专利名称：铜锌催化剂下丙醛加氢制备正丙醇的生产工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及在化工领域，利用铜锌催化剂使丙醒通过气相加氢制备正丙醇的新生产 工艺。
技术背景目前在全球范围内，工业上生产正丙醇的方法有三种 一是乙烯与一氧化碳和氢气 经羰基合成得丙醛，再经加氢后得正丙醇。二是乙烯和水以金属的氢羰基化合物为催化 剂，直接生成正丙醇。三是以丙垸或丁烷为原料，液相氧化法制得。在第一种方法乙烯 与一氧化碳和氢气经羰基合成得丙醛，再经加氢后得正丙醇中，在工业上大部分采用的 催化剂是钴系催化剂和镍系催化剂。选用钴系催化剂时，操作条件是在高压情况下进行， 反应过后还要在脱钴系统中进行脱钴，钴系催化剂容易失活，且价格昂贵。选用镍系催化剂时，操作条件是液相加氢，可在较低温度下(0-160°C)使醛加氢，但有还原成烃副反应，较难控制。 发明内容本发明所要解决的技术问题是提供一种铜锌催化剂下丙醛加氢制备正丙醇的生产工 艺，工艺简单，能耗低，污染少，加氢选择性好。本发明铜锌催化剂下丙醛加氢制备正丙醇的生产工艺，其特征在于丙醛在铜铎系催 化剂的作用下进行气相加氢，生成粗丙醇，然后粗丙醇进入精镏系统提纯得到产品正丙醇，所述铜锌系催化剂的主要重量组成为氧化铜29. 4%—50%和氧化锌49. 4%—70%。铜锌系催化剂的主要成分是氧化铜和氧化锌，其他为三氧化二铝占0. 05%—0. 15%， 三氧化二铁占0. 05%—0.15%，氧化钠占0. 2%—0. 3%。 真正起催化作用的是还原态的铜 和锌。该催化剂的优点在于副反应少，生产能力大，加氢选择性好，价格相对便宜。 所述丙醛进行气相加氢反应温度为140 19(TC。 所述丙醛与氢气的摩尔比为1: 1 1: 5所述粗丙醇进入精馏系统在脱轻塔脱除轻组分，在脱重塔脱除重组分后得到产品正 丙醇，所述脱轻塔塔底温度为9(rC一100'C，塔顶温度为75'C—90°C，脱重塔塔底温度为90。C—ll(TC，塔顶温度为90。C一10(TC。本发明的优点本发明采用铜锌催化剂，铜锌催化剂的优点在于副反应少，生产能力大，加氢选择性好，生产出的产品纯度高，正丙醇含量达99.7%以上，而且成本比较低，价格便宜，工艺简单容易操作。
图1为丙酸加氢反应工段的工艺流程框图； 图2为粗丙醇在精馏工段的工艺流程框图。
具体实施方式
结合图1对本发明进行详细说明来自丙醛装置的丙醛，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°C—IO(TC，压力为 0. 35Mpa—0. 55Mpa。蒸发器底部的物料用蒸发器循环泵经蒸发器循环加热器加热后打循 环，这样既可以将蒸发器底部的丙醛蒸发，又可以脱除循环气中的重组分。在蒸发器气 化的物料，经进料加热器加热至110'C—13(TC，进入反应器，在反应器中丙醛与氢气反 应生成正丙醇，产生的重组分通过反应器底部的重组分罐排放，反应器为固定床管壳式 反应器。丙醛加氢反应为放热反应，反应产生的热量将反应器壳侧的低压冷凝液加热， 产生低压蒸汽，以保持反应热点温度在14(TC一19(TC左右。反应空速为0. 4h'—O. 6h—1, 氢油比(循环氢气流率/加氢物料液体体积流率)为3000—5000。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至8(TC—110。C，最后 在加氢冷凝器中冷却至30'C—5(rC,气相丙醇被冷凝为液相丙醇，在丙醇收集槽中粗丙 醇与循环气分离。循环气离开丙醇收集槽后，进入气相加氢压縮机，该压縮机将循环气 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，部分循环气在压縮机 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，驰放气排到 火炬总管。分离槽底部的粗丙醇送到精馏系统。如图2，从分离槽来的粗丙醇在脱轻塔和脱重塔进行蒸馏，粗丙醇的轻组分从脱轻 塔的塔顶采出，重组分从脱重塔的塔底采出，脱轻塔和脱重塔均为常压塔。首先，粗丙醇在自身的压力下经过加热器被加热到90'C—10(TC进入脱轻塔，该塔 包括一台脱轻塔塔釜再沸器和一台脱轻塔塔顶冷凝器。脱轻塔塔釜再沸器由低压蒸汽加热，提供脱轻塔精馏所需要的热量，脱轻塔塔底温度9(TC一100'C，塔顶温度75'C—90 °C，塔顶上升气相在脱轻塔塔顶冷凝后，收集在脱轻塔回流罐内。