專利名稱::一種糠醛液相加氫制備糠醇的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術領域:
:本發(fā)明涉及一種糠醛加氬制備糠醇的方法,尤其是糠醛液相加氫制備糠醇的方法和系統(tǒng)。
背景技術:
:糠醇是重要的化工原料,用它制造的呋喃樹脂廣泛用于鑄造、汽車等工業(yè),糠醇還用于醫(yī)藥、農藥、涂料等領域。根據國內外文獻報道,糠醇的生產工藝從原料方面分類,主要有以下幾種(l)糠醛路線;(2)乙醇、鋁還原法路線;(3)硼氫化鈉還原法路線;以壓力方面分類(1)常壓或低壓(O.l-lMPa),(2)中壓(l-10MPa),(3)高壓(>10MPa);以糠醛相態(tài)方面分類(1)液相;(2)氣相。目前糠醇是以糠醛生產路線為主,大都采用中壓液相連續(xù)懸浮床法。此工藝路線技術成熟可靠、副反應少、質量好、能耗低、產量高、設備投資少。此工藝流程如附圖1,工藝流程如下糠醛與催化劑在催化劑混合罐11中充分混合后由高壓計量泵IO并與經氫氣壓縮機壓縮后的氫氣混合定量打入預熱器1,在預熱器1中糠醛、催化劑及氫氣被預熱至起始反應溫度然后進入l弁反應器(平推流反應器)2進行糠醛加氫反應,未反應完全的物料再進入2#反應器(平推流反應器)3中進一步反應完全,在1#、2#反應器中控制反應溫度。反應完全的物料進入冷卻器4中進行冷卻,冷卻后的糠醇半成品及過量的氫氣在1#分離器5與2#分離器6中進行氣液分離,分離后的糠醇半成品在氣液分離器8中進一步進行低壓分離,分離后的糠醇半成品放入粗醇沉淀池9中將糠醇催化劑大部分沉淀下來,上清液送入糠醇精餾塔中進行蒸餾得成品糠醇。氣液分離器8中分離出來的低壓氫氣經過氫氣緩沖罐7將氫氣夾帶的糠醇進一步分離后和從1#分離器及2#分離器中分離出來的過量氫氣進入氫氣壓縮機的入口,實現(xiàn)了過量氫氣的循環(huán)使用??啡┘託宸磻獮榉艧岱磻縧mol糠醛反應釋放13.16kcal的熱量,反應如下<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>糠醛和氬氣在催化劑作用下,反應壓力在5.09.0MPa下,初始反應溫度為160~180°C。以上傳統(tǒng)生產工藝經過實踐證明主要存在以下缺點1、糠醛與氫氣反應會放出大量的熱量,而使混合物的溫度上升,隨著物料溫度的升高反應速度加快致使放熱量更大,而使溫度繼續(xù)升高,溫度升高反應速度更快,如此互相促進致使反應溫度不好控制;再加上溫度分布不均一,局部容易出現(xiàn)溫度瞬間急劇升高,甚至發(fā)生劇烈的糠醇聚合反應而發(fā)生危險事故。安全性差。2、糠醛與催化劑在反應器中的反應時間短,為保證物:抖充分反應而致使反應溫度高、副產物多。3、糠醛液相連續(xù)加氫反應器大都采用平推流式反應器,反應放出的熱量控制只能靠反應器夾套內通入蒸汽或熱水進行降溫,換熱面積較小,溫度控制可調性較差,反應熱不好向外移出,除容易發(fā)生危險外還致使裝置的單套生產能力小不適合規(guī)?;a。4、平推流反應器在反應過程中各點的反應情況不同易導致加氫反應程度不均一,為了能保證產品中殘留糠醛全部反應完畢,從而導致部分糠醛反應過度,致使糠醇半成品質量差。5、在使用平推流反應器的傳統(tǒng)糠醇生產工藝中,反應程度的控制只有靠反應溫度、催化劑用量、反應壓力等有限的參數(shù)進行控制,控制手段相對單一并且不好控制。6、在使用平推流反應器的傳統(tǒng)糠醇生產工藝中,糠酪與催化劑在反應器內停留時間短導致催化劑消耗高又加半成品質量差、單套規(guī)模小,從而導致糠醇的生產成本高。
