一种1，4-丁二醇制3-丁烯-1-醇的方法及装置与流程

1.本技术涉及一种3-丁烯-1-醇生产技术领域，具体而言，涉及1，4-丁二醇制3-丁烯-1-醇的方法及装置。


背景技术：

2.3-丁烯-1-醇(3-butenlol，bto)是一种兼有双键和羟基的烯醇化合物，因其性质活泼可参与多种反应，广泛应用于多种精细化工领域如塑料透镜、食用香精和石油加工等。尤其在医药领域，bto是合成杂环衍生物类新药物，如抗肿瘤药物、抗艾滋病药物等的重要中间体。近年来，随抗肿瘤药物培美曲塞二钠等用量激増，bto市场需求量急剧增加。目前bto合成方法有丙烯甲醛加成法、3，4-环氧-1-丁烯还原法、3-丁烯酸还原法、3-丁炔-1-醇加氢法及bdo气相脱水法等。其中从bdo气相脱水制bto被认为是最有前景的bto生产方法，也是拓展bdo下游产品的重要技术。
3.目前公开的文献中主要侧重于1，4-丁二醇脱水生产3-丁烯-1-醇催化剂制备的研究，由于bdo气相脱水是一个复杂的反应过程，可以得到包括bto、四氢呋喃、丁醇、2-丁烯-1-醇、1，4-丁内酯和1，3-丁二烯等在内的多种化学品。但是在bdo脱水生产3-丁烯-1-醇工艺技术中，bto收率和产品纯度不高，流程繁杂，操作难度较高。


