一种氢甲酰化催化剂的制备装置的制作方法

本技术涉及催化剂制备，具体而言，涉及一种氢甲酰化催化剂的制备装置。

背景技术：

1、随着工业的发展，氢甲酰化反应多用于制备醛类等多种重要的化学化工产品，反应过程中烯烃与一氧化碳和氢气在催化剂的作用下，烯烃双键上同时加上氢原子和甲酰基生成比原来烯烃多一个碳原子的两种异构醛。

2、如今有关氢甲酰化反应制备醛的工艺比较多，在氢甲酰化反应中对于催化剂的研究尤为重要，但在现有技术中，由于在反应体系中难免遇到微量的氧气或者水，很容易导致催化剂氧化以及水解而失活，进而反应活性降低；不同的催化剂浓度也会影响反应活性，不同反应物浓度，会造成产物出现杂质影响醛的制备，例如一氧化碳不足，氢气过量，则反应产物以醇为主；在实验过程由于温度、压力控制不当，导致催化剂稳定性差，致使生产效率降低。

3、因此，针对现有氢甲酰化催化剂制备装置对于浓度、温度控制较差问题，提出一种氢甲酰化催化剂的制备装置。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本实用新型提出了一种氢甲酰化催化剂的制备装置，包括：反应器，其内部中央设置有搅拌棒，所述搅拌棒上部包裹加热层；

2、进气管，设置在所述反应器顶部侧壁上，所述进气管用于向所述反应器中加入一氧化碳和氢气；

3、原料罐，设置在所述反应器的一侧，所述原料罐用于存储所述原料；

4、催化剂进料管，设置在所述反应器底部，所述催化剂进料管用于向所述反应器加入反应所需催化剂；

5、蒸发器，设置在所述反应器的右侧，所述蒸发器用于分离混合物中的气体反应物一氧化碳和氢气；

6、精馏塔，设置在所述蒸发器的右侧，所述精馏塔用于将醛类与产物进行分离；

7、储罐，连接于所述精馏塔，所述储罐用于收集醛类化合物；

8、预加热单元，设置在所述反应器外侧，所述预加热单元一侧与所述反应器相连，另一侧与所述进气管相连，所述预加热单元用于对所述一氧化碳和氢气进行加热；

9、压力表，设置在所述反应器中部外侧，所述压力表用于检测所述反应器内压力；

10、浓度检测单元，设置在所述反应器内侧上部，所述浓度检测单元用于检测所述反应器内所述一氧化碳和氢气浓度。

11、进一步的，所述搅拌棒整体为中空结构，底部设置小孔，顶部与空心转轴相连，所述空心转轴另一侧与空心电机连接。

12、进一步的，所述进气管包括第一进气管和第二进气管，所述第一进气管设置在所述反应器顶部左侧，所述第一进气管用于向所述反应器加入一氧化碳；所述第二进气管设置在所述反应器顶部右侧，所述第二进气管用于向所述反应器加入氢气。

13、进一步的，所述预加热单元包括第一加热单元和第二加热单元，所述第一加热单元一侧与所述反应器相连，另一侧与所述第一进气管相连，所述第一加热单元用于加热所述一氧化碳；所述第二加热单元一侧与所述反应器相连，另一侧与所述第二进气管相连，所述第二加热单元用于加热所述氢气。

14、进一步的，所述原料罐与原料进料管相连，所述原料进料管经过所述空心电机与所述空心转轴并通入所述搅拌棒内。

15、进一步的，所述蒸发器顶部连接有一氧化碳收集管和氢气收集管；底部通过出料管与反应罐相连，右侧通过混合生成物运输管与精馏塔相连。

16、进一步的，所述一氧化碳收集管另一侧与一氧化碳暂存罐相连，且所述一氧化碳收集管上设置第三阀门；所述氢气收集管另一侧与氢气暂存罐相连，且所述氢气收集管上设置第四阀门。

17、进一步的，所述一氧化碳暂存罐通过一氧化碳进料管与所述第一进气管相连，且连接位置设置第一阀门；所述氢气暂存罐通过氢气进料管与所述第二进气管相连，且连接位置设置第二阀门。