發(fā)明內容為了上述現(xiàn)有技術中使用平推流反應器生產糠醇工藝中的缺陷,本發(fā)明提供了一種糠醛液相加氫制糠醇的生產方法和系統(tǒng)。本發(fā)明提供了一種糠醛液相加氫制備糠醇的方法,所述方法包括將1或多臺全混流反應器與1或多臺平推流反應器進行串聯(lián)組合使用,連續(xù)加入反應物料在反應器內進行連續(xù)反應得到糠醇,其中反應物料包括糠醛原料、催化劑和氫氣。在一個優(yōu)選的實施方案中,其中所述全混流反應器與所述平推流反應器串聯(lián)組合形式是反應物料先進入1或多臺全混流反應器,然后再進入1或多臺平推流反應器。優(yōu)選地,其中所述全混流反應器與所述平推流反應器串聯(lián)組合形式是反應物料首先進入1臺全混流反應器,然后再進入1-3臺平推流反應器。更優(yōu)選地,其中在所述平推流反應器之后可以再串連一或多臺全混流反應器和/或平推流反應器。更具體地,其中所述全混流反應器數(shù)量為1-5臺,而所述平推流反應器的數(shù)量為1_10臺。另外,優(yōu)選地,其中所述全混流反應器為自吸氣式反應器,可以將所述全混流反應器中液相物料上部的未反應氬氣重新吸入液相內參與反應。更優(yōu)選地,其中所述的1或多臺全混流反應器中的每個全混流反應器內包括至少1組自吸氣式攪拌器,例如1-8組自吸氣式攪拌器。反應器的密封形式可以采用多種,優(yōu)選于磁力密封;轉速根據吸氣能力及攪拌器的不同而有所變化,至少為50轉/分鐘。另外,在上述的醛液相加氫制備糠醇的方法,所述的1或多臺全混流反應器中每個全混流反應器內設有加熱/冷卻盤管或夾套,盤管或夾套內通入蒸汽、熱水、循環(huán)水、導熱油或其他熱交換介質;其中在糠醛初始反應階段用盤管、夾套進行加熱,反應過程中用熱交換介質取走反應產生的熱量。同樣地,在所述1或多臺平推流反應器中的每個平推流反應器內設有夾套,夾套內通入蒸汽、熱水、循環(huán)水、導熱油或其他熱交換介質等在反應過程中對反應器進行升溫、保溫、降溫。具體來說,其中將糠醛原料與催化劑混合后一起用計量泵首先輸送到所述的l或多臺全混流反應器內;或者首先將糠醛輸送到所述的1或多臺全混流反應器內,然后按不同比例將催化劑輸送到所述全混流反應器內。并且是其中糠醛原料和催化劑的混合物與氬氣順流進入所述的1或多臺全混流反應器。即糠醛、催化劑的混合物與氬氣一起進入所述的1或多臺全混流反應器中的第一臺全混流反應器,液相按順序依次進入后幾個所述全混流反應器及平推流反應器,氫氣從所述的第一臺全混流反應器分別按順序依次進入后幾個所述全混流反應器從最后一臺所述全混流反應器放空。氬氣進入所述全混流反應器時可以從上部或者底部進入,優(yōu)選從底部進入。關于氫氣和糠醛原料的混合方式,其中糠醛原料和催化劑的混合物與氫氣逆流進入所述全混流反應器。并且其中糠醛原料在所述1或多臺全混流反應器內反應至少70%以上,優(yōu)選90-95%。即液相按順序依次進入所述的1或多臺全混流反應器及所述的1或多臺平推流反應器,氫氣從最后一個所述全混流反應器進入與液相流向相反分別進入前幾個所述全混流反應器。最后從所述的第一臺全混流反應器放空,氫氣進入所述全混流反應器時可以從上部或底部進入,優(yōu)選從底部進入?;蛘撸瑲錃鈫为氝M入各個所述全混流反應器,氫氣放空采用單獨放空,進入所述全混流反應器時,氫氣可以從上部或底部進入,優(yōu)選從底部進入。或者,氫氣進入各個所述全混流反應器及放空時是以上各種情況的組合,同樣進入所述全混流反應器時氫氣可以從上部或底部進入,優(yōu)選從底部進入??啡?、催化劑的混合物與氫氣進入所述全混流反應器的方式優(yōu)選逆流進入。另外,關于反應器的壓力和溫度,反應器中的反應壓力一般為1.0~9.5MPa,在所述的第一臺全混流反應器內的反應溫度為80~300。C,優(yōu)選,130~250°C,更優(yōu)選180。C。其它所述全混流反應器及所述平推流反應器的反應溫度不超過200°C。更具體地來說,是其他全混流反應器及所述的平推流反應器的反應溫度為80~180°C。在本發(fā)明的糠醛液相加氬制備糠醇的方法,可以使用本領域中常用的用于催化糠醛加氫生產糠醇的催化劑,優(yōu)選所使用的催化劑是Cu催化劑或者Cu-Cr催化劑,催化劑的用量為糠醛質量的0.2~2.0%。另外,在反應中還使用助催化劑,使用量為占催化劑質量5~35%。具體來說,在本發(fā)明中使用的助催化劑可以是氧化鉤。