技术实现要素：

4.bdo气相脱水是一个复杂的反应过程，可以得到包括bto、四氢呋喃、丁醇、2-丁烯-1-醇、1，4-丁内酯和1，3-丁二烯等在内的多种化学品。研究bdo脱水生产3-丁烯-1-醇工艺技术，提高bto收率和产品纯度，简化流程设置，降低操作难度属于工业化生产的必经之路。本发明旨在解决上述问题，提供了一种1，4-丁二醇制3-丁烯-1-醇的方法及装置，具有精馏提纯工艺简单，设备投资小，产品收率和纯度高且易于控制，对环境污染小等优势。
5.根据本技术实施例的一种1，4-丁二醇制3-丁烯-1-醇的方法：
6.原料bdo与循环低沸物混合后进入静态混合器，经充分混合后进入预热器，与反应出来的产物换热进入加热器，通过加热介质加热到一定温度进入反应器发生脱水反应；
7.反应产物经预热器进入冷却器降温，冷却的bto溶液进入气液分离器脱除不凝气后进入火炬系统，底部液相经第一输送泵进入第一精馏塔中部，塔顶气相通过第一冷凝器进入第一回流槽，经第一回流泵加压后，凝液分为三部分：一部分作为第一精馏塔回流，一部分循环物料作为抑制副反应的介质与原料bdo混合进入反应器，剩余部分作为低沸物进入低沸物储罐；
8.第一精馏塔塔底脱除低沸物的粗bto经第二输送泵加压进入第二精馏塔中下部，塔顶气相通过第二冷凝器进入第二回流槽，经第二回流泵加压后，凝液分为两部分，一部分作为第二精馏塔回流，一部分作为轻组分进入轻组分储罐；
9.第二精馏塔重组份产物和bto产品分别进入重组分储罐和产品储罐。
10.进一步的，所述第二精馏塔塔底重组份经第三输送泵作为重组分进入重组分储
罐。
11.进一步的，所述第二精馏塔中上部采出bto产品经产品冷却器进入产品储罐。
12.进一步的，所述原料bdo与循环低沸物充分混合后经预热器、加热器，加热后进入反应器发生脱水反应，反应产物经预热器、冷却器降温后，bto溶液在冷却器出口与气液分离器入口相连，气液分离器顶部出口脱除不凝气与火炬系统相连，底部液相出口经第一输送泵加压后与第一精馏塔中部入口相连。
13.进一步的，所述第一精馏塔塔顶气相通过第一冷凝器进入第一回流槽，经第一回流泵加压后低沸物凝液分为三部分，其中一部分低沸物循环与原料bdo充分混合最终进入反应器发生脱水反应，起到抑制副反应的作用。
14.进一步的，所述粗bto经第二输送泵加压进入第二精馏塔中下部，塔顶气相通过第二冷凝器进入第二回流槽，经第二回流泵加压后，凝液分为两部分，一部分作为第二精馏塔回流，一部分作为轻组分进入轻组分储罐。
15.进一步的，所述第二精馏塔塔底重组份经第三输送泵作为重组分进入重组分储罐，第二精馏塔中上部采出bto产品经产品冷却器进入产品储罐。
16.一种1，4-丁二醇制3-丁烯-1-醇的装置：
17.包括可用于对混合物料进行预热处理的预热器，以及位于预热器一侧可对预热器产物加热的加热器，而位于加热器输出端连接有可用于脱水反应的反应器，其反应器与预热器之间形成相连；
18.还包括预热器一侧设有的冷却器，其冷却器一侧设有用于对冷却后的bto产物进行脱除不凝气的气液分离器，而气液分离器的底部设有用于输送其底部液相的第一输送泵，同时第一输送泵输出端设有第一精馏塔，第一精馏塔自塔顶设有用于输送塔顶气相的第一冷凝器，同时第一冷凝器输出端设有第一回流槽，而第一回流槽通过所述第一回流泵与第一精馏塔形成相连。
19.进一步的，所述第一精馏塔自塔底延伸设有第二输送泵，其第二输送泵的输出端设有与其中下部形成相连的第二精馏塔，而位于第二精馏塔塔顶设有用于将塔顶产生的气相进行冷凝的第二冷凝器，第二冷凝器输出端设有第二回流槽，并且第二回流槽的输出端与第二精馏塔之间设有第二回流泵，通过第二回流泵以使部分产物回流至第二精馏塔内部。
20.进一步的，所述第二精馏塔塔底设有第三输送泵，同时第二精馏塔的中上部设有可对bto产品冷却的产品冷却器。
21.本技术的有益效果是：本发明采用bdo气相直接催化脱水生成bto，再经精馏提纯得到纯度99％以上的bto产品，精馏提纯工艺简单，设备投资小，产品收率和纯度高且易于控制，对环境污染小等优势，表现出良好的工业化应用前景。
22.本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
23.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看
作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
24.图1是根据本技术实施例的1，4-丁二醇制3-丁烯-1-醇的方法及装置的整体的整体示意图。
