化反应系统，其特征在于，所述气液分离器的出口依次连接有异构物分离塔、精馏塔和正丁醇储存罐。

7.根据权利要求6所述的丙烯羰基化制丁醛的微界面强化反应系统，其特征在于，所述气液分离器的出口还连接有第三冷凝器，所述第三冷凝器与所述分流型微界面发生器相连；所述气液分离器分离后的产物一部分经所述第三冷凝器冷凝后流入所述分流型微界面发生器中，另一部分流入所述异构物分离塔中。

8.根据权利要求1所述的丙烯羰基化制丁醛的微界面强化反应系统，其特征在于，所述第一反应塔部连接有第一冷凝器；所述第一冷凝器的冷凝出口与所述第一反应塔相连；所述第二反应塔部连接有第四冷凝器；所述第四冷凝器的冷凝出口与所述第二反应塔相连；所述第一冷凝器和所述第四冷凝器的不凝气出口均连接有燃烧系统。

9.采用权利要求1-8任一项所述的丙烯羰基化制丁醛的微界面强化反应系统的反应方法，其特征在于，包括如下步骤：

将丙烯和合成气分别经微界面分散破碎后，与催化剂混合，进行羟基合成反应，再经过除沫冷凝气液分离后得到粗产品，粗产品进行正丁醛和异丁醛的分离，经精馏纯化后得到正丁醛。

10.根据权利要求9所述的反应方法，其特征在于，所述羟基合成反应温度为85-90℃，压力为1.1-1.8MPa；所述催化剂为铑催化剂。