[發明專利]一種環氧乙烷法制備乙二醇的智能微界面反應系統及方法

在審

• 申請號: 202011492540.8
• 申請日: 2020-12-17
• 公開（公告）號: CN112717846A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 張志炳;周政;李磊;張鋒;孟為民;王寶榮;楊高東;羅華勛;田洪舟;楊國強;曹宇
• 申請（專利權）人: 南京延長反應技術研究院有限公司
• 主分類號: B01J19/00
• 分類號: B01J19/00;B01J19/18;B01J4/00;B01D3/14;C07C29/10;C07C31/20
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本發明提供了一種環氧乙烷法制備乙二醇的智能微界面反應系統及方法，所述智能微界面反應系統包括：第一反應器、第二反應器，攪拌釜，所述攪拌釜內裝填有NaHCO₃劑料；攪拌釜外側設置有微界面機組，微界面機組由多個外置微界面發生器排列形成；通入微界面機組的總管道同時連接有環氧乙烷進料管道、以及水源管道，環氧乙烷從氣源輸送管道通入到微界面機組中，水源進入到微界面機組內部以用于破碎環氧乙烷氣體為微米級別的微氣泡；本發明通過在攪拌釜外側和反應器內部設置微界面機組，使得環氧乙烷與水源進行反應前破碎為微氣泡，提高了環氧乙烷與水源之間相界傳質面積，并通過智能控制系統實現全自動化控制，提高了工作效率。

技術領域

本發明涉及乙二醇制備領域，具體而言，涉及一種環氧乙烷法制備乙二醇的智能微界面反應系統及方法。

背景技術

乙二醇(ethylene glycol，EG)是最簡單也是最重要的脂肪族二醇，無色，無味，味甜的液體，能夠與水以任意比例混合。乙二醇在工業上具有廣泛的用途，可以用于生產聚對苯二甲酸乙二酯(合成聚酯纖維和聚酯塑料的原料)，并用于生產其他聚酯樹脂、不飽和聚酯樹脂、非離子表面活性劑、乙醇胺以及炸藥等；高純度的乙二醇可用于配置汽車、航空工業和儀器儀表工業中冷卻系統的抗凍劑和解凍劑，以及生產溶劑、潤滑劑、軟化劑、增塑劑等；乙二醇也被用于液壓制動，煙草濕潤劑、皮毛處理劑、印泥和墨水中。我國EG的總需求量和消費量巨大，EG在我國具有很好的發展前景。

通過環氧乙烷法制備乙二醇，進而開發下游產品，形成良好的產業鏈，是目前化工企業十分看好的前景。以環氧乙烷為原料在弱堿水源中進行水解反應，直接合成乙二醇，再經分離制得純乙二醇；環氧乙烷法制備乙二醇，由于反應活化能較大，為加快反應速度，必須適當提高反應溫度，該反應在80-100℃下進行。但反應溫度提高后，為保持反應體系為液相，相應的反應壓力也要提高；在反應過程中，環氧乙烷和水源無法得到充分的混合，從而導致反應需要在高環氧乙烷壓力(＞2.0MPa)下進行，限制了反應器的生產能力(液時空速＜1.0h^-1)。

因此，亟需改進乙二醇的生產工藝路線。

有鑒于此，特提出本發明。

發明內容

本發明的第一目的在于提供一種環氧乙烷法制備乙二醇的反應系統，該智能微界面反應系統通過在攪拌釜外側和第一反應器、第二反應器內部設置微界面機組，通過微界面發生器將二氧化碳高效破碎成微米級氣泡，并分散到液體原料中形成微界面體系，提高環氧乙烷與水源之間的相界傳質面積，從而解決了現有技術中由于環氧乙烷和水源在反應器內部無法得到充分混合，導致反應壓力高、氫酯比大、液時空速低的問題。

本發明的第二目的在于提供一種采用上述智能微界面反應系統制備乙二醇的反應方法，反應得到的乙二醇純度高，應用廣泛，提高了乙二醇本身的適用面，并且通過智能控制系統實現全自動化控制，有助于提高工作效率，降低工人勞動強度，提高企業的自動化生產和管理水平，值得廣泛推廣應用。

為了實現本發明的上述目的，特采用以下技術方案：

本發明提供一種環氧乙烷法制備乙二醇的智能微界面反應系統，其特征在于，包括：第一反應器、第二反應器，攪拌釜，所述攪拌釜內裝填有NaHCO3劑料；

所述攪拌釜的外側設置有微界面機組，所述微界面機組由多個外置微界面發生器排列形成；通入所述微界面機組的總管道同時連接有環氧乙烷進料管道、以及水源管道的兩個分支管道，環氧乙烷從所述氣源輸送管道通入到所述微界面機組中，水源進入到微界面機組內部以用于破碎環氧乙烷氣體為微米級別的微氣泡；