提高羰基合成反应混合丁醛收率策略探讨

提高羰基合成反应混合丁醛收率策略探
讨
摘要：以丙烯和合成气为原料，在铑、三苯基膦催化剂的作用下，应用低压
羰基合成LP Oxo SM SELECTOR SM 10液体循环技术，生产2-乙基己醇（俗称辛醇）
和正丁醇产品的丁辛醇装置，核心反应为羰基合成反应，生成混合丁醛，混合丁
醛收率的高低直接影响着产品产量，本文经过数据收集和分析，探讨提高羰基合
成反应混合丁醛收率的策略，以此提高装置的生产效率，达到平稳高效生产目的。

关键词：羰基合成混合丁醛反应收率
1 装置流程简介
净化后的合成气，丙烯进入羰基合成反应系统，在铑和三苯基膦催化剂的作
用下生成混合丁醛，混合丁醛与催化剂分离后，去气提塔和稳定塔脱除溶解的轻
组分后，稳定丁醛送入丁醛异构物塔，塔底的正丁醛进入缩合系统，生成辛烯醛，辛烯醛蒸发后进入辛醇加氢反应器同H2反应生成粗辛醇。

粗辛醇经过辛醇预精馏
塔和精馏塔脱除轻、重组分后得到产品辛醇，送入贮罐。

丁醛异构物塔顶部的混
合丁醛直接送入丁醇异构物塔，塔顶分离出的异丁醛直接外送，塔底的正丁醛与
H2反应生成粗正丁醇，粗正丁醇经预精馏塔和精馏塔精制，脱除轻、重组分后得
到产品正丁醇。

2 羰基合成反应
丁醛是由丙烯与一氧化碳和氢气反应生成的，主要的产物是直链的正丁醛，
同时也生成了少量的异丁醛、丙烷和丁醛的各种自缩合物。

这些反应的压力为
1.8-1.9 MPa（a），温度为84-110℃，在均相铑基催化剂存在的条件下进行。

主
要反应如下：
A、主反应：羰基合成的主反应是生成正丁醛。

B、副反应：
a 羰基合成的平行副反应是异丁醛的生成和原料烃的加氢。

这两个反应是衡量催化剂选择性好坏的重要标志。

b 羰基合成的主要连串副反应是醛加氢生成醇。

醇的生成是影响醛产率的重要副反应，若羰基合成的目的产物是丁醇，则此反应并不影响产物醇的收率。

c 其它连串副反应还有醛醛缩合生成烯醛，烯醛加氢生成饱和醛。

3提高羰基合成反应混合丁醛收率策略3.1数据分析
3.1.1反应器排放驰放气组成调查分析
对OXO反应器排放的尾气组成进行跟踪分析，分析结果表明：排放的尾气中
含有28％的原料丙烯，若通过技术攻关，降低排放废气中的丙烯含量，使之转换
成产品，就能够达到提高收率的目的。

3.1.2 反应器驰放气排
放量调查分析
对OXO反应器尾气的排
放量进行跟踪分析，分析结
果表明：排放的尾气量达到了17.9吨/天，尾气中含有大量的丙烯，若通过技术
攻关，减少丙烯排放量，使之转换成产品，就能够达到提高收率的目的。

3.2提高混合丁醛收率措施讨论
通过对废气排放量、废气的组成分析调查可知，若采取有效控制措施，完全
能够达到提高混合丁醛收率的目的。

通过日常生产中积累的经验，查阅历史资料，并通过化验分析数据，从人、机、料、法、环、测等五个方面进行分析，归纳出
影响OXO反应器废气排放量和成份的因素26个，并绘制出因果图：
确定导致混合丁醛收率低的主要因素共有4个，分别为手动调节反应器配比、合成气进料调节阀波动大，CO在线分析仪故障、1501加热温度波动大。

3.2.1 增设反应器配比自动调节软件
手动调节羰基合成反应器投料配比时，由于系统投料量大，工艺复杂等原因，反应器反应波动较大，造成OXO反应器驰放气排放量较大，同时会造成反应器内
贵重催化剂受到损害，增加驰放气内丙烯含量，造成丙烯浪费。

增加反应器配比
自动调节后，可以根据反应器运行情况自动调节反应器投料配比，大大提高了反
应器运行平稳率，减少了驰放气排放量，提高了催化剂的使用效果，有效避免了
有效组份损失。

3.2.2 更新合成气进料调节阀
羰基合成反应器合成气进料调节阀，由于该阀已连续使用多年，加上合成气
压力较高，该阀调节能力较差，合成气流量波动大，直接影响反应器配比，造成
反应器波动较大，尾气排放量大，将大量未反应的原料丙烯排放掉，影响丁醛收率。

更换合成气进料调节阀后，合成气流量控制稳定，既保证上游装置运行平稳，又避免了丙烯的浪费。

3.2.3提高CO在线分析仪运行平稳率
反应器投料配比情况是通过其出口处的CO在线分析仪来测定的，主操作人
员主要依据其指示值来判断反应器运行效果，但该表引压管线内容易积累液相物料，指示经常出现偏差，造成反应器操作波动。

采取提高CO在线分析仪伴热温
度和增加分液罐的措施，避免液相物料在管线内积聚，提高了CO在线分析仪的
运行平稳率，为反应器提供稳定的操作依据。

3.2.4丙烯加热器1501加热温度波动大
1501的作用是为羰基合成原料丙烯预热，使其能够达到净化剂要求的温度，
保证丙烯内杂质的脱除效果，同时为丙烯气化提供稳定的热源。

但由于该加热器
使用的是0.25MPa蒸汽，蒸汽与凝液管线压差小，1501经常出现水击现象，影响
丙烯的加热效果，造成丙烯流量波动，影响反应器配比。

为保证冷凝液排放顺畅，保证丙烯预热效果，避免损坏设备，将冷凝液改去11#线。

4 结语
通过技术攻关等措施，降低羰基合成反应驰放气中丙烯含量，同时采取有效
措施减少OXO反应器驰放气排放量，将废气中的丙烯最大限度地转化成产品，通
过不懈努力，混合丁醛收率已经提高了0.8个百分点，创造了较高的经济效益，
为降低装置物耗、能耗奠定了基础。

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