[發(fā)明專利]通過(guò)草酸酯氣相加氫制乙二醇的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110046339.1
• 申請(qǐng)日: 2011-02-25
• 公開（公告）號(hào): CN102649697A
• 公開（公告）日: 2012-08-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉俊濤;李蕾;張琳娜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油化工股份有限公司;中國(guó)石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
• 主分類號(hào): C07C31/20
• 分類號(hào): C07C31/20;C07C29/149;B01J8/06
• 代理公司: 上海東方易知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所 31121
• 代理人: 沈原

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種通過(guò)草酸酯氣相加氫制乙二醇的方法，特別是關(guān)于采用內(nèi)管和外管的套管結(jié)構(gòu)以及催化劑床層分區(qū)換熱的組合列管反應(yīng)器對(duì)催化劑進(jìn)行反應(yīng)和換熱實(shí)現(xiàn)草酸酯氣相加氫制乙二醇的反應(yīng)，實(shí)用于通過(guò)草酸酯加氫制乙二醇反應(yīng)過(guò)程中。

背景技術(shù)

乙二醇(EG)是一種重要的有機(jī)化工原料，主要用于生產(chǎn)聚醋纖維、防凍劑、不飽和聚酯樹脂、潤(rùn)滑劑、增塑劑、非離子表面活性劑以及炸藥等，此外還可用于涂料、照相顯影液、剎車液以及油墨等行業(yè)，用作過(guò)硼酸銨的溶劑和介質(zhì)，用于生產(chǎn)特種溶劑乙二醇醚等，用途十分廣泛。

目前，我國(guó)已超過(guò)美國(guó)成為世界第一大乙二醇消費(fèi)大國(guó)，2001～2006年國(guó)內(nèi)表觀消費(fèi)量年均增速達(dá)17.4％。雖然我國(guó)乙二醇生產(chǎn)能力和產(chǎn)量增長(zhǎng)較快，但由于聚酯等工業(yè)的強(qiáng)勁發(fā)展，仍不能滿足日益增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求，每年都需要大量進(jìn)口，且進(jìn)口量呈逐年增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。

當(dāng)前，國(guó)內(nèi)外大型乙二醇的工業(yè)化生產(chǎn)都采用環(huán)氧乙烷直接水合，即加壓水合法的工藝路線，生產(chǎn)技術(shù)基本上由英荷Shell、美國(guó)Halcon-SD以及美國(guó)UCC三家公司所壟斷。另外，乙二醇新合成技術(shù)的研究和開發(fā)工作也一直在取得進(jìn)展。如Shell公司、UCC公司、莫斯科門捷列夫化工學(xué)院、上海石化院等相繼開發(fā)了環(huán)氧乙烷催化水合法制乙二醇生產(chǎn)技術(shù)；Halcon-SD、UCC、Dow化學(xué)、日本觸媒化學(xué)以及三菱化學(xué)等公司相繼開發(fā)了碳酸乙烯酯法制乙二醇生產(chǎn)技術(shù)；Dow化學(xué)等公司開發(fā)了EG和碳酸二甲酯(DMC)聯(lián)產(chǎn)制乙二醇生產(chǎn)技術(shù)等。

對(duì)于直接水合法的反應(yīng)產(chǎn)物含水量高、后續(xù)設(shè)備(蒸發(fā)器)流程長(zhǎng)、設(shè)備大、能耗高、過(guò)程總收率只有70％左右，直接影響EG的生產(chǎn)成本。直接水合法與催化水合法相比大幅度降低了水比，同時(shí)獲得了較高的EO轉(zhuǎn)化率和EG選擇性。如果催化劑穩(wěn)定性及相關(guān)工程技術(shù)問題很好地解決、那么EO催化水合制EG代替非催化水合工藝是大勢(shì)所趨。碳酸乙烯酯(EC)法制備EG的技術(shù)無(wú)論在EO轉(zhuǎn)化率、EG選擇性方面，還是在原料、能量消耗方面均比EO直接水合法具有較大的優(yōu)勢(shì)，是一種處于領(lǐng)先地位的方法。EG和DMC聯(lián)產(chǎn)技術(shù)可充分利用乙烯氧化副產(chǎn)的CO₂資源，在現(xiàn)有EO生產(chǎn)裝置內(nèi)，只需增加生產(chǎn)EC的反應(yīng)步驟就可生產(chǎn)兩種非常有價(jià)值的產(chǎn)品，非常具有吸引力。

但上述方法的共同缺點(diǎn)是需要消耗乙烯資源，而對(duì)于目前乙烯主要靠傳統(tǒng)的石油資源煉制，且未來(lái)一段時(shí)期全球石油價(jià)格將長(zhǎng)期高位運(yùn)行的情況下，以資源豐富、價(jià)格便宜的天然氣或煤代替石油生產(chǎn)乙二醇(非石油路線，又叫CO路線)，可具備與傳統(tǒng)的乙烯路線相競(jìng)爭(zhēng)的優(yōu)勢(shì)。其中，合成氣合成EG新技術(shù)，可能會(huì)對(duì)EG生產(chǎn)工藝的革新產(chǎn)生重大的影響。以一氧化碳為原料制備草酸二甲酯，然后將草酸二甲酯加氫制備乙二醇是一條非常具有吸引力的煤化工路線?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)外對(duì)以一氧化碳為原料制備草酸二甲酯的研究取得了良好的效果，工業(yè)生產(chǎn)已經(jīng)成熟。而將草酸二甲酯加氫制備乙二醇，仍有較多工作需要深入研究，尤其在如何有效提高乙二醇的選擇性及提高催化劑穩(wěn)定性上還沒有很好的突破。

文獻(xiàn)CN200710061390.3公開了一種草酸酯加氫合成乙二醇的催化劑及其制備方法，該催化劑及其工藝的草酸酯轉(zhuǎn)化率較低，一般在96％左右，乙二醇的選擇性約為92％左右。

上述文獻(xiàn)所涉及的技術(shù)存在的主要問題是原料轉(zhuǎn)化率低，乙二醇選擇性低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是以往文獻(xiàn)技術(shù)中用于通過(guò)草酸酯氣相加氫制乙二醇反應(yīng)過(guò)程中，溫度控制困難，乙二醇選擇性低的技術(shù)問題，提供一種新的通過(guò)草酸酯氣相加氫制乙二醇的方法。該方法用于草酸酯氣相加氫制乙二醇過(guò)程中，溫度控制均勻，具有乙二醇選擇性高的優(yōu)點(diǎn)。