脱轻塔回流罐内的物 料由脱轻塔回流采出泵加压后， 一部分作为回流液返回到脱轻塔顶部， 一小部分物料被 采出，脱除正丙醇中的轻组分，经脱轻塔冷却器冷却至30'C—5(TC送到轻组分罐。脱轻 塔塔底物料由脱轻塔塔底泵送到脱重塔脱除重组分。脱重塔包括一台脱重塔塔釜再沸器和脱重塔塔顶冷凝器，脱重塔塔釜再沸器由低压 蒸汽加热，提供脱重塔精馏所需要的热量，脱重塔塔底温度90'C—ll(TC,塔顶温度90 'C一10(TC，塔顶物料经脱重塔塔顶冷凝器冷凝后，收集在脱重塔回流罐内。回流罐中的 物料经脱重塔回流泵加压， 一部分作为回流液返回到脱重塔顶部，另一部分经正丙醇冷 却器冷却至30-C—5(TC送到合格正丙醇罐或不合格正丙醇罐。脱重塔塔底的重组分，由 脱重塔塔底泵加压，经重组分冷却器冷却至30'C—5(TC送到重组分罐。实施例l:丙醛与氢气的摩尔比为l: 1，铜锌系催化剂的组成为氧化铜29.66%，氧化锌70%， 三氧化二铝占0.07%，三氧化二铁占0.07%，氧化钠占0.2%。丙醛气相加氢反应温度为160°C，反应空速为0.4h—、氢油比为3500。粗丙醇进入脱轻塔脱除轻组分，脱轻塔塔底温度为9(TC，塔顶温度为76°C。在脱重 塔脱除重组分，脱重塔塔底温度为92'C，塔顶温度为94'C。产品正丙醇的纯度为99. 76%。实施例2:丙醛与氢气的摩尔比为1: 2，铜锌系催化剂的组成为氧化铜31. 3%，氧化锌68. 3%， 三氧化二铝占O. 11%，三氧化二铁占0.09%，氧化钠占0,2%。丙醛气相加氢反应温度为170°C，反应空速为0.5h—、氢油比为4500。粗丙醇进入脱轻塔脱除轻组分，脱轻塔塔底温度为92'C，塔顶温度为8(TC。在脱重 塔脱除重组分，脱重塔塔底温度为98'C，塔顶温度为96'C。产品正丙醇的纯度为99. 85%。实施例3:丙醛与氢气的摩尔比为l: 3,铜锌系催化剂的组成为氧化铜45%，氧化锌54.5%， 三氧化二铝占0.06%，三氧化二铁占0.14%，氧化钠占0.3%。丙醛气相加氢反应温度为180°C，反应空速为0.55h—、氢油比为4800。粗丙醇进入脱轻塔脱除轻组分，脱轻塔塔底温度为98'C,塔顶温度为9(TC。在脱重 塔脱除重组分，脱重塔塔底温度为IO(TC，塔顶温度为105'C。 产品正丙醇的纯度为99. 88%。
权利要求
1、一种铜锌催化剂下丙醛加氢制备正丙醇的生产工艺，其特征在于丙醛在铜锌系催化剂的作用下进行气相加氢，生成粗丙醇，然后粗丙醇进入精馏系统提纯得到产品正丙醇，所述铜锌系催化剂的主要重量组成为氧化铜29.4％-50％和氧化锌49.4％-70％。
2、 根据权利要求l所述的丙醛加氢制备正丙醇的生产工艺，其特征在于所述铜锌系 催化剂的组成为氧化铜29. 4%—50%,氧化锌49. 4%—70%，三氧化二铝0. 05%—0. 15%, 三氧化二铁0. 05%—0. 15%和氧化钠0. 2%_0. 3%。
3、 根据权利要求l所述的丙醛加氢制备正丙醇的生产工艺，其特征在于所述丙醛进 行气相加氢反应温度为140 190°C。
4、 根据权利要求1所述的丙醛加氢制备正丙醇的生产工艺，其特征在于所述丙醛与 氢气的摩尔比为1: 1 1: 5。
5、 根据权利要求l所述的丙醛加氢制备正丙醇的生产工艺，其特征在于所述粗丙醇 进入精馏系统在脱轻塔脱除轻组分，在脱重塔脱除重组分后得到产品正丙醇，所述脱轻 塔塔底温度为90°C—IOO'C，塔顶温度为75°C—90°C，脱重塔塔底温度为90'C—110'C, 塔顶温度为90°C_100°C。
全文摘要
本发明铜锌催化剂下丙醛加氢制备正丙醇的生产工艺，其特征在于丙醛在铜锌系催化剂的作用下进行气相加氢，生成粗丙醇，然后粗丙醇进入精馏系统脱除轻组分和重组分得到产品正丙醇，所述铜锌系催化剂的主要重量组成为氧化铜29.4％-50％和氧化锌49.4％-70％。本发明采用铜锌催化剂，副反应少，生产能力大，加氢选择性好，生产出的产品纯度高，正丙醇含量达99.7％以上，而且成本比较低，价格便宜，工艺简单容易操作。
文档编号C07C31/10GK101225019SQ20081001413
公开日2008年7月23日 申请日期2008年1月31日 优先权日2008年1月31日
发明者周立亮, 孙桂奇, 崔课贤, 林荣恒, 王安军 申请人:淄博诺奥化工有限公司