在反應完成之后,還可以包括對所得到的糠醇進行純化的步驟。即所述反應物料冷卻、分離后得糠醇半成品,糠醇半成品在料池中沉降催化劑或者用高速離心機進行離心甩濾分離出催化劑后送入精制系統(tǒng)進行蒸餾得糠醇成品。另外,優(yōu)選地,在本發(fā)明的糠醛液相加氫制糠醇的生產方法中,反應所需氫氣中的氧含量需小于200ppm。還有,優(yōu)選地,在本發(fā)明的糠醛液相加氬制糠醇的生產方法,反應所需糠醛的總硫含量需小于100ppm。在本發(fā)明的另一方面,本發(fā)明還涉及一種糠醛液相加氬制備糠醇的系統(tǒng),其中所述系統(tǒng)包括一個將糠醛與催化劑混合并輸送入生產系統(tǒng)的上料裝置、一個將氫氣進行壓縮的氫氣壓縮裝置、一個進行糠醛液相加氫的反應裝置以及一個對反應多得到的糠醇半成品進行冷卻及與氫氣分離的冷卻、分離的裝置,其中所述的糠醛液相加氫反應裝置包括串連組合使用的1或多臺全混流反應器和1或多臺平推流反應器。優(yōu)選地,其中所述的全混流反應器與所述平推流反應器串聯(lián)組合形式是反應物料首先進入所述的l或多臺全混流反應器后,然后再進入所述的1或多臺平推流反應器。優(yōu)選地,其中所述系統(tǒng)還包括對糠醛原料進行預加熱的裝置。具體來說,在本發(fā)明的槺醛液相加氫制備糠醇的系統(tǒng)中,其中所述的上料裝置包括將糠醛原料與催化劑進行混合的攪拌罐,攪拌罐上設有催化劑、助催化劑的加料口,攪拌罐上部與輸送糠醛的管道相連,下部與計量泵相連,其中所述的計量泵的出口與糠醛預熱器相連,從而完成將混合好的物料經糠醛預熱器輸送到所述系統(tǒng)中。優(yōu)選地,在本發(fā)明的糠醛液相加氫制備糠醇的系統(tǒng)中,其中在所述的反應裝置中l(wèi)或多臺全混流反應器,其上部與所述糠醛預熱器相連,氫氣緩沖罐的壓縮氫氣管道通入所述的全混流反應器的底部,從而完成糠醛的加氬反應;1或多臺平推流反應器,其下部與所述1或多臺全混流反應器的出液口相連,上部與冷卻、分離系統(tǒng)相連,乂人而完成4泉醛加氫的最終反應。另外,在本發(fā)明的糠醛液相加氫制備糠醇的系統(tǒng),其中所述的冷卻、分離系統(tǒng)包括一個反應冷卻器,分別與所述反應裝置及汽液分離器相連,從而將反應物料進行冷卻;一個汽液分離器,與所述反應冷卻器相連,其中液體物料放入料池中,將冷卻后的反應物料減壓,減壓后釋放出的氬氣放空或并入所述氫氣壓縮系統(tǒng),減壓后的液體物料放入料池中,從而將反應物料進行分離。另外,在本發(fā)明的糠醛液相加氫制糠醇的系統(tǒng)中,所述的氫氣壓縮系統(tǒng)包括一個氫氣拒,氫氣入口與輸送氫氣的管道相連,出口與氫氣壓縮機相連。完成氫氣的儲存及緩沖。至少一個氬氣壓縮機,分別與氫氣柜及氫氣緩沖罐相連。完成氫氣的壓縮向所述生產系統(tǒng)提供反應壓力。一個氫氣緩沖罐,分別與氫氣壓縮機及所述生產系統(tǒng)相連。穩(wěn)定氬氣壓力,進一步去除壓縮氫氣內的水、油等雜質。本發(fā)明與現(xiàn)有糠醛加氫制糠醇的工藝相比,其優(yōu)點及積極效果主要表現(xiàn)在以下幾個方面第一,反應溫度低,反應系統(tǒng)內溫度均一,物料升溫、降溫速度慢;因此安全性高。第二,自動化程度高,單套裝置產能大,單套裝置可以根據需要由年產量幾百噸到十幾萬噸任意放大,不受設備等因素的制約。第三,氫氣、糠醛氣液接觸充分;反應均勻、徹底;設備換熱面積大,操作彈性大,操作穩(wěn)定;糠醇半成品質量好且穩(wěn)定,原材料及動力消耗低;能充分利用糠醛加氫產生的熱量副產蒸汽用于糠醇半成品的精制。第四,同樣產能單套裝置占地面積小,操作簡單。噸產能設備投資省,操作人員少。附圖1為現(xiàn)有技術中糠醛液相加氬制糠醇的生產工藝流程圖。附圖2為本發(fā)明的一種糠醇生產工藝的流程圖,其中一個全混流反應器與一個平推流反應器串聯(lián)。附圖3為本發(fā)明的另外一種糠醇生產工藝的流程圖,其中一個全混流反應器與三個平推流反應器串聯(lián)。