25.图标：bdo表示1，4-丁二醇，bto表示3-丁烯-1-醇，1、预热器；2、加热器；3、反应器；4、冷却器；5、气液分离器；6、第一输送泵；7、第一精馏塔；8、第一冷凝器；9、第一回流槽；10、第一回流泵；11、第二输送泵；12、第二精馏塔；13、第二冷凝器；14、第二回流槽；15、第二回流泵；16、第三输送泵；17、产品冷却器。
具体实施方式
26.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行描述。
27.为使本技术实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施方式中的附图，对本技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本技术保护的范围。
28.下面参考附图描根据本技术实施例的1，4-丁二醇制3-丁烯-1-醇的方法及装置。
29.如图1示，根据本技术实施例的1，4-丁二醇制3-丁烯-1-醇的方法，包括：
30.首先，原料bdo与循环低沸物混合后进入静态混合器，经充分混合后进入预热器1，与反应出来的产物换热进入加热器2，通过加热介质加热到一定温度进入反应器3发生脱水反应；
31.其次反应产物经预热器1进入冷却器4降温，bto溶液在冷却器4出口与气液分离器5入口相连，气液分离器5顶部出口脱除不凝气与火炬系统相连，底部液相出口经第一输送泵6加压后与第一精馏塔7中部入口相连，塔顶气相通过第一冷凝器8进入第一回流槽9，经第一回流泵10加压后，凝液分为三部分：其中一部分低沸物循环与原料bdo充分混合最终进入反应器3发生脱水反应，起到抑制副反应的作用，剩余部分作为低沸物进入低沸物储罐。
32.再次，第一精馏塔7塔底脱除低沸物的粗bto经第二输送泵11加压进入第二精馏塔12中下部，塔顶气相通过第二冷凝器13进入第二回流槽14，经第二回流泵15加压后，凝液分为两部分，一部分作为第二精馏塔12回流，一部分作为轻组分进入轻组分储罐。
33.最后，第二精馏塔12塔底重组份经第三输送泵16作为重组分进入重组分储罐，第二精馏塔12中上部采出纯度99％以上的bto产品经产品冷却器17进入产品储罐。
34.反应器3选自单台反应器、多台反应器并联、多级反应器串联、多台反应器串并联相结合中的至少一种，加热介质选自电、蒸汽、导热油中的至少一种。
35.一种1，4-丁二醇制3-丁烯-1-醇的装置：
36.包括可用于对混合物料进行预热处理的预热器1，以及位于预热器1一侧可对预热器1产物加热的加热器2，而位于加热器2输出端连接有可用于脱水反应的反应器3，其反应器3与预热器1之间形成相连；
37.还包括预热器1一侧设有的冷却器4，其冷却器4一侧设有用于对冷却后的bto产物进行脱除不凝气的气液分离器5，而气液分离器5的底部设有用于输送其底部液相的第一输
送泵6，同时第一输送泵6输出端设有第一精馏塔7，第一精馏塔7自塔顶设有用于输送塔顶气相的第一冷凝器8，同时第一冷凝器8输出端设有第一回流槽9，而第一回流槽9通过所述第一回流泵10与第一精馏塔7形成相连。
38.第一精馏塔7自塔底延伸设有第二输送泵11，其第二输送泵11的输出端设有与其中下部形成相连的第二精馏塔12，而位于第二精馏塔12塔顶设有用于将塔顶产生的气相进行冷凝的第二冷凝器13，第二冷凝器13输出端设有第二回流槽14，并且第二回流槽14的输出端与第二精馏塔12之间设有第二回流泵15，通过第二回流泵15以使部分产物回流至第二精馏塔12内部。
39.第二精馏塔12塔底设有第三输送泵16，同时第二精馏塔12的中上部设有可对bto产品冷却的产品冷却器17。
40.而在本实施例过程中，本发明采用bdo气相直接催化脱水生成bto，再经精馏提纯得到纯度99％以上的bto产品，精馏提纯工艺简单，设备投资小，产品收率和纯度高且易于控制，对环境污染小等优势，表现出良好的工业化应用前景，并且bdo的转化率≥98％，bto的收率≥90％也都得到提升。
41.以上仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
42.以上，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种1，4-丁二醇制3-丁烯-1-醇的方法，其特征在于：原料bdo与循环低沸物混合后进入静态混合器，经充分混合后进入预热器(1)，与反应出来的产物换热进入加热器(2)，通过加热介质加热到一定温度进入反应器(3)发生脱水反应；反应产物经预热器(1)进入冷却器(4)降温，冷却的bto溶液进入气液分离器(5)脱除不凝气后进入火炬系统，底部液相经第一输送泵(6)进入第一精馏塔(7)中部，塔顶气相通过第一冷凝器(8)进入第一回流槽(9)，经第一回流泵(10)加压后，凝液分为三部分：一部分作为第一精馏塔(7)回流，一部分循环物料作为抑制副反应的介质与原料bdo混合进入反应器(3)，剩余部分作为低沸物进入低沸物储罐；第一精馏塔(7)塔底脱除低沸物的粗bto经第二输送泵(11)加压进入第二精馏塔(12)中下部，塔顶气相通过第二冷凝器(13)进入第二回流槽(14)，经第二回流泵(15)加压后，凝液分为两部分，一部分作为第二精馏塔(12)回流，一部分作为轻组分进入轻组分储罐；第二精馏塔(12)重组份产物和bto产品分别进入重组分储罐和产品储罐。