[發明專利]用于環氧乙烷水合制乙二醇的方法

有效

• 申請號: 200710040707.5
• 申請日: 2007-05-16
• 公開（公告）號: CN101306984A
• 公開（公告）日: 2008-11-19
• 發明（設計）人: 孫翟宗;費泰康
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
• 主分類號: C07C31/20
• 分類號: C07C31/20;C07C29/10
• 代理公司: 上海東方易知識產權事務所
• 代理人: 沈原

技術領域

本發明涉及一種環氧乙烷與水直接水合制乙二醇的方法。?

背景技術

環氧乙烷直接水合法是當今現存的工業規模的生產乙二醇的唯一方法，幾乎所有的環氧乙烷廠聯產乙二醇，或將環氧乙烷全部轉化為乙二醇，該工藝最大的缺點是能耗大，蒸發濃縮流程長，設備投資大。?

直接水合法工藝流程如下：環氧乙烷裝置氧化系統來的混合氣中大致含環氧乙烷1～3％(摩爾)，經水吸收與解吸系統除去二氧化碳及少量醛類雜質后，補充工藝循環水將水比調至22～28∶1(摩爾)。所得環氧乙烷水溶液進入乙二醇反應器，在190～220℃、大于1.9MPa壓力下，反應生成單乙二醇(簡稱MEG)(注不使用催化劑)，主要的副產物為二甘醇(簡稱DEG)和三甘醇(簡稱TEG)。反應混合液大致含醇15～20％(重量)，摩爾比大致為MEG∶DEG∶TEG＝100∶10∶1。經多效蒸發提濃系統，將醇含量提高到85％(重量)左右。最后由精制系統分別得到產品MEG及副產品DEG和TEG。?

另一種在催化劑作用下，由環氧乙烷與水直接水合制乙二醇的列管式反應器，見附圖1，反應器主要由殼體(1)、法蘭(2)、封頭(3)、列管(4)、列管支承板(5)、催化劑(6)、進料分配器(7)、原料從底部進料管(8)進入進料分配器(7)通過分配器后分布到個列管中，在管內裝納米碳管樹脂催化劑直接水合制乙二醇。由于催化劑裝在列管內，而每一根列管內催化劑的裝載量不盡相同，帶來了每一根列管內催化劑的承載力不同導致局部列管內的催化劑先行失去活性，而且納米碳管樹脂催化劑會化學溶脹和遇熱膨脹極容易造成催化劑的破碎，甚至列管破裂，所帶來的后果是反應轉化率下降、選擇性降低、催化劑壽命縮短。?

發明內容

本發明所要解決的技術問題是現有技術中存在的環氧乙烷與水直接催化水合制乙二醇的方法中，催化反應時納米碳管樹脂催化劑會化學溶脹和遇熱膨脹極容易造成催化劑的破碎，而且每一根列管內催化劑的裝載量不盡相同，帶來了每一根列管內催化劑的承載力不同導致局部列管內的催化劑先行失去活性所帶來的后果是反應轉化率下降、選擇性降低、催化劑壽命縮短的問題，提供一種新的環氧乙烷水合制乙二醇的方法。該方法具有催化劑不易破碎，催化活性高，使用壽命長的優點。?

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案如下：一種環氧乙烷水合制乙二醇的方法，以環氧乙烷和水為原料，以納米碳管樹脂為催化劑，在反應溫度為85～120℃、反應壓力為1.0～1.8MPa、空速為1～3小時^-1條件下，原料以液態形式通過均溫液-固相催化反應器，與反應器中裝填于列管外側的催化劑接觸反應生成乙二醇，其中所用的均溫液-固相催化反應器，主要由一個能承受壓力的殼體(1)、法蘭(2)、封頭(3)、倒置U型列管(4)、倒置U型列管支承板(5)、防U型管傾斜擋板(6)、枝狀分配器(7)、盤狀再分配器(8)、冷卻或加熱介質進口(9)、冷卻或加熱介質出口(10)和管箱隔板(11)組成，液態反應物料由進料管(12)進、出料管(13)出，其中倒置U型列管(4)均勻分布于列管支承板(5)上，在列管支承板(5)與下封頭(3)之間形成一個管箱，且由管箱隔板(11)相隔成冷卻或加熱介質進、出兩箱；在列管支承板(5)上方依此設有枝狀分配器(7)和盤狀再分配器(8)；枝狀分配器(7)由至少一個物料進料口(12)、環型進料管(14)和至少一個枝狀管(17)組成，其中枝狀管上開設有小孔(15)，枝狀管(17)均勻分布于環型進料管(14)上；盤狀再分配器(8)上均勻分布有與列管支承板(5)對應的列管和均勻開設多個小孔(16)，其中倒置U型列管(4)在盤狀再分配器(8)上的開孔率為20～45％，小孔(16)在盤狀再分配器(8)開孔率為1～10％。?

上述技術方案中，反應器倒置U型列管(4)優選方案以三角形或四角形排列，開口段由倒置U型列管支承管板(5)固定。?

反應時物料由進料口(12)進入到環型進料管(14)上，然后通過枝狀分配器(7)和盤狀再分配器(8)的分配反應物料以活塞流形態進入催化劑床層與催化劑充分接觸后從出料管(13)出反應器。?