附圖4為本發(fā)明的另外一種糠醇生產工藝的流程圖,其中兩個全混流反應器和兩個平推流反應器串連。圖中各附圖標記分別表示二1、預熱器2、平推流反應器3、冷卻器4、分離器5、低壓氫氣緩沖罐6、氣液分離器7、粗醇沉淀池8、高壓計量泵9、催化劑混合罐10、全混流反應器11、放空冷凝器12、反應液冷卻器13、高壓氫氣緩沖罐14、氬氣壓縮積j15、氬氣拒具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的描述,但應當說明的是,這些實施例僅用于說明本發(fā)明的系統(tǒng)和方法,而并不能將本發(fā)明的范圍局限于此。如圖4所示圖4為本發(fā)明的一種糠醛液相加氫制糠醇的生產工藝流程圖;應該指出的是本發(fā)明的創(chuàng)新之處就是將全混流反應器與平推流反應器串聯(lián)組合使用,使用自吸氣式全混流反應器加大了氣液相接觸面積,降低了反應溫度使生產更加安全、糠醇半成品質量大幅度提高??啡┡c催化劑、助催化劑在攪拌罐內混合均勾后由計量泵輸送入第一個全混流反應器,反應后的物料靠液位差流入第二個全混流反應器,進一步反應后的物料進入兩個平推流反應器,完全反應的糠醇半成品經過冷卻后進行低壓分離,分離出來的氫氣根據含有的雜質氣體情況決定放空或送入氫氣壓縮機入口。氫氣經過氫氣壓縮機加壓后輸送入高壓氫氣緩沖罐然后從第二個全混流反應器底部通入,與反應物料充分反應后未反應的氬氣從第二個反應器上部出來通入第一個全混流反應器的底部,未反應的氫氣最后從第一個全混流反應器上部放空。在第一個全混流反應器內糠醛反應約70%以上,剩余未反應完全的物料在第二個全混流反應器及平推流反應器內反應。以上是本發(fā)明的基本原理,下面將做詳細說明。如圖4所示為本發(fā)明糠醇生產工藝流程圖,對其中各設備的作用及工操作參數(shù)首先做如下說明高壓計量泵8:與催化劑混料罐9、全混流反應器10相連接,將混合完畢的糠醛、催化劑、助催化劑混合物連續(xù)輸送入反應器中進行反應,出口壓力需大于生產系統(tǒng)壓力保證糠醛、催化劑等的混合物按照正常工藝流程運行;壓力5.5~10.0MPa,溫度常溫。催化劑混合罐9:設有催化劑、助催化劑的加料口,上部與輸送糠醛的管道相連,下部與高壓計量泵8相連。出料口位置需高于高壓計量泵8的進料口保證混合物能順利的連續(xù)輸送到高壓計量泵8的入口。在此完成糠趁與催化劑、助催化劑的充分混合,保證混合物各點濃度均一;壓力常壓,溫度常溫。反應液冷卻器12:與糠醛加氫生產系統(tǒng)、汽液分離器相連接;為列管式換熱器,反應液走管程,冷卻介質走殼程;完成反應液的冷卻;壓力5.0~9.5MPa,溫度常溫。氣液分離器6:與反應液冷卻器12相連接,主要在此完成糠醇半成品與氫氣的低壓分離,將溶解在液相中的氫氣釋放出來根據氬氣的質量情況是否返回反應系統(tǒng);壓力0.21.5MPa,溫度常溫。氫氣拒15:進氣口與外來氫氣管道連接,出氣口與氫氣壓縮機14相連接,作為氬氣的儲存和緩沖;壓力100~1000mm水柱,溫度常溫o氫氣壓縮機14:與氫氣拒15、高壓氫氣緩沖罐13相連接,一般進行3~7級壓縮,將氬氣壓縮至反應系統(tǒng)壓力并保證氫氣的供給;壓力5.5~10.0MPa,溫度常溫。高壓氫氣緩沖罐13:與氫氣壓縮機14、糠醛加氫生產系統(tǒng)相連接,緩沖氫氣壓縮機產生的脈沖;壓力壓力5.5~10.0MPa,溫度營、、曰吊/皿??啡┘託渖a系統(tǒng)該糠醛加氫生產系統(tǒng)為本發(fā)明系統(tǒng)的核心設備,包括全混流反應器IO、平推流反應器2、放空冷凝器ll。高壓計量泵8出口連接全混流反應器IO,第一個全混流反應器底部出料連接第二個全混流反應器的上部,并且第一個全混流反應器出料位置需高于第二個全混流反應器入口,物料靠液位差從第一個全混流反應器流入第二個全混流反應器。第二個全混流反應器出料與第一個平推流反應器底部連接,第一個平推流反應器上部出口與第二個平推流反應器的底部連接,第二個平推流反應器上部出口與反應液冷卻器12連接。