[发明专利]一种乙二酸酯加氢制乙二醇的反应装置及工艺

权利要求书

1.一种乙二酸酯加氢制乙二醇的反应装置，其特征在于，包括流化床反应器(100)、固定床反应器(200)、过滤器(300)和水蒸气包(400)，所述的流化床反应器(100)底部连接原料气进气管(1)，顶部连接过滤器(300)，过滤器(300)连接固定床反应器(200)，所述的水蒸气包(400)通过循环管路连接流化床反应器(100)。

2.根据权利要求1所述的一种乙二酸酯加氢制乙二醇的反应装置，其特征在于，所述的流化床反应器(100)包括底部气体分布区、中间反应区、和顶部气固分离区，其中气体分布区内设有气体分布器a(102)、中间反应区内装填有催化剂a(101)和换热管(103)，气固分离区内设有气固分离器(104)。

3.根据权利要求2所述的一种乙二酸酯加氢制乙二醇的反应装置，其特征在于，所述的换热管(103)通过进水管线(8)和出水管线(9)与水蒸汽包(400)构成循环回路；多根并联的换热管(103)均匀设置在反应区，催化剂a(101)装填在换热管之间。

4.根据权利要求3所述的一种乙二酸酯加氢制乙二醇的反应装置，其特征在于，所述的催化剂a(101)的颗粒大小在20-1000微米之间，优选在50-500微米之间。

5.根据权利要求1所述的一种乙二酸酯加氢制乙二醇的反应装置，其特征在于，所述的固定床反应器(200)中装有催化剂b(201)和气体分布器b(202)，且所述催化剂b(201)的颗粒大小在2-10毫米之间，优选在4-8毫米之间。

6.根据权利要求5所述的一种乙二酸酯加氢制乙二醇的反应装置，其特征在于，所述的固定床反应器(200)为绝热式反应器，且所述催化剂b(201)为球形、圆柱形、环形或多孔圆柱形，优选环形。

7.根据权利要求2所述的一种乙二酸酯加氢制乙二醇的反应装置，其特征在于，所述的过滤器(300)内装有过滤管，该过滤管为微孔金属烧结管、陶瓷管、玻璃纤维布袋或有机高分子纤维布袋，且开有三个接口，分别通过含尘气体管线(2)与上游的流化床反应器(100)的顶部相连，通过干净气体管线(3)与下游的固定床反应器(200)相连，再通过催化剂颗粒回流管线(4)与流化床反应器(100)的下部相连。

8.采用如权利要求1-7中任一种所述装置进行乙二酸酯加氢制乙二醇的反应工艺，其特征在于，包括以下步骤：

(1)一级反应：原料气通过原料气进气管(1)进入所述流化床反应器(100)的下部空腔，并通过气体分布器a(102)分布均匀后，进入含有催化剂a(101)的流化段，与催化剂a(101)接触发生乙二酸酯加氢制乙二醇的催化反应，生成乙二醇并联产甲醇或乙醇；

(2)移热：流化床反应器(100)内发生加氢反应放出的热量使反应气体的温度升高到设定温度，多余热量通过换热管(102)移出并输送至水蒸汽包(400)，在所述水蒸汽包(400)中生产蒸汽；

(3)气-固分离：流化床反应器(100)内发生加氢反应得到的反应气体进入上部气固分离区，进行气固分离，然后由含尘气体气体管线(2)输送到过滤器(300)进行彻底过滤，过滤得到的细颗粒催化剂通过催化剂颗粒回流管线(4)回到所述流化床反应器(100)的流化段循环利用，得到的干净反应气体通过干净气体管线(3)进入下游的固定床反应器(200)；

(4)二级反应：干净反应气体在固定床反应器(200)进行第二次加氢反应，实现高的转化效率。

9.根据权利要求8所述乙二酸酯加氢制乙二醇的反应工艺，其特征在于，步骤(1)进入流化床反应器(100)的原料气的体积组成为乙二酸酯1-5％，其余为氢气；其中乙二酸酯为乙二酸二甲酯或乙二酸二乙酯；

所述流化床反应器(100)的顶部压力为1.5-5.5Mpa，顶部温度为160-200℃。

10.根据权利要求8所述乙二酸酯加氢制乙二醇的反应工艺，其特征在于，步骤(3)气固分离后进入固定床反应器(200)的干净反应气体中的含固量小于5mg/Nm³；所述固定床反应器(200)为绝热操作；

所述流化床反应器(100)的乙二酸酯的转化率为80-90％，所述两个反应器的乙二酸酯的总转化率在95-99％之间。