在精细化工、医药化工、煤化工和石油化工等行业,加氢反应是一种很常见并且很重要的反应,适用于加氢精制、烯烃、醛和酮的加氢过程。
丁醛加氢生产丁醇、丙酮加氢生产异丙醇是典型的加氢反应过程,目前生产正丁醇的主流工艺是将丙烯与合成气经过氢甲酰化反应得到丁醛,丁醛再通过气相加氢获得正丁醇。生产异丙醇的工艺主要有丙酮气相加氢法、丙烯水合法和醋酸异丙酯氢化法,因丙酮成本的下降,丙酮气相加氢法已成为当前的主流工艺。
根据原料相态的不同,加氢过程可分为气相加氢和液相加氢两种方式。气相加氢具有反应条件温和、操作条件简单等优点,但物料需全部汽化,能耗很高。液相加氢具有反应温度低、能耗低、生产能力大、产品质量高等优点。其中,国内的气相加氢工业化技术已相对成熟,而液相加氢相关研究则鲜有报道。
对于液相加氢反应,绝热床层式反应器一般采用氢气循环或者产物循环来撤热,传统工艺采用大量的氢气循环冷却将反应热撤走,需要设置循环氢压缩机,提高了投资,增加了电耗,工艺操作复杂。最优选的撤热方案是采用液相产物循环冷却,而现有液相加氢工艺不灵活,操作温度非分段控制,直接将产物循环到进料段,循环的产物全部用于稀释进料,为了控制绝热温升,产物循环量大,能耗较高。
2. 一种用于醛、酮液相加氢的多段冷激式滴流床反应系统及反应方法
为了解决现有液相加氢产品循环量大或者绝热温升过高的问题,本发明提供了一种用于醛、酮液相加氢的多段冷激式滴流床反应系统,采用液相产物循环来将反应热撤走,采用多段单独冷激来控制绝热温升。通过独立控制各段循环激冷物料的流量和温度,每段催化剂床层温度独立控制,使各段反应器中的反应物浓度和操作温度保持在合理的区间范围内,降低了绝热温升,延长催化剂寿命,减少了副反应的发生,提高了产品质量和收率,降低了液相产物循环量,降低了能耗。采用单个滴流床反应器即可实现加氢效果,从而降低了设备投资。
与现有技术相比,本发明的要点是:
(1)采用滴流床液相加氢反应器,液相产物循环来将反应热撤走,不需要氢气循环压缩机,降低了投资、电耗和操作难度;
(2)采用多段冷激式反应器,通过独立控制各段循环激冷物料的流量和温度,从而独立控制每段催化剂床层温度,使各段反应器中的反应物浓度和操作温度保持在合理的区间范围内,降低了绝热温升,延长催化剂寿命,减少了副反应的发生,提高了产品质量和收率,降低了液相产物循环量,降低了能耗。采用单个滴流床反应器即可实现较好的加氢效果,从而降低了设备投资。
图2-1 一种用于醛、酮液相加氢的多段冷激式滴流床反应系统工艺流程简图
专利申请号:CN202411573678.9 专利名称:一种用于醛、酮液相加氢的多段冷激式滴流床反应系统及反应方法(发明专利),已公开进入实质审查阶段。