[發(fā)明專利]一種脫氫反應(yīng)系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011202479.9
• 申請(qǐng)日: 2020-11-02
• 公開（公告）號(hào): CN112279824A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉寶順;陳龍濤;王煥婷;張福連;劉同興
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東長(zhǎng)信化學(xué)科技股份有限公司
• 主分類號(hào): C07D307/33
• 分類號(hào): C07D307/33
• 代理公司: 上海微策知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31333
• 代理人: 張靜

本發(fā)明公開了一種脫氫反應(yīng)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)用于制備γ?丁內(nèi)酯，包括以下步驟：a.預(yù)混：1，4?丁二醇、氫氣分別進(jìn)入汽化器混合，然后進(jìn)入過熱器，得到熱原料；b.脫氫：步驟a中的熱原料進(jìn)入脫氫反應(yīng)床，在催化劑作用下得到反應(yīng)物；c.換熱：步驟b中的反應(yīng)物經(jīng)過換熱器，得到粗產(chǎn)物；d.冷凝：步驟c中的粗產(chǎn)物進(jìn)入后續(xù)工段，粗產(chǎn)物中的γ?丁內(nèi)酯冷凝得到最終產(chǎn)品，收集最終產(chǎn)品；粗產(chǎn)物中的氫氣經(jīng)換熱器返回汽化器。該系統(tǒng)將氫氣在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)使用，降低1，4?丁二醇的氣化條件，大大提高了反應(yīng)速率，減小了脫氫反應(yīng)床的熱負(fù)荷，循環(huán)氫還可通過換熱用于產(chǎn)品的冷卻，同時(shí)升高氫氣溫度，使生產(chǎn)工藝進(jìn)一步節(jié)省大量能源，降低了生產(chǎn)成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及化工生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種脫氫反應(yīng)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

γ-丁內(nèi)酯是一種無色油狀液體，能與水混溶，溶于甲醇、乙醇、丙酮、乙醚和苯，可隨水蒸氣揮發(fā)，在熱堿溶液中分解。γ-丁內(nèi)酯的應(yīng)用極為廣泛，可作為高沸點(diǎn)溶劑，溶解性強(qiáng)，電性能及穩(wěn)定性好，使用安全；可作為質(zhì)子型強(qiáng)力溶劑，可溶解大多數(shù)低分子聚合物及部份高分子聚合物；可用作電池電解質(zhì)，以代替強(qiáng)腐蝕性酸液；在聚合反應(yīng)中可做為載體并參加聚合反應(yīng)；可用于吡咯烷酮、丁酸、琥珀酸、去漆藥水等的制備；在醫(yī)藥、香料等精細(xì)化學(xué)品合成方面應(yīng)用很廣；在聚氨酯領(lǐng)域，可用作聚氨酯的粘度改性劑、以及聚氨酯和氨基涂料體系的固化劑。合成γ-丁內(nèi)酯的方法有糠醛法、順酐加氫法、丁二酸加氫法、丁二醇脫氫法，其中丁二醇脫氫法技術(shù)較為成熟、流程簡(jiǎn)單，在領(lǐng)域內(nèi)被廣泛使用。

1，4-丁二醇脫氫法制備γ-丁內(nèi)酯會(huì)產(chǎn)生大量副產(chǎn)品氫氣，通常副產(chǎn)品氫氣經(jīng)甲烷化工藝處理后會(huì)送至其他加氫工序中使用，或是直接排空，副產(chǎn)品利用率較低；再者，由于脫氫反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，生產(chǎn)過程會(huì)消耗大量能源；此外，1，4-丁二醇以氣態(tài)參與反應(yīng)可提高反應(yīng)速率，然而現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備難以達(dá)到氣化條件。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種脫氫反應(yīng)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)用于制備γ-丁內(nèi)酯，包括以下步驟：

a.預(yù)混：1，4-丁二醇、氫氣分別進(jìn)入汽化器混合，然后進(jìn)入過熱器，得到熱原料；

b.脫氫：步驟a中的熱原料進(jìn)入脫氫反應(yīng)床，在催化劑作用下得到反應(yīng)物；

c.換熱：步驟b中的反應(yīng)物經(jīng)過換熱器，得到粗產(chǎn)物；

d.冷凝：步驟c中的粗產(chǎn)物進(jìn)入后續(xù)工段，粗產(chǎn)物中的γ-丁內(nèi)酯冷凝得到最終產(chǎn)品，收集最終產(chǎn)品；粗產(chǎn)物中的氫氣經(jīng)換熱器返回汽化器。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述汽化器中的溫度為150～200℃，表壓為0.04～0.08MPa。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述汽化器中的溫度為160～180℃，表壓為0.05～0.07MPa。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述氫氣進(jìn)入汽化器的流量為40～60方/min。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述過熱器中的溫度為200～250℃，表壓為0.04～0.08MPa。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述過熱器中的溫度為220～230℃，表壓為0.05～0.07MPa。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述脫氫反應(yīng)床中的反應(yīng)溫度為200～250℃。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述脫氫反應(yīng)床中的反應(yīng)溫度為210～230℃。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述換熱器包括第一換熱器和第二換熱器。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述粗產(chǎn)物中的氫氣的溫度為30～50℃。