2.根据权利要求1所述的1，4-丁二醇制3-丁烯-1-醇的方法，其特征在于，所述第二精馏塔(12)塔底重组份经第三输送泵(16)作为重组分进入重组分储罐。3.根据权利要求2所述的1，4-丁二醇制3-丁烯-1-醇的方法，其特征在于，所述第二精馏塔(12)中上部采出bto产品经产品冷却器(17)进入产品储罐。4.根据权利要求3所述的1，4-丁二醇制3-丁烯-1-醇的方法，其特征在于，所述原料bdo与循环低沸物充分混合后经预热器(1)、加热器(2)，加热后进入反应器(3)发生脱水反应，反应产物经预热器(1)、冷却器(4)降温后，bto溶液在冷却器(4)出口与气液分离器(5)入口相连，气液分离器(5)顶部出口脱除不凝气与火炬系统相连，底部液相出口经第一输送泵(6)加压后与第一精馏塔(7)中部入口相连。5.根据权利要求4所述的1，4-丁二醇制3-丁烯-1-醇的方法，其特征在于，所述第一精馏塔(7)塔顶气相通过第一冷凝器(8)进入第一回流槽(9)，经第一回流泵(10)加压后低沸物凝液分为三部分，其中一部分低沸物循环与原料bdo充分混合最终进入反应器(3)发生脱水反应，起到抑制副反应的作用。6.根据权利要求5所述的1，4-丁二醇制3-丁烯-1-醇的方法，其特征在于，所述粗bto经第二输送泵(11)加压进入第二精馏塔(12)中下部，塔顶气相通过第二冷凝器(13)进入第二回流槽(14)，经第二回流泵(15)加压后，凝液分为两部分，一部分作为第二精馏塔(12)回流，一部分作为轻组分进入轻组分储罐。7.根据权利要求6所述的1，4-丁二醇制3-丁烯-1-醇的方法，其特征在于，所述第二精馏塔(12)塔底重组份经第三输送泵(16)作为重组分进入重组分储罐，第二精馏塔(12)中上部采出bto产品经产品冷却器(17)进入产品储罐。8.一种1，4-丁二醇制3-丁烯-1-醇的装置，包括权利要求1-7任一项所述的1，4-丁二醇制3-丁烯-1-醇的方法，其特征在于，所述：包括可用于对混合物料进行预热处理的预热器(1)，以及位于预热器(1)一侧可对预热器(1)产物加热的加热器(2)，而位于加热器(2)输出端连接有可用于脱水反应的反应器(3)，其反应器(3)与预热器(1)之间形成相连；还包括预热器(1)一侧设有的冷却器(4)，其冷却器(4)一侧设有用于对冷却后的bto产
物进行脱除不凝气的气液分离器(5)，而气液分离器(5)的底部设有用于输送其底部液相的第一输送泵(6)，同时第一输送泵(6)输出端设有第一精馏塔(7)，第一精馏塔(7)自塔顶设有用于输送塔顶气相的第一冷凝器(8)，同时第一冷凝器(8)输出端设有第一回流槽(9)，而第一回流槽(9)通过所述第一回流泵(10)与第一精馏塔(7)形成相连。9.根据权利要求8所述的1，4-丁二醇制3-丁烯-1-醇的装置，其特征在于，所述第一精馏塔(7)自塔底延伸设有第二输送泵(11)，其第二输送泵(11)的输出端设有与其中下部形成相连的第二精馏塔(12)，而位于第二精馏塔(12)塔顶设有用于将塔顶产生的气相进行冷凝的第二冷凝器(13)，第二冷凝器(13)输出端设有第二回流槽(14)，并且第二回流槽(14)的输出端与第二精馏塔(12)之间设有第二回流泵(15)，通过第二回流泵(15)以使部分产物回流至第二精馏塔(12)内部。10.根据权利要求9所述的1，4-丁二醇制3-丁烯-1-醇的装置，其特征在于，所述第二精馏塔(12)塔底设有第三输送泵(16)，同时第二精馏塔(12)的中上部设有可对bto产品冷却的产品冷却器(17)。

技术总结
本发明公开了一种1，4-丁二醇制3-丁烯-1-醇的方法及装置，包括1，4-丁二醇(BDO)经加热汽化后进入反应器，在催化剂作用下发生脱水反应生成3-丁烯-1-醇(BTO)；得到的BTO溶液进入气液分离器脱除不凝气，分离器底部液相经泵送入第一精馏塔脱除低沸物，再经第二精馏塔，分别在塔顶和塔底脱除轻、重组份，中部采出3-丁烯-1-醇产品。本发明采用BDO气相直接催化脱水生成BTO，再经精馏提纯得到纯度99％以上的BTO产品，精馏提纯工艺简单，设备投资小，产品收率和纯度高。和纯度高。和纯度高。


技术研发人员：刘新波 高向国 王金歌 周鹏飞 王向阳 张雪丽
受保护的技术使用者：五恒化学（宁夏）有限公司
技术研发日：2023.06.16
技术公布日：2023/10/5