[發(fā)明專利]一種提高反應(yīng)收率的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910181451.2
• 申請日: 2019-03-11
• 公開（公告）號: CN111689861B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊建春;韓凱;楊冬梅
• 申請（專利權(quán)）人: 北京諾維新材科技有限公司
• 主分類號: C07C69/54
• 分類號: C07C69/54;C07C67/343;B01J8/02;B01J8/06
• 代理公司: 北京知元同創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11535
• 代理人: 劉元霞;謝怡婷

本發(fā)明提供了一種提高反應(yīng)收率的方法，采用本發(fā)明的方法，當(dāng)所述反應(yīng)產(chǎn)物離開催化劑床層后，通過噴入溫度低的惰性物質(zhì)，通過惰性物質(zhì)的吸熱及汽化過程，使反應(yīng)產(chǎn)物在固定床反應(yīng)器出料端的催化劑墊層，或固定床反應(yīng)器出料端的催化劑墊層和反應(yīng)器封頭所形成的空間內(nèi)，或固定床反應(yīng)器出料端的管板和反應(yīng)器封頭所形成的空間內(nèi)停留時溫度快速下降，同時由于惰性物質(zhì)氣態(tài)進入使反應(yīng)產(chǎn)物在反應(yīng)器出料端的催化劑墊層，或者固定床反應(yīng)器出料端的催化劑墊層和反應(yīng)器封頭所形成的空間，或者固定床反應(yīng)器出料端的管板和反應(yīng)器封頭所形成的空間里停留時間大大縮短，使反應(yīng)產(chǎn)物避免由于在高溫下長時間停留而產(chǎn)生的副產(chǎn)物增多的現(xiàn)象，從而大大提高了反應(yīng)收率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于化工生產(chǎn)制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種提高反應(yīng)收率的方法，特別涉及一種提高熱敏性反應(yīng)產(chǎn)物的反應(yīng)收率的方法。

背景技術(shù)

固定床催化反應(yīng)器具有反應(yīng)速率較快、用較少量的催化劑和較小的反應(yīng)器容積就可獲得較大的產(chǎn)量，催化劑不易磨損，可長期使用，由于停留時間可以嚴(yán)格控制，溫度分布可以適當(dāng)調(diào)節(jié)，因此選擇性高，可以達到較高的轉(zhuǎn)化率等優(yōu)點，因此，固定床催化反應(yīng)器應(yīng)用廣泛。

固定床反應(yīng)器的反應(yīng)溫度一般都比較高，在固定床催化劑下層惰性墊層、或多管固定床反應(yīng)器催化劑管下端管板和反應(yīng)器封頭之間的空間內(nèi)，反應(yīng)產(chǎn)物濃度高，溫度高，反應(yīng)產(chǎn)物在這個空間內(nèi)停留時間長，如果不能及時快速地降溫，并將反應(yīng)產(chǎn)物從這個空間內(nèi)移出，進行急冷處理，對于熱敏性的反應(yīng)產(chǎn)物很容易發(fā)生分解或者自聚等副反應(yīng)。如何將反應(yīng)產(chǎn)物快速從反應(yīng)器中移出并降溫，減少產(chǎn)物的分解和副反應(yīng)的發(fā)生，對于提高產(chǎn)物的收率及選擇性具有重要的意義。

CN101990457公開了一種管式反應(yīng)器，該反應(yīng)器在出口頭包括出口頭殼體和被定位在出口頭所限定的出口頭空間內(nèi)的至少一個插入件，插入件限定了出口頭空間，出口頭空間相對于出口頭所限定的出口頭空間體積被減小，并且其中體積被減小的出口頭空間與反應(yīng)管的出口端連通，采用這樣方式設(shè)置的出口頭空間的體積被減小約40％，該管式反應(yīng)器可用于乙烯氧化制EO。在操作該管式反應(yīng)器時，由于在出口頭的空間內(nèi)設(shè)置了插件，使出口頭空間的體積被減小約40％，進而導(dǎo)致物料在出口頭空間內(nèi)的停留時間減小了40％，但是物料的溫度并沒有明顯降低，即便停留時間降低了，但對于熱敏性反應(yīng)產(chǎn)物由于溫度并沒有降低，仍會發(fā)生分解或者自聚等副反應(yīng)。

為了防止反應(yīng)產(chǎn)物在反應(yīng)管出口側(cè)的空隙中滯留，CN100462349公開了一種反應(yīng)器，它是通過在出口側(cè)的管板上設(shè)置整流器，避免反應(yīng)產(chǎn)物在反應(yīng)管出口側(cè)的空隙中滯留。該反應(yīng)器同樣也是減少了反應(yīng)產(chǎn)物在反應(yīng)管出口側(cè)的滯留問題，但對于降低反應(yīng)產(chǎn)物在出口側(cè)的空間里的停留時間以及其溫度并沒有多大改善。

JP-A-5-125010提出了通過使氧化反應(yīng)管出口側(cè)中的反應(yīng)氣體的導(dǎo)出部分的體積小于原料氣體的導(dǎo)入部分，使得反應(yīng)管出口側(cè)導(dǎo)出部分中的反應(yīng)氣體停留周期的時間縮短，從而抑制副產(chǎn)物二酮的產(chǎn)生。在JP-B-62-17579中提出了靠近反應(yīng)帶區(qū)域中的催化劑的下游側(cè)，配置包括固體惰性材料填充層的冷卻部分。然而當(dāng)反應(yīng)氣體冷卻時，存在該氣體中的高沸點重質(zhì)雜質(zhì)冷凝下來從而堵塞反應(yīng)器等缺點。

乙烯屬不飽和酸及其酯是一類重要的化工原料，例如丙烯酸(acrylic acid,簡稱AA)及其酯。乙烯屬不飽和酸及其酯的工業(yè)生產(chǎn)方法很多。例如采用飽和烷基酸及其酯和甲醛在以硅膠等為載體的堿金屬浸漬的催化劑催化縮合反應(yīng)制備乙烯屬不飽和酸及其酯的工藝。

該反應(yīng)過程如下：

R’CH₂COOR+HCHO→R’CH(CH₂OH)COOR

R’CH(CH₂OH)COOR→R’C＝(CH₂)COOR+H₂O。

副反應(yīng)過程如下：

RCH₂COOR’+H₂O→RCH₂COOH+R’OH