第一個全混流反應器上部與放空冷凝器11的氣相入口連接,放空冷凝器11的液相出口回流入第一個全混流反應器,放空冷凝器11氫氣氣相走殼程,冷卻介質走管程,冷卻后的氫氣從放空冷凝器11;改空口》文空。全混流反應器設有盤管及夾套,平推流反應器設有夾套,盤管及夾套內通入熱水、循環(huán)水、導熱油、蒸汽等熱交換介質根據不同的反應階段對反應物料進行加熱、保溫、冷卻等操作??啡┘託渖a系統(tǒng)反應壓力5.0~9.5MPa,反應溫度第一個全混流反應器為130~200°C,第二個全混流反應器為110~180°C,平推流反應器反應溫度為80~140°C。在第一個全混流反應器內完成糠醛液相加氫的初始反應,反應程度至少為70%;在平推流反應器內進行糠醛加氫的后續(xù)反應,保證糠醛反應完全,又確保糠醇不會過度反應,氫氣主要為高壓溶解在液相內的氣體。初始反應時全混流反應器內盤管通入蒸汽對物料進行加熱,當加熱至初始反應溫度(一般初始反應溫度在120~160°C)時糠醛與氫氣開始進行加氫反應同時放出熱量,正常反應時全混流反應器的熱量主要來自于糠醛加氫所放出的熱量并且根據反應溫度需要對反應物料進行降溫。反應穩(wěn)定時根據反應放熱量的多少利用全混流反應器的盤管和夾套可以副產蒸汽。經過氣液分離器6低壓分離后的糠醇半成品有兩種處理方式一是,直接放入料池中進行自然沉降,沉降時間至少為8小時,上清液用泵送入糠醇精制裝置進行精制,沉降的催化劑定時進行清理。二是,將糠醇半成品送入高速離心機內進行離心甩濾,高速離心機的轉速至少為800轉/分鐘??反及氤善愤B續(xù)進入離心機,分離后的糠醇半成品連續(xù)送入糠醇精制裝置進行精制,離心機自動卸渣。以下給出幾個具體實施例,分別對本發(fā)明及現(xiàn)有技術中糠醛液相連續(xù)加氬生產方式對比予以詳細殺又述。對比實施例所述對比實施例是現(xiàn)有技術中糠醛液相連續(xù)加氫制糠醇生產工藝實施例。使用圖l所示的工藝流程及設備,糠醛、催化劑、助催化劑在催化劑混合罐9中混合均勻后經過高壓計量泵8與經過壓縮機壓縮后的氫氣一起進入預熱器1預熱,然后進入兩個串聯(lián)的平推流反應器3進行加氫反應。反應完成的物料在冷卻器3中冷卻后進入分離器4進行高壓氣液分離,分離后的液相進入氣液分離器6進行低壓氣液分離將溶解在液相中的氫氣分離出來。分離出來的氫氣進入低壓氬氣緩沖罐5緩沖并進一步分離出氫氣中的液相后并入氬氣壓縮機入口重新回用,分離后的糠醇半成品在粗醇沉淀池中分離出大部分催化劑后送入糠醇精制系統(tǒng)進行蒸餾精制得成品糠醇。原料糠醛質量含量>98.5%質量,水份《0.1%質量,酸度<0.01mol/l;氫氣質量含量>99%體積,氧含量<0.1%體積。平推流反應器的規(guī)格為內徑132mm,有效長度4.5m。反應溫度190~240°C;反應壓力6.5~9.0MPa;預熱溫度100~120°C;催化劑使用量占糠醛的0.6~0.8%(質量比),催化劑是Cu;糠醛的進料控制在230~2701/h。所得糠醇半成品質量如下表1所示,糠醛加氫制糠醇原材料、蒸汽、電等消耗見表2。實施例1:如圖2所示的工藝流程采用一個全混流反應器與一個平推流反應器串聯(lián)使用??防遗c催化劑、助催化劑按比例在催化劑攪拌罐9中混合均勻,然后用高壓計量泵8輸送入全混流反應器10內。氫氣由氫氣壓縮機14壓縮后輸送到高壓氫氣緩沖罐內,壓縮后的氫氣由高壓氫氣緩沖罐從全混流反應器IO底部送入全混流反應器10。氫氣與糠醛在全混流反應器10內充分接觸反應,反應完的物料通過液位調節(jié)閥送入平推流反應器2繼續(xù)反應,未反應的氫氣從全混流反應器10上部放出將氬氣高溫下帶出的液體經過放空冷凝器11冷凝后重新回到全混流反應器10內進行反應,冷凝后的氫氣(含有惰性氣體和氧氣等)放空。反應完全的糠醇半成品靠壓力差送入反應液冷卻器12冷卻至室溫后進入汽液分離器6進行低壓分離,糠醇半成品放入料池進行沉降,釋放出的氫氣并入氫氣壓縮機入口循環(huán)使用。