[發(fā)明專利]基于多相催化的甘油烷基醚生產(chǎn)方法和生產(chǎn)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610081594.2
• 申請(qǐng)日: 2016-02-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105732332B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-12-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賈廣信;李霞;馬文林;賀貝貝;孫一凡;邢麗霞;謝龍;李飛飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中北大學(xué)
• 主分類號(hào): C07C41/09
• 分類號(hào): C07C41/09;C07C43/10;C07C43/13
• 代理公司: 太原華弈知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所14108
• 代理人: 李毅

1.一種基于多相催化的甘油烷基醚生產(chǎn)方法，所述方法為：

a) 在一個(gè)上部設(shè)置有回流除沫區(qū)、底部設(shè)置有氣體分布器的鼓泡塔反應(yīng)器的反應(yīng)區(qū)內(nèi)裝填固體醇類脫水催化劑；

b) 液體甘油從鼓泡塔反應(yīng)器的中上部、回流除沫區(qū)的下方進(jìn)入塔內(nèi)反應(yīng)區(qū)，使反應(yīng)區(qū)內(nèi)裝填的催化劑懸浮在液體甘油內(nèi)；

c) 氣化后的低碳醇由塔底進(jìn)入鼓泡塔反應(yīng)器中，通過(guò)塔底部設(shè)置的氣體分布器分散在液體甘油中，與甘油逆向接觸，在設(shè)定的反應(yīng)溫度下由催化劑作用與甘油反應(yīng)生成甘油烷基醚；

d) 反應(yīng)生成的甘油烷基醚、水，以及未反應(yīng)的甘油和低碳醇向上進(jìn)入塔頂部的回流除沫區(qū)，其中的甘油和絕大部分的甘油單烷基醚被冷凝成液體回流至反應(yīng)區(qū)，其余組分包括甘油二烷基醚、甘油三烷基醚、水和低碳醇以氣相的形式通過(guò)回流除沫區(qū)，從塔頂部離開(kāi)反應(yīng)器；

e) 從鼓泡塔反應(yīng)器頂部出來(lái)的組分以氣相形式減壓進(jìn)入閃蒸塔，在閃蒸塔內(nèi)實(shí)現(xiàn)氣液相分離，其中氣相組分從閃蒸塔頂部移出，液相組分從閃蒸塔下部流出得到甘油烷基醚成品；

f) 從閃蒸塔頂部移出的氣相組分進(jìn)入精餾塔，其中沸點(diǎn)低的組分經(jīng)由精餾段從塔頂部移出后冷凝回收，沸點(diǎn)高的組分經(jīng)由提餾段從塔底移出至再沸器，未再沸的組分從釜底排出收集；

其中，所述的低碳醇為甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、仲丁醇、叔丁醇中的一種或任意幾種的混合物。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甘油烷基醚生產(chǎn)方法，其特征是所述鼓泡塔內(nèi)反應(yīng)區(qū)的溫度為64～291℃，壓力0.01～3.0MPa。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甘油烷基醚生產(chǎn)方法，其特征是所述低碳醇與甘油的進(jìn)料質(zhì)量比為3～5∶1，低碳醇相對(duì)催化劑的質(zhì)量空速控制為0.01～10h^-1。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甘油烷基醚生產(chǎn)方法，其特征是所述閃蒸塔的進(jìn)料溫度為143～241℃，壓力0.01～3.0MPa。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甘油烷基醚生產(chǎn)方法，其特征是所述精餾塔的進(jìn)料溫度為100～143℃，壓力為0.01～3.0MPa。

6.一種用于權(quán)利要求1所述甘油烷基醚生產(chǎn)方法的生產(chǎn)裝置，包括：

一個(gè)鼓泡塔反應(yīng)器，所述鼓泡塔反應(yīng)器的中下部為反應(yīng)區(qū)，上部設(shè)置有填料回流除沫器，塔底設(shè)置氣體分布器；液相進(jìn)料口設(shè)置在鼓泡塔反應(yīng)器的中上部、填料回流除沫器的下方，氣相進(jìn)料口設(shè)置在反應(yīng)器底部，與氣體分布器連通，在反應(yīng)器頂部設(shè)置有反應(yīng)物料出口；

一個(gè)液體甘油儲(chǔ)槽，通過(guò)管路與鼓泡塔反應(yīng)器中上部的液相進(jìn)料口連接，用于將液體甘油送入反應(yīng)器的反應(yīng)區(qū)內(nèi)，在所述連接管路上設(shè)置有甘油進(jìn)料泵；

一個(gè)低碳醇儲(chǔ)槽，用于貯存低碳醇；

一個(gè)氣化器，其進(jìn)口通過(guò)低碳醇進(jìn)料泵與低碳醇儲(chǔ)槽連接，出口連接至鼓泡塔反應(yīng)器底部的氣相進(jìn)料口，用于將低碳醇儲(chǔ)槽內(nèi)的低碳醇?xì)饣筝斔椭凉呐菟磻?yīng)器內(nèi)；

一個(gè)閃蒸塔，與鼓泡塔反應(yīng)器頂部反應(yīng)物料出口連通，移出鼓泡塔反應(yīng)器的反應(yīng)物料進(jìn)入閃蒸塔內(nèi)進(jìn)行氣液分離，得到氣相的低碳醇與水混合物，以及液相的反應(yīng)產(chǎn)物甘油烷基醚；

一個(gè)甘油烷基醚儲(chǔ)槽，通過(guò)管路與閃蒸塔底部連通，用于收集閃蒸塔內(nèi)分離得到的甘油烷基醚；

一個(gè)精餾塔，其進(jìn)料口連接閃蒸塔頂部出料口，出自閃蒸塔頂部的低碳醇與水混合物在精餾塔內(nèi)進(jìn)行分離；

以及，

一個(gè)冷凝器，連接在精餾塔的頂部，用于冷凝精餾塔頂部餾出的低沸點(diǎn)組分。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的生產(chǎn)裝置，其特征是所述鼓泡塔反應(yīng)器的高徑比為10～80∶1。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的生產(chǎn)裝置，其特征是所述鼓泡塔反應(yīng)器的高徑比為20∶1。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的生產(chǎn)裝置，其特征是所述鼓泡塔反應(yīng)器反應(yīng)區(qū)內(nèi)的持液高度與鼓泡塔內(nèi)徑之比為5～15∶1。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的生產(chǎn)裝置，其特征是所述填料回流除沫器的厚度為鼓泡塔內(nèi)徑的2～5倍。