[发明专利]一种烯烃甲酰化装置和方法

说明书

本发明涉及一种烯烃甲酰化装置，包括依次连接的超重力反应器、分离器、泵和换热器；超重力反应器的进料口依次设置有超声装置、切割桨叶和推进桨叶；切割桨叶至少设置3层，相邻切割桨叶间的间距为100‑500mm；推进桨叶设置≤3层；推进桨叶位于超重力反应器的进料口的分布器内；分布器的侧壁设置有孔径为1‑5mm的孔。本发明通过引入超声装置、切割桨叶和推进桨叶通过三者的配合实现甲酰化反应过程中物料的高效预混及物流的输送，同时经分布器侧壁的孔输送后在转子的高速轰击下，实现物料件的预反应从而保证后续甲酰化的高效进行，使得合成气转化率≥95％,烯烃转化率≥95％。

技术领域

本发明涉及烯烃甲酰化领域，具体涉及一种烯烃甲酰化装置和方法。

背景技术

氢甲酰化反应是指烯烃与合成气在催化剂的作用下反应生成醛或醇的过程，由此得到的产品如醛及其衍生物可以用作增塑剂、织物添加剂、表面活性剂等。

如CN107866282A公开了一类含氮膦配体在烯烃氢甲酰化串联反应中的应用，包括3类串联反应，分别是烯烃“氢甲酰化-缩醛化”反应、烯烃“氢甲酰化-加氢”反应、以及烯烃“氢甲酰化-还原胺化”反应。所述的含氮膦配体具备双功能特性，既有与过渡金属铑或钌配位的膦配体基团，又有与质子酸作用的二级胺(NH)或亚胺(C＝N))含氮基团。这类含氮膦配体具有催化活性高，寿命长以及可循环使用的优点，且所催化的3类烯烃、氢甲酰化串联反应提高了原子经济性，能够减少副产物的生成，避免中间产物的分离和纯化步骤，从而达到绿色高效的简化的合成工艺。

CN209923225U公开了公开了一种烯烃加氢甲酰化制备醛的系统，包括依次连接的加氢甲酰化反应器、蒸发器、精馏塔和储罐；所述的反应器包括烷烃进料管线，反应器底部设置反应物料出料口，通过管线连接蒸发器；所述的蒸发器底部设置催化剂溶液出料口，通过管线连接冷却器，冷却器通过管线连接催化剂溶液泵，催化剂溶液泵连接催化剂进料管线；所述的蒸发器上部设置反应物采出口，通过管线连接冷凝器，冷凝器通过管线连接精馏塔；所述的精馏塔下部设置醛采出管线，醛采出管线连接储罐。

然而，当前烯烃甲酰化过程中仍存在选择性较低，转化率较低的问题。

发明内容

鉴于现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种烯烃甲酰化装置和方法，以解决目前烯烃甲酰化反应过程中存在的选择性及转化率较低的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种烯烃甲酰化装置，所述烯烃甲酰化装置包括依次连接的超重力反应器、分离器、泵和换热器；

所述超重力反应器的进料口依次设置有超声装置、切割桨叶和推进桨叶；

所述切割桨叶至少设置3层，相邻所述切割桨叶间的间距为100-500mm；

所述推进桨叶设置≤3层；

所述推进桨叶位于所述超重力反应器的进料口的分布器内；

所述分布器的侧壁设置有孔径为1-5mm的孔。

本发明提供的烯烃甲酰化装置，通过引入特定的超声装置、切割桨叶和推进桨叶通过三者的配合实现甲酰化反应过程中物料的高效预混及物流的输送，使难溶性的合成气在液相溶解度达到过饱和强化气液传质，同时经分布器侧壁的孔输送后在转子的高速轰击下，实现物料件的预反应从而保证后续甲酰化的高效进行，使得合成气转化率≥95％,烯烃转化率≥95％。

本发明中，分布器和转子的转向相反从而保证预反应得以顺利进行，进而保证甲酰化的效率。

本发明中，所述超声装置还配套设置有供电段，信号源，放大器，超声换能器等设备。

本发明中，多个切割桨叶和推进桨叶均采用同轴多层设计的方式进行布置。