18、进一步的，所述精馏塔底部通过催化剂收集管与催化剂暂存罐相连，所述催化剂暂存罐另一侧与所述催化剂进料管相连；所述精馏塔右侧通过醛类收集管与所述储罐相连。

19、与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：通过设置加热搅拌棒使原料进入反应器前完成加热，并且加热搅拌棒集入料、加热、搅拌于一体减少操作步骤，缩短生产时间；设置预加热单元完成对一氧化碳与氢气运输过程的加热，节省加热时间，加快反应效率；设置压力与浓度检测装置可实时检测反应器内压力与物料浓度变化，防止发生压力过低反应不充分情况或者物料浓度差异过大造成产物产量降低情况。

技术特征：

1.一种氢甲酰化催化剂的制备装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种氢甲酰化催化剂的制备装置，其特征在于，所述搅拌棒整体为中空结构，底部设置小孔，顶部与空心转轴相连，所述空心转轴另一侧与空心电机连接。

3.根据权利要求1所述的一种氢甲酰化催化剂的制备装置，其特征在于，所述进气管包括第一进气管和第二进气管，所述第一进气管设置在所述反应器顶部左侧，所述第一进气管用于向所述反应器加入一氧化碳；所述第二进气管设置在所述反应器顶部右侧，所述第二进气管用于向所述反应器加入氢气。

4.根据权利要求3所述的一种氢甲酰化催化剂的制备装置，其特征在于，所述预加热单元包括第一加热单元和第二加热单元，所述第一加热单元一侧与所述反应器相连，另一侧与所述第一进气管相连，所述第一加热单元用于加热所述一氧化碳；所述第二加热单元一侧与所述反应器相连，另一侧与所述第二进气管相连，所述第二加热单元用于加热所述氢气。

5.根据权利要求2所述的一种氢甲酰化催化剂的制备装置，其特征在于，所述原料罐与原料进料管相连，所述原料进料管经过所述空心电机与所述空心转轴并通入所述搅拌棒内。

6.根据权利要求3所述的一种氢甲酰化催化剂的制备装置，其特征在于，所述蒸发器顶部连接有一氧化碳收集管和氢气收集管；底部通过出料管与反应罐相连，右侧通过混合生成物运输管与精馏塔相连。

7.根据权利要求6所述的一种氢甲酰化催化剂的制备装置，其特征在于，所述一氧化碳收集管另一侧与一氧化碳暂存罐相连，且所述一氧化碳收集管上设置第三阀门；所述氢气收集管另一侧与氢气暂存罐相连，且所述氢气收集管上设置第四阀门。

8.根据权利要求7所述的一种氢甲酰化催化剂的制备装置，其特征在于，所述一氧化碳暂存罐通过一氧化碳进料管与所述第一进气管相连，且连接位置设置第一阀门；所述氢气暂存罐通过氢气进料管与所述第二进气管相连，且连接位置设置第二阀门。

9.根据权利要求1所述的一种氢甲酰化催化剂的制备装置，其特征在于，所述精馏塔底部通过催化剂收集管与催化剂暂存罐相连，所述催化剂暂存罐另一侧与所述催化剂进料管相连；所述精馏塔右侧通过醛类收集管与所述储罐相连。

技术总结
本技术公开了一种氢甲酰化催化剂的制备装置，主要涉及催化剂制备技术领域，包括：反应器、进气管、原料罐、催化剂进料管、蒸发器、精馏塔、储罐、预加热单元、压力表、浓度检测单元；所述反应器内部中央设置搅拌棒，所述搅拌棒为中空结构且底部设置通孔，搅拌棒集入料、加热、搅拌于一体减少操作步骤，缩短生产时间；设置预加热单元完成对一氧化碳与氢气运输过程的加热，节省加热时间，加快反应效率；设置压力与浓度检测装置可实时检测反应器内压力与物料浓度变化，防止发生压力过低反应不充分情况或者物料浓度差异过大造成产物产量降低情况。

技术研发人员：乔胜超,毛建拥,牛广文,殷宪龙,曲嘉隆,范金皓,俞宏伟
受保护的技术使用者：山东新和成维生素有限公司
技术研发日：20221117
技术公布日：2024/1/12