糠醇半成品在料池中沉降分離出大部分催化劑后送入圣泉專利糠醇精制系統(tǒng)進行蒸餾精制得成品糠醇。原料糠醛質量含量>98.5%質量,水份《0.1%質量,酸度《0.01mol/l;氫氣質量含量>99%體積,氧含量<0.1%體積。全混流反應器規(guī)格有效容積3m3,自吸氣式攪拌器2組,設有夾套及盤管。平推流反應器的規(guī)格為內徑150mm,有效長度6.5m,設有夾套。反應溫度全混流反應器165~190°C,平推流反應器135~180°C;反應壓力6.5~9.0MPa;催化劑使用Cu催化劑,催化劑使用量占糠醛的0.42~0.7%wt,催化劑是Cu;助催化劑為CaO,使用量占催化劑的10~20%重量;糠醛的進料控制在1.8~2.8噸/小時(t/h)。糠醛在全混流反應器內反應程度>95%,剩余未反應完全的在平推流反應器內完成。所得糠醇半成品質量如下表1所示,糠醛加氫制糠醇原材料、蒸汽、電等消耗見表2。實施例2:如圖3所示的工藝流程采用一個全混流反應器與三個平推流反應器串聯(lián)使用。糠醛與催化劑、助催化劑按比例在催化劑攪拌罐9中混合均勻,然后用高壓計量泵8輸送入全混流反應器10內。氫氣由氫氣壓縮機14壓縮后輸送到高壓氫氣緩沖罐內,壓縮后的氫氣由高壓氫氣緩沖罐從全混流反應器IO底部送入全混流反應器10。氫氣與糠醛在全混流反應器10內充分接觸反應,反應完的物料通過液位調節(jié)閥送入三個平推流反應器2繼續(xù)反應,未反應的氫氣從全混流反應器10上部放出將氫氣高溫下帶出的液體經過放空冷凝器11冷凝后重新回到全混流反應器10內進行反應,冷凝后的氫氣(含有惰性氣體和氧氣等)放空。反應完全的糠醇半成品靠壓力差送入反應液冷卻器l2冷卻至室溫后進入汽液分離器6進^H氐壓分離,糠醇半成品》文入^F池進行沉降,釋放出的氫氣并入氫氣壓縮機入口循環(huán)使用??反及氤善吩诹铣刂谐两捣蛛x出大部分催化劑后送入糠醇精制系統(tǒng)進行蒸餾精制得成品糠醇。原料糠醛質量含量》98.5%質量,水份<0.1%質量,酸度<0.01mol/l;氫氣質量含量>99%體積,氧含量<0.1%體積。全混流反應器規(guī)格有效容積3m3,自吸氣式攪拌器2組,設有夾套及盤管。平推流反應器的規(guī)格為內徑150mm,有效長度6.5m,設有夾套。反應溫度全混流反應器165~190°C,平推流反應器95~180°C;反應壓力6.5~9.0MPa;催化劑使用Cu催化劑,催化劑使用量占糠醛的0.4~0.6%重量;助催化劑為CaO,使用量占催化劑的10~20%重量;糠醛的進料控制在2.4~3.2t/h。糠醛在全混流反應器內反應程度>80%,剩余未反應完全的在平推流反應器內完成。所得糠醇半成品質量如下表1所示,糠醛加氫制糠醇原材料、蒸汽、電等消耗見表2。實施例3如圖4所示的工藝流程采用兩個全混流反應器與兩個平推流反應器串聯(lián)使用??啡┡c催化劑、助催化劑按比例在催化劑攪拌罐9中混合均勻,然后用高壓計量泵8輸送入全混流反應器10內。氫氣由氫氣壓縮機14壓縮后輸送到高壓氬氣緩沖罐內,壓縮后的氬氣由高壓氫氣緩沖罐從全混流反應器IO底部送入全混流反應器10。氫氣與糠醛在全混流反應器10內充分接觸反應,反應完的物料通過液位調節(jié)閥送入平推流反應器2繼續(xù)反應,未反應的氫氣從全混流反應器10上部放出將氬氣高溫下帶出的液體經過放空冷凝器11冷凝后重新回到全混流反應器10內進行反應,冷凝后的氫氣(含有惰性氣體和氧氣等)放空。反應完全的糠醇半成品靠壓力差送入反應液冷卻器12冷卻至室溫后進入汽液分離器6進行低壓分離,糠醇半成品放入料池進行沉降,釋放出的氫氣并入氫氣壓縮機入口循環(huán)使用??反及氤善吩诹铣刂谐两捣蛛x出大部分催化劑后送入糠醇精制系統(tǒng)進行蒸餾精制得成品糠醇。原料糠醛質量含量>98.5%質量,水份《0.1%質量,酸度<0.01mol/l;氫氣質量含量>99%體積,氧含量<0.1%體積。全混流反應器規(guī)格有效容積3m3,自吸氣式攪拌器2組,設有夾套及盤管。平推流反應器的規(guī)格為內徑150mm,有效長度6.5m,設有夾套。