正丙醇

2024/5/7 9:47:09 作者:贝克曼

正丙醇(n-propanol ),又称1-丙醇,是一种有机化合物,分子式为C3H8O,分子量为60.10,有像乙醇气味的无色透明液体, 溶于水、乙醇、乙醚。由乙烯经羰基合成得丙醛,再经还原而得。主要用作溶剂,也可代替沸点较低的乙醇作溶剂,还用于色层分析。

合成工艺

如图1所示:

从分离槽出来的粗丙醇(丙酸丙酯含量为0.1%-1%)进入加热器加热后进入脱轻塔。脱轻塔塔底温度控制在90℃-110℃,塔顶温度控制在70℃-95℃,塔顶上升气相在脱轻塔塔顶冷凝后,收集在脱轻塔回流罐里。脱轻塔回流罐中的物料由脱轻塔回流采出泵加压后,一部分物料作为回流液返回到脱轻塔顶部,一小部分物料采出,采出部分即为含有正丙醇、丙酸丙酯和水的三相共沸物。公开号为CN101225018A的中国发明专利就是利用这种方法脱除大部分的丙酸丙酯的。

脱轻塔塔底的物料由脱轻塔塔底泵送到脱重塔(脱重塔塔底温度90℃-110℃,塔顶温度90℃-100℃),经脱重塔脱除重组分后的最终产品为正丙醇。

如图2所示:本发明将脱轻塔采出的三相共沸物冷凝、换热后,送至渗透汽化膜脱水装置,渗透汽化膜脱水装置分离出的液相物料送去精馏,分离液相物料中的正丙醇和丙酸丙酯。

渗透汽化膜脱水装置分离出的气相物料经冷凝得废水A,该废水A约含有10%-35%的正丙醇、40%-80%的水和10%-30%丙酸丙酯。

该废水A与原料丙醛混合,先被送到丙醛蒸发器,粗丙醛与加氢压缩机来的循环气逆流接触,丙醛被气化进入反应循环气中,蒸发器顶部的出料温度70℃-100℃,压力为0.3Mpa-0.6Mpa。进入蒸发器的原料组成丙醛含量95%-99.9%,氢气含量75%-99.5%。在蒸发器气化的物料,经进料加热器加热后进入反应器,在反应器中催化剂的作用下开始进行丙醛加氢反应,丙醛与氢气反应生成正丙醇。丙醛加氢反应为放热反应,应保持反应热点温度在120℃-220℃左右,此反应温度为催化剂活性的最佳温度,但同样不可避免的产生了难以去除的副产物丙酸丙酯。这是由于少量的丙醛被氧化成丙酸,丙酸与丙醇反应生成了丙酸丙酯和水,两步反应方程式如下:

①CH3CH2CH2OH(丙醛)+O2(氧气)→CH3CH2COOH(丙酸)

②CH3CH2COOH(丙酸)+CH3CH2CH2OH(丙醛)<---->C6H12O2(丙酸丙酯)+H2O(水)

因为第二步反应是可逆反应,所以我们在加入废水A后,由于水过量导致反应向左移动,增加了我们所需产物正丙醇的量,减少丙酸丙酯和杂质2-甲基-3戊酮的生成,并且回收废水A中的正丙醇,反应后得到的粗丙醇产品经过分离槽进入下一个操作单元——精馏工段。

从反应器出来的物料,先在加氢换热器中被加氢循环气冷却,最后在加氢冷凝器中冷却至30℃-50℃,在丙醇分离槽中粗丙醇与循环气分离。循环气离开丙醇收集槽后,进入气相加氢压缩机,该压缩机将循环气加压后,循环回蒸发器。新鲜的氢气在气相加氢压缩机出口加入,部分循环气在压缩机入口放掉,用来排出循环气中的惰性气体,维持循环气中氢气的含量稳定,排放气送至火炬总管。

以下实施方案均按丙醛进料量5500Kg/h为例。

原料丙醛中混入废水A的量为150Kg/h(占丙醛进料量的2.73%),脱轻塔轻组分排放量为170Kg/h,产品正丙醇收率为97.2%。

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