[發(fā)明專利]一種采用絕熱反應(yīng)體系的草酸酯加氫制取乙二醇的工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010587850.8
• 申請(qǐng)日: 2010-12-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102086146A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李揚(yáng);王科;胡玉容;范鑫;胡文勵(lì);古共偉;陳鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西南化工研究設(shè)計(jì)院
• 主分類(lèi)號(hào): C07C31/20
• 分類(lèi)號(hào): C07C31/20;C07C29/149
• 代理公司: 成都九鼎天元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 吳彥峰;劉雪蓮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及乙二醇的制備技術(shù)，特別涉及一種采用絕熱反應(yīng)體系以草酸酯為原料催化加氫制乙二醇的工藝方法，屬于化工生產(chǎn)領(lǐng)域。

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背景技術(shù)

乙二醇（EG）是一種重要的有機(jī)化工原料，可用于生產(chǎn)聚酯纖維、防凍劑、增塑劑、非離子表面活性劑等。

以草酸酯（草酸二甲酯或草酸二乙酯）為原料催化加氫合成乙二醇最早由美國(guó)ARCO公司申請(qǐng)專利，采用Cu-Cr催化劑，一定壓力下草酸酯汽化后與氫氣混合在催化劑的作用下反應(yīng)生成乙二醇，然而由于Cr元素對(duì)人體和環(huán)境都有極大的危害，因此目前人們多采用Cu-SiO₂為催化劑。該反應(yīng)是典型的氣—固相放熱反應(yīng)，以不同草酸酯為原料制乙二醇的反應(yīng)熱見(jiàn)表1。

表1?不同草酸酯制備乙二醇的反應(yīng)熱

原料Δ_rH_298KΔ_rH_478K草酸二甲酯-31.07-37.06草酸二乙酯-115.16-124.37

目前草酸酯催化加氫合成乙二醇的研究以及工業(yè)裝置中多采用換熱式固定床反應(yīng)器（如列管反應(yīng)器），黃當(dāng)晆等人利用內(nèi)徑為27?mm不銹鋼管為反應(yīng)器，進(jìn)行規(guī)模200?mL（催化劑用量）左右的單管模式實(shí)驗(yàn)，草酸二乙酯的轉(zhuǎn)化率為99.8%，乙二醇收率達(dá)到95.3%，催化劑連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)了1134?h（工業(yè)催化，1996，（4）：24~29）。王保明等人（CN?101462961A）采用內(nèi)徑為43?mm不銹鋼管為反應(yīng)器，裝填2000?mL催化劑，得到純度為98.5%的乙二醇產(chǎn)品。肖文德等人改用U型不銹鋼管為反應(yīng)器，采用導(dǎo)熱油從外部加熱，重點(diǎn)考察了反應(yīng)動(dòng)力學(xué)（石油化工，2007，36（4）：340~344）。在這些反應(yīng)體系中，需要用單獨(dú)的加熱器對(duì)反應(yīng)物料進(jìn)行加熱，而且大量的熱量隨反應(yīng)尾氣被排放掉，浪費(fèi)大量的熱能，增加生產(chǎn)成本。

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發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：為用戶提供一種采用絕熱反應(yīng)體系、以草酸酯為原料、加氫制取乙二醇的工藝方法，其優(yōu)點(diǎn)是能充分利用反應(yīng)尾氣預(yù)熱，有效的降低了整個(gè)工藝的能耗，節(jié)約了設(shè)備成本、提高了生產(chǎn)能力。

本發(fā)明的目的是通過(guò)實(shí)施下述技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：

－種采用絕熱反應(yīng)體系、以草酸酯為原料、加氫制取乙二醇的工藝方法，采用由預(yù)熱器、汽化器和絕熱反應(yīng)器所組成的絕熱反應(yīng)設(shè)備系統(tǒng)，制取乙二醇的步驟如下：

笫－步，將氫氣或氫氣與惰性氣體的混合氣體輸入預(yù)熱器1使之預(yù)熱；

笫二步，將草酸二乙酯和乙醇的混合溶液輸入汽化器使之汽化；

笫三步，將預(yù)熱的氫氣或氫氣與惰性氣體的混合氣體，從預(yù)熱器1中引出輸入至汽化

器與氣相的草酸二乙酯和乙醇混合成原料混合氣；

笫四步，將汽化器中的原料混合氣引出輸入到預(yù)熱器2，將原料混合氣加熱；

笫五步，將加熱后的原料混合氣從預(yù)熱器2引出輸入到絕熱反應(yīng)器中，在絕熱反應(yīng)

器中布置有催化劑床，原料混合氣在絕熱反應(yīng)器中經(jīng)催化劑的作用下發(fā)生反應(yīng)，生成主要含有乙醇、乙二醇的反應(yīng)氣；

笫六步，將反應(yīng)氣引至預(yù)熱器2，通過(guò)熱交換用反應(yīng)氣的余熱加熱進(jìn)入預(yù)熱器2中的原

料混合氣；

笫七步，將經(jīng)過(guò)笫－次熱交換后溫度降低后的反應(yīng)氣，從預(yù)熱器2中引出送至預(yù)熱器

1，通過(guò)熱交換將反應(yīng)氣的剩余余熱提供給氫氣或氫氣與惰性氣體的混合氣使其預(yù)熱；同時(shí)，反應(yīng)氣失去熱量后降溫冷凝成液態(tài)，從預(yù)熱器1中引出；