[發明專利]一種丙烯醛水合制備3-羥基丙醛的反應裝置和方法

有效

• 申請號: 202011613603.0
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112808178B
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 賈振宇;彭華峰;柳銘軒;張保勇;謝燦燦;尹婉鈺;馮連芳
• 申請（專利權）人: 浙江恒瀾科技有限公司;浙江大學
• 主分類號: B01J8/06
• 分類號: B01J8/06
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 俞潤體;何俊

1.一種丙烯醛水合制備3-羥基丙醛的反應裝置，其特征在于包括：

殼程筒體（1），頂面和底面分別為管板（101）；所述管板上布設有列管孔（102）；管板的中心區域和邊緣區域分別為中心圓形非布管區（103）、邊緣環形非布管區（104）；

若干列管（2），軸向設于所述殼程筒體內，所述列管內用于填充催化劑，列管兩端分別與殼程筒體頂面和底面管板的列管孔連通；每根列管內設有若干軸向設置的內翅片（203），所述內翅片在列管橫截面上呈等角度分布；

若干圓形導流板（3）和環形導流板（4），軸向交錯設于殼程筒體內構成曲折狀的撤媒流道；所述圓形導流板的外徑與所述邊緣環形非布管區的內徑對應；所述環形導流板的內徑與所述中心圓形非布管區的外徑對應；

撤媒進口（5）和撤媒出口（6），直接或間接設于殼程筒體的外側壁上；

上封頭（7），蓋設于殼程筒體的頂部，所述上封頭上設有進料口（9）或出料口（10）；

下封頭（8），蓋設于殼程筒體的底部，所述下封頭上設有出料口或進料口；

進料分布板（11），設于殼程筒體的頂面或底面與進料口之間；

所述殼程筒體的外側壁圓周上設有一對或多對環形通道（12）；殼程筒體的外側壁圓周上對應環形通道處均勻分布有撤媒通孔（105）；環形通道外側沿圓周方向設有多個撤媒進口或撤媒出口，且每個撤媒進口與殼程筒體之間設有進料擋板（107）。

2.如權利要求1所述的反應裝置，其特征在于，每根所述列管內的兩端分別設有彈簧支托（201），所述彈簧支托的內端填充有惰性瓷球（202），兩端的惰性瓷球之間用于填充催化劑。

3.如權利要求1所述的反應裝置，其特征在于，所述內翅片的數量為2~16片，翅化比為1.3~4.0。

4.如權利要求1所述的反應裝置，其特征在于，所述邊緣環形非布管區與中心圓形非布管區的面積比為1~1.5:1。

5.如權利要求1所述的反應裝置，其特征在于，

設有一對環形通道的方案：兩個環形通道分別設于殼程筒體靠近頂面和底面的外側壁上，所述撤媒進口和撤媒出口分別設于其中一個環形通道上；

設有多對環形通道的方案：多對環形通道沿殼程筒體軸向依次排列，所述撤媒進口和撤媒出口分別設于每對其中一個環形通道上；殼程筒體內位于相鄰對的環形通道的位置設有殼程中間隔板（106）隔離。

6.如權利要求1所述的反應裝置，其特征在于，所述進料擋板為弧形或八字形。

7.如權利要求1所述的反應裝置，其特征在于，所述進料分布板非對應所述邊緣環形非布管區和中心圓形非布管區的區域均勻分布有分布板通孔（1101）。

8.如權利要求1所述的反應裝置，其特征在于，所述上封頭和下封頭為球冠封頭型式。

9.一種丙烯醛水合制備3-羥基丙醛的方法，其特征在于，以權利要求1-8之一所述反應裝置為主體完成水合反應，將催化劑裝填于列管中，撤熱介質從撤媒進口進料，從撤媒出口出料；將丙烯醛與水的混合液從進料口進料，流經列管內的催化劑，從出料口出料，得到3-羥基丙醛。

10.如權利要求9所述的方法，其特征在于，所述丙烯醛與水的混合比為1:12~1:3，反應空速為0.75~2.7 hr^-1，反應溫度為30~80℃，反應壓力為0.1~0.5MPa。