CN202139179U - 草酸二甲酯加氢制乙二醇的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种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，通过管道与所述加氢产物冷却器连接。上述装置节能环保，实现了***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，同时，原料液相和气相中的有害杂质得到有效脱除，解决了由于有害杂质浓度的积累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运行。

Description

草酸二甲酯加氢制乙二醇的装置

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***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***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***热能，减少了向***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***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

图1是本实用新型草酸二甲酯加氢制乙二醇的装置示意图；

图2是本实用新型草酸二甲酯加氢制乙二醇工艺流程示意图。

附图标记：

1、进料预热器；2、进料加热器；3、加氢产物冷却器；4、一段净化器；5、二段净化器；6、加氢反应器；7、压缩机；8、变压吸附装置；9、加氢液相产物罐。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。

如图1和2所示，新鲜氢气、草酸二甲酯与循环氢气一起通过管道进入进料预热器1换热，进料预热器1为列管式换热器或板壳式换热器，其壳程热源为加氢反应器6出口产物，管程(或板程)为循环氢气、新鲜氢气和草酸二甲酯液相进料。换热后，循环氢气、新鲜氢气和草酸二甲酯进入进料加热器2进一步加热，以达到一段净化器4温度的要求，进料加热器2为列管式换热器或板壳式换热器，其壳程热源为中压蒸汽，管程(或板程)为循环氢气、新鲜氢气和草酸二甲酯。循环氢气、新鲜氢气和草酸二甲酯加热气化后，进入一段净化器4，脱除掉草酸二甲酯带进来的杂质，一段净化器4为固定床列管式反应器，列管内填装固体颗粒状净化剂，壳程为反应热移出的冷载体(如：脱盐水)。一段净化器4出口气体进入二段净化器5，对气体进行二次净化，二段净化器5为固定床列管式反应器，列管内填装固体颗粒状净化剂，壳程为反应热移出的冷载体(如：脱盐水)。二段净化器5出口的气体进入加氢反应器6进行加氢反应，加氢反应器6为固定床列管式反应器，列管内填装固体颗粒状催化剂，壳程为反应热移出的冷载体(如：脱盐水)。加氢反应器6出口产物进入进料预热器1与进料原料换热，上述出口产物被冷却，然后在加氢产物冷却器3中进行气液分离，加氢产物冷却器3为列管式换热器或板壳换热器，其壳程为循环水或冷冻水，管程(或板程)为上述出口产物，上述出口产物被冷却分离为液相和气相，液相为加氢反应生成的乙二醇，进入加氢液相产物罐9，气相为氢气和少量惰性气体等的混合气体，体积百分比90-100％的上述混合气体进入压缩机7，压缩机7为提供动力装置，实现原料氢气的循环使用，体积百分比1-10％的上述混合气体进入变压吸附装置8脱除***中累积的惰性气体，变压吸附装置包括动力装置压缩机、吸附设备(含吸附剂)(图中未示)，实现惰性气体和循环氢气的分离，脱除惰性气体后的气体与压缩机7出口气体汇合后循环使用。

以上所述实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例，本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。

Claims (7)

1.一种草酸二甲酯加氢制乙二醇的装置，其特征在于，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，通过管道与所述加氢产物冷却器连接。

2.根据权利要求1所述的草酸二甲酯加氢制乙二醇的装置，其特征在于，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。

3.根据权利要求2所述的草酸二甲酯加氢制乙二醇的装置，其特征在于，所述变压吸附装置包括动力装置压缩机和吸附装置。

4.根据权利要求1所述的草酸二甲酯加氢制乙二醇的装置，其特征在于，所述进料预热器为列管式换热器或板壳式换热器。

5.根据权利要求1所述的草酸二甲酯加氢制乙二醇的装置，其特征在于，所述进料加热器为列管式换热器或板壳式换热器。

6.根据权利要求1所述的草酸二甲酯加氢制乙二醇的装置，其特征在于，所述加氢产物冷却器为列管式换热器或板壳式换热器。

7.根据权利要求1所述的草酸二甲酯加氢制乙二醇的装置，其特征在于，所述一段净化器、二段净化器、加氢反应器均为固定床列管式反应器。 

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