[发明专利]丙烯水合反应制备异丙醇的系统

说明书

本发明公开了一种丙烯水合反应制备异丙醇的系统，反应器通过管道A与气液分离器连通，气液分离器通过管道B与脱水塔连通、气液分离器通过管道C与丙烯供气管连通，脱水塔通过管道D与提纯塔连通、脱水塔通过管道E与纯水供水管连通，提纯塔通过管道F与换热器连通，换热器的管道G通过管道H与管道D连通，提纯塔通过管道I与萃取罐连通，萃取罐连接有管道J，萃取罐连接有管道K，管道K与提纯塔连通，各管道分别设有各自的阀门。从上述结构可知，本发明的丙烯水合反应制备异丙醇的系统，反应后的混合气体通过冷凝器冷凝，将混合气体中的丙烯分离，通过脱水塔将冷凝的混合物中的纯水分离，最后通过提纯塔将混合物中的异丙醇进行提纯并收集。

技术领域

本发明涉及一种丙烯水合反应制备异丙醇的技术领域，具体涉及一种丙烯水合反应制备异丙醇的系统。

背景技术

异丙醇是一种有机化合物，分子式是C3H8O，是正丙醇的同分异构体，别名二甲基甲醇、2-丙醇，行业中也作IPA。是无色透明液体，易燃，有似乙醇和丙酮混合物的气味。 溶于水，也溶于醇、醚、苯、氯仿等多数有机溶剂。 异丙醇是重要的化工产品和原料。

异丙醇的制备方法一般有三种：间接水合法、直接水合法和丙酮加氢法。这三种方法中，其中直接水合法是相对而言最环保的，工艺流程也是最为简单。通过丙烯和水混合之后在一定压力和一定温度下，在催化剂的作用下直接水合产生丙醇。直接水合法的缺点就是丙烯的转化率相对较低，丙烯循环量较大，目前通过一些工艺条件的改进能够改进丙烯的转化率。但是不管采用什么工艺通过丙烯进行直接水合法产异丙醇，要想保证丙烯在对应工艺的转化率，都需要保证，在反应过程中丙烯与水的混合效果，丙烯与水的混合效果越好，丙烯的转化率就越高，异丙醇的得率也就相对越高。而本领域技术人员在对于丙烯与水混合效果的技术问题上目前仍然有很大的技术改进空间。另外，丙烯的水合反应在反应条件不稳定的时候，就会发生副反应、产生副产物，副产物会影响异丙醇的纯度，所以对于反应产生的气体必须要进行提纯，但是目前的生产系统中，一般都是认为能够始终保持丙烯水合反应全部产生异丙醇的反应条件，所以在后续的提纯工艺中，并未考虑副产物的去除、尤其是与异丙醇蒸馏温度近似的物质的去除。

发明内容

本发明的目的在于：克服现有技术的不足，提供了一种丙烯水合反应制备异丙醇的系统，经过反应器反应之后将混合气体先通过冷凝器冷凝，从而将混合气体中未参与反应的丙烯分离，再通过脱水塔将冷凝后所产生的混合液体中的纯水分离，最后通过提纯塔将混合物中的异丙醇进行提纯并收集；通过微界面发生器与环形催化剂隔层、中心催化剂隔层的结构设置，从而便于通过微界面发生器产生的微米级丙烯气泡与反应器内纯水混合后形成的乳化液先经过环形催化剂隔层的时候反应产生异丙醇、再通过中心催化剂隔层的时候反应产生异丙醇，从而提高了丙烯水合反应的效果，提高了异丙醇的得率；通过纯水进液支管与反应器罐体连接，从而可以使得反应器罐体内的气液混合物能够在进液支管的进液作用下自行起到搅拌混合的作用，提高了气液混合物的混合效果；通过纯水进液支管的结构，从而使进入反应器罐体的为直接预先混合的气液混合物，进一步提高反应器罐体内的丙烯气体的水合反应的反应效率；反应器罐体通过多个催化剂隔层形成多级混合区，使反应器罐体内的丙烯气体有更多机会发生水合反应，进而进一步提高了丙烯水合反应的效果，提高异丙醇的得率；纯水进液支管所进的气液混合物能够将残留在环形催化剂隔层内的微米级丙烯气泡及其与水混合形成乳化物带走并与混合区内的气液混合物混合后与中心催化剂隔层反应，同时还便于使微界面发生器继续产生更多的微米级丙烯气泡及其与水混合形成的乳化物能够与环形催化剂隔层反应；通过提纯塔塔体内的多层水平膜结构，从而可以对多层混合液体同时进行蒸馏，提高了蒸馏效果；通过导液腔和滴液腔的作用，尽量减小了液体向下流淌时对水平膜上混合液体的影响，保证了混合液体的蒸馏效果；通过盛液槽的作用，使得盛液槽承受向下流淌的混合液体的冲击力，从而避免水平膜长期受到冲击力而影响使用寿命甚至损坏；通过伸入提纯塔塔体内的排液管和提纯塔塔体内的进液口B的作用，从而可以使提纯后的混合液体进入提纯塔塔体内时对提纯塔塔体内底部的混合液体的影响最小，并且保持高度差的情况下还能使混合液体形成一定的循环，进一步提高蒸馏效果。

本发明所采取的技术方案是：