反應溫度全混流反應器165~190°C,平推流反應器135~180°C;反應壓力6.5~9.0MPa;催化劑使用Cu催化劑,催化劑使用量占糠醛的0.42~0.7%wt,催化劑是Cu;助催化劑為CaO,使用量占催化劑的10~20%重量;糠醛的進料控制在1.8~2.8噸/小時(t/h)??啡┰谌炝鞣磻鲀确磻潭取?5%,剩余未反應完全的在平推流反應器內完成。所得糠醇半成品質量如下表1所示,糠醛加氫制糠醇原材料、蒸汽、電等消耗見表2。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>表2<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>從上表l可以看出本發(fā)明的諸實施例產品質量情況均優(yōu)于糠醇現(xiàn)有技術的產品質量,并且超過了國家標準優(yōu)級品的要求。從表2可以看出本發(fā)明的諸實施例原輔材料的消耗也低于現(xiàn)有技術的原輔材料的消耗,裝置投資和操作人員要低于現(xiàn)有技術水平。顯然,本發(fā)明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例,而并非是對本發(fā)明的實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說,在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或改變。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而這些屬于本發(fā)明的精神所引伸出的顯而易見的變化或改變仍處于本發(fā)明的保護范圍之中。權利要求1、一種糠醛液相加氫制備糠醇的方法,所述方法包括將1或多臺全混流反應器與1或多臺平推流反應器進行串聯(lián)組合使用,連續(xù)加入反應物料在反應器內進行連續(xù)反應得到糠醇,其中反應物料包括糠醛原料、催化劑和氫氣。2.如權利要求1所述的糠醛液相加氫制備糠醇的方法,其中所述全混流反應器與所述平推流反應器串聯(lián)組合形式是反應物料首先進入1或多臺全混流反應器,然后再進入1或多臺平推流反應器。3.如權利要求2所述的糠醛液相加氫制備糠醇的方法,其中所述全混流反應器與所述平推流反應器串聯(lián)組合形式是反應物料首先進入1臺全混流反應器,然后再進入1-3臺平推流反應器。4.如權利要求2所述的糠醛液相加氫制備糠醇的方法,其中在所述的1或多臺平推流反應器之后可以再串連1或多臺全混流反應器和/或平推流反應器。5.如權利要求1-3任意一項所述的糠醛液相加氫制備糠醇的方法,其中所述全混流反應器數(shù)量為1-5臺,而所述平推流反應器的數(shù)量為1-10臺。6.如權利要求1-3任意一項所述的糠醛液相加氫制備糠醇的方法,其中所述全混流反應器為自吸氣式反應器。7.如權利要求6所述的糠醛液相加氫制備糠醇的方法,其中所述1或多臺全混流反應器中的每個全混流反應器內包括至少1組自吸氣式攪拌器,并且攪拌器的轉速為至少50轉/分鐘。8.如權利要求7所述的糠醛液相加氫制備糠醇的方法,其中所述1或多臺全混流反應器中的每個全混流反應器內包括1-8組自吸氣式攪拌器。9.如權利要求1-3任意一項所述的醛液相加氫制備糠醇的方法,其中所述1或多臺全混流反應器中的每個全混流反應器內設有加熱/冷卻盤管或夾套,盤管或夾套內通入蒸汽、熱水、循環(huán)水、導熱油或其他熱交換介質;其中在糠醛初始反應階段用盤管、夾套進行加熱,反應過程中用熱交換介質取走反應產生的熱量。10、如權利要求1-3任意一項所述的糠醛液相加氫制備糠醇的方法,所述1或多臺平推流反應器中的每個平推流反應器內設有夾套,夾套內通入蒸汽、熱水、循環(huán)水、導熱油或其他熱交換介質以在反應過程中對反應器進行升溫、保溫或降溫。