[实用新型]草酸二甲酯加氢制乙二醇的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种草酸二甲酯加氢制乙二醇的装置。

背景技术

乙二醇是一种重要的有机化工原料，主要用于生产聚酯纤维、防冻剂、不饱和聚酯树脂、润滑剂、增塑剂、非离子表面活性剂以及炸药等，此外还可以用于涂料、照相显影液、刹车液以及油墨等行业，用作过硼酸铵的溶剂和介质，用于生产特种溶剂乙二醇醚等，用途十分广泛。

当前，国内外大型乙二醇的工业化生产都采用环氧乙烷直接水合，即加压水合法的工艺路线，生产技术基本上由英荷Shell、美国Halcon-SD以及美国UCC三家公司垄断。另外，乙二醇新合成技术的研究和开发工作也一直在取得进展。如Shell公司、UCC公司、莫斯科门捷列夫化工学院、上海石化院等相继开发了环氧乙烷催化水合法制乙二醇生产技术：Halcon-SD、UCC、Dow化学、日本触媒化学以及三菱化学等公司相继开发了碳酸乙烯酯法制乙二醇生产技术：Dow化学等公司开发了乙二醇(EG)和碳酸二甲酯(DMC)联产制乙二醇生产技术等。

但上述方法的共同缺点是需要消耗乙烯资源，而对于目前乙烯主要靠传统的石油资源炼制，且未来一段时期全球石油价格将长期高位运行的情况下，以资源丰富、价格便宜的天然气或煤代替石油生产乙二醇(非石油路线，又叫CO路线)，可具备与传统的乙烯路线相竞争的优势。其中，合成气合成EG新技术，可能会对EG生产工艺的革新产生重大的影响。以一氧化碳为原料制备草酸二甲酯，然后将草酸二甲酯加氢反应制备乙二醇是一条非常具有吸引力的煤化工路线。现在国内外对以一氧化碳为原料制备草酸二甲酯的研究取得了良好的效果，工业生产已经成熟。而将草酸二甲酯加氢制备乙二醇，仍有较多工作需要深入研究，尤其是如何有效提高草酸二甲酯加氢工序工艺装置的长期稳定性，催化剂的寿命是影响生产装置运行周期的决定性因素，实践证明加氢工序原料的纯度是影响加氢催化剂活性和选择性的重要因素，原料中有害杂质的存在直接影响了加氢催化剂的使用寿命，脱除原料气中的杂质，提高原料的纯度是加氢工序科研攻关的重要课题。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种高效的草酸二甲酯加氢制乙二醇的装置，用以制备乙二醇，该装置节能环保，实现了系统热能的充分利用，在满足工艺条件的前提下，原料氢气得到了循环使用，实现了原料的最大化利用，有效解决了循环气相中惰性气体(氮气、氩气等)的累积问题，保证了反应气体的有效浓度，同时，液相进料的杂质得到有效脱除，循环气中有害杂质气体的浓度得到了有效控制，解决了由于有害气体浓度累积给加氢催化剂的活性和选择性造成的困扰，保证了加氢工序长期稳定的运行。

本实用新型提供的草酸二甲酯加氢制乙二醇的装置，包括：通过管道顺次连接的进料预热器、进料加热器、一段净化器、二段净化器和加氢反应器，其中，所述加氢反应器通过管道与所述进料预热器连接；加氢产物冷却器，通过管道与所述进料预热器连接；以及，加氢液相产物罐，通过管道与所述产物冷却器连接。

上述的草酸二甲酯加氢制乙二醇的装置，还包括：压缩机，通过管道分别与所述进料预热器和所述加氢产物冷却器连接；变压吸附装置，通过管道分别与所述进料预热器和所述加氢产物冷却器连接。

上述变压吸附装置包括动力装置压缩机和吸附装置。

上述进料预热器、所述进料加热器和所述加氢产物冷却器为间壁列管式换热器或板壳式换热器。

上述一段净化器、二段净化器、加氢反应器均为固定床列管式反应器。

本实用新型所能达到的有益效果是：

1、进料预热器的使用。使加氢反应器出口气体作为热源给进料预热，有效回收了系统热能，减少了向系统内热能输入，节约了热能消耗。

2、进料加热器的使用，使原料进料充分加热，达到一段净化器的温度要求，保障了反应效果。

3、一段、二段净化器的使用。利用化学方法有效脱除了液相进料中的杂质，循环气中的一氧化碳等有害气体，实现了加氢反应原料的彻底净化，有效控制了进入加氢反应器原料的纯度，保证了加氢催化剂的活性和选择性，提高了装置的产能，并保证了加氢催化剂的使用寿命，有效确保了生产装置的长期稳定运行；再次，加氢原料净化后，加氢反应产物中的副产物降低，大大降低了加氢产物分离岗位的工作负荷。

4、压缩机的使用，使加氢反应器未反应的原料气氢气在系统打循环，原料气氢气得到充分利用；再次，为整个循环工序提供压力保障。

5、变压吸附装置的使用，排除了循环气中的惰性气体，使反应气体的浓度控制在工艺指标之内，保证了加氢反应效率。

附图说明