丙烯醛生产工艺

1、丙烯醛生产工艺选择

1）丙烯催化空气氧化法

于反应温度310-470℃、常压的条件下将丙烯在钼酸铋及磷钼酸铋系催化剂存在下与空气进行直接氧化，从生成的反应产物中除去副产的酸后，再经蒸馏，即得成品。

工业制法将丙烯、空气和水蒸气按一定比例混合后与催化剂一起送入固定床反应器，在0.1~0.2 MPa、350～450℃下进行反应，接触时间0.8s，反应释放的热量回收用以蒸汽的生产。反应生成的气体混合物用水急冷，从急冷塔出来的尾气放空前经过洗涤。从急冷塔塔底出来的有机液进汽提塔，汽提出丙烯醛和其他轻组分，然后用蒸馏法从粗丙烯醛中除去水和乙醛。投料比（mol）丙烯︰空气︰水蒸气=1︰10︰2。

优点：原材料易得，三废污染少；产品质量好，原材料消耗低；设备投资小，是目前国内广泛采用的生产工艺

2）甘油脱水法

此法为实验室制法。将甘油与硫酸氢钾或硫酸钾、硼酸、三氯化铝在温度215-235℃下共热，将反应生成的丙烯醛气体蒸出并经冷凝收集，得粗品。将粗品加10%磷酸氢钠溶液调pH值至6，进行分馏，收集50～75℃馏分，即得丙烯醛精品。投料比（mol）：甘油︰硫酸氢钾︰硫酸钾=1︰0.5︰0.026。

本方案还停留在实验室阶段，大规模工业化生产还有待进一步完善。

3）甲醛乙醛法

在以硅酸钠浸渍过的硅胶催化作用下，由甲醛和乙醛气相缩合制得。

本工艺为二十世纪40年代传统工艺，对催化剂选择要求较高。在石油逐渐枯竭的时代，该工艺任然有较强的竞争力。

本项目拟选择丙烯氧化法生产丙烯醛。

2、丙烯醛生产工艺简述

丙烯以自身气相压力经转子流量计进入混合器，空气经压缩、净化去油、转子流量计、预热后进入混合器，水蒸气经流量计计量后进入混合器，以上三种物料以一定比例混合，预热至150℃后进入固定床反应器。反应热由反应器壳程中的熔盐交换。控制反应温度300～350℃，压力为常压。反应产物在离开反应前要用蒸汽冷却到一定温度后进入分离系统。

冷却后的反应气首先进入洗酸塔，由一次清水和循环冷却水洗去反应气中的丙烯酸和乙酸。塔内含酸水由酸水泵一部分经冷却重新进入洗酸塔，一部分经升温进入解析塔。

经酸洗塔除去其中的丙烯酸和乙酸的反应气进入吸收塔，被至上而下的低温冷却水所吸收。

醛水经醛水泵进入醛水换热器，温度升至工艺要求后进入解析塔，在解析塔解析分离得到的产品，经加阻聚剂后包装，得到成品丙烯醛。

主要反应方程式有：

1）主反应

CH2CHCH3+O2→CH2CHCHO + Q

2）副反应

CH2CHCHO + O2→CH2CHCOOH

CH2CHCH3+O2→CH3COOH + CO2↑

CH2CHCH3+O2→CH3CHO + CO2↑

丙烯醛生产工艺流程图如下：

图1 丙烯醛生产工艺流程图

3、丙烯醛原材料消耗

表1 丙烯醛原材料消耗一览表