11、如權利要求1-3任意一項所述的糠醛液相加氫制備糠醇的方法,其中將糠醛原料與催化劑混合后一起用計量泵首先輸送到所述的l或多臺全混流反應器內;或者首先將糠醛輸送到所述的全混流反應器內,然后將催化劑輸送到所述的全混流反應器內。12、如權利要求1-3任意一項所述的糠醛液相加氫制備糠醇的方法,其中糠醛原料和催化劑的混合物與氫氣順流進入所述的l或多臺全混流反應器。13、如權利要求l-3任意一項所述的糠醛加氬制備糠醇的方法,其中糠醛原料和催化劑的混合物與氫氣逆流進入所述的l或多臺全混流反應器。14、如權利要求1-3任意一項所述的糠醛加氫制備糠醇的方法,其中糠醛原料在所述l或多臺全混流反應器內反應至少70%以上。15、如權利要求1-3任意一項所述的糠醛液相加氫制備糠醇的方法,其中反應器中的反應壓力為1.0~9.5MPa,在所述的l或多臺全混流反應器中的第一臺全混流反應器內的反應溫度為130~250°C,其它所述全混流反應器及所述的l或多臺平推流反應器中的反應溫度不超過20(TC。16、如權利要求15所述的糠醛液相加氫制備糠醇的方法,其中其他全混流反應器及所述的1或多臺平推流反應器的反應溫度為80~180°C。17、如權利要求1-3任意一項所述的糠醛液相加氫制備糠醇的方法,其中所述的催化劑是Cu催化劑或者Cu-Cr催化劑,催化劑的用量占4泉醛質量的0.2~2.0%。18、如權利要求1-3任意一項所述的糠醛液相加氫制備糠醇的方法,其中在反應中還使用了占催化劑5~35%質量的助催化劑。19、如權利要求18所述的糠醛液相加氫制備糠醇的方法,其中所述的助催化劑為氧化4丐。20、如權利要求1-3任意一項所述的糠醛液相加氬制備糠醇的方法,其中還包括對所得到的糠醇進行純化的步驟。21、一種糠醛液相加氫制備糠醇的系統(tǒng),其中所述系統(tǒng)包括一個將糠醛與催化劑混合并輸送入生產系統(tǒng)的上料裝置、一個將氬氣進行壓縮的氬氣壓縮裝置、一個進行糠醛液相加氬的反應裝置以及一個對反應所得到的糠醇半成品進行冷卻及與氫氣分離的冷卻、分離的裝置,其中所述的糠醛液相加氬反應裝置包括串連組合使用的l或多臺全混流反應器和1或多臺平推流反應器。22、如權利要求21所述的糠醛液相加氫制備糠醇的系統(tǒng),其中所述的全混流反應器與所述平推流反應器串聯(lián)組合形式是反應物料首先進入所述的1或多臺全混流反應器,然后再進入所述的1或多臺平推流反應器。23、如權利要求21所述的糠醛液相加氫制備糠醇的系統(tǒng),其中所述系統(tǒng)還包括對糠醛原料進行預加熱的裝置。24、如權利要求21所述的糠醛液相加氫制備糠醇的系統(tǒng),其中所述的上料裝置包括將糠醛原料與催化劑進行混合的攪拌罐,攪拌罐上設有催化劑、助催化劑的加料口,攪拌罐上部與輸送糠醛的管道相連,下部與計量泵相連,其中所述的計量泵的出口與糠醛預熱器相連,從而完成將混合好的物料經糠醛預熱器輸送到所述系統(tǒng)中。25、如權利要求21所述的糠醛液相加氫制備糠醇的系統(tǒng),其中在所述的反應裝置中l(wèi)或多臺全混流反應器,其上部與所述糠醛預熱器相連,氫氣緩沖罐的壓縮氬氣管道通入所述全混流反應器的底部,從而完成糠醛的力口氬反應;1或多臺平推流反應器,其下部與所述的全混流反應器的出液口相連,上部與冷卻、分離系統(tǒng)相連,從而完成糠醛加氫的最終反應。26、如權利要求21所述的糠醛液相加氫制備糠醇的系統(tǒng),其中所述的冷卻、分離系統(tǒng)包括一個反應冷卻器,分別與所述反應裝置及汽液分離器相連,從而將反應物料進行冷卻;一個汽液分離器,與所述反應冷卻器相連,其中液體物料放入料池中,將冷卻后的反應物料減壓,減壓后釋放出的氫氣放空或并入所述氬氣壓縮系統(tǒng),減壓后的液體物料放入料池中,從而將反應物料進行分離。全文摘要本發(fā)明涉及一種以糠醛作為原料通過加氫制備糠醇的方法及其系統(tǒng)。本發(fā)明的所述方法包括將1或多臺全混流反應器與1或多臺平推流反應器進行串聯(lián)組合使用,連續(xù)加入反應物料在反應器內進行連續(xù)反應得到糠醇,其中反應物料包括糠醛原料、催化劑和氫氣。本發(fā)明還涉及在所述方