[發明專利]一種用于山梨醇生產的列管式反應器及工藝設備

在審

• 申請號: 202010548430.2
• 申請日: 2020-06-16
• 公開（公告）號: CN111545134A
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: 劉強;孫永茂;毛曼蓉;蔣姝慧;陳曉亭;徐芳樂;李秀芹;張麗
• 申請（專利權）人: 山東魯新設計工程有限公司
• 主分類號: B01J8/06
• 分類號: B01J8/06;C07C29/141;C07C31/26
• 代理公司: 濟南寶宸專利代理事務所(普通合伙) 37297
• 代理人: 荊向勇

本發明涉及葡萄糖加氫生成山梨醇的工藝及其反應器，具體涉及一種用于葡萄糖連續加氫生成山梨醇的列管式反應器及其相配套的工藝設備，包括殼體，殼體內部包括上封段、反應段和下封段，所述上封段與反應段之間通過上封板隔開，下封段與反應段之間通過下封板隔開，上封段的殼體上設有氣體進口和若干液體進口，所述液體進口上設有霧化噴槍；所述反應段內設有若干反應管，所述反應管一端穿過上封板伸入上封段，另一端與下封段連通，反應段的殼體上部設有冷卻水進口，反應段的殼體下部設有冷卻水出口；下封段殼體設有出料口。本發明有效解決了現有技術中的氣液兩相的分配均勻的問題、加氫反應放熱移走的問題、反應連續化的問題。

技術領域

本發明涉及葡萄糖加氫生成山梨醇的工藝及其反應器，具體涉及一種用于葡萄糖連續加氫生成山梨醇的列管式反應器及其相配套的工藝設備。

背景技術

山梨糖醇，別名山梨醇。英文名Sorbitol、D-Glucitol、Sorbol、D-Sorbitol。分子式是C6H14O6，分子量為182.17。為白色吸濕性粉末或晶狀粉末、片狀或顆粒，無臭。依結晶條件不同，熔點在88～102℃范圍內變化，相對密度約1.49。易溶于水(1g溶于約0.45mL水中)，微溶于乙醇和乙酸。有清涼的甜味，甜度約為蔗糖的一半，熱值與蔗糖相近。食品工業中多為69～71％含量的山梨糖醇液。其合成方法是以食用葡萄糖為原料，在鎳催化劑存在下，經加氫反應而得。

山梨醇主要用途：1、可用于生產維生素C的原料，山梨醇經發酵和化學合成可制得維生素C；2.營養性甜味劑、濕潤劑、螯合劑和穩定劑；3、也可用于工業表面活性劑的原料，用它生產斯盤和吐溫類的表面活性劑等多種用途。

目前國內國外合成方法主要分為兩種，一種是釜式加氫工藝(間歇法)。另一種是固定床加氫工藝(連續法)。釜式加氫工藝(間歇法)需要在每釜生產時都必須進行氮氣置換，需要消耗大量氮氣，并且置換不徹底會存在極大的安全隱患。固定床加氫工藝(連續法)采用連續加氫工藝，將過量氫氣循環使用，是一種安全節能的新工藝。

文獻1：葡萄糖加氫制備山梨醇的方法(申請號：97119116.6)介紹一種新型含鎳、鐵、鉬、磷及鋁的催化劑配方及其使用工藝。該催化劑可在釜式加氫工藝(間歇法)和固定床加氫工藝(連續法)使用。并且介紹了在間歇法和連續法使用時的溫度、壓力、使用量、氫氣與葡萄糖溶液體積比等參數。但是對山梨糖醇合成工藝中氣液分布、反應流程等均未涉及。

文獻2：負載型催化劑、其制備方法與山梨醇的制備方法(申請號：201710571359.8)介紹一種負載型催化劑，由鎳顆粒與Y70分子篩組成，所述鎳顆粒負載與所述Y70分子篩表面的制備方法。同時該專利公開了一種由氫氣、葡萄糖、水和其催化劑合成山梨醇的方法，包括使用溫度、壓力及催化劑用量。但是該方法對催化劑的裝載方式、氫氣、葡萄糖、水等分布方式、反應熱移除方式等均為做公開。

文獻3：一種連續加氫還原反應系統(申請號：201710155781.5)介紹一種連續加氫還原反應系統。包括氫氣循環裝置、反應裝置和氣液分離裝置及其附屬管路。該專利公開了這種連續加氫工藝的設備組成、催化劑裝填方式等。該專利對氫氣與加氫液體的分布方式、加氫反應熱如何移除等均未作說明。

文獻4：一種葡萄糖連續加氫制備山梨醇的方法及裝置(申請號：201811135852.6)介紹一種葡萄糖連續加氫制備山梨醇的方法及裝置。該裝置包括固定床反應器、漿料床反應器。該裝置的缺點是加氫反應器需要兩臺，增加了設備投資。并且由于反應熱從設備夾套通水移走，該方式存在效率低下，導致整個系統產能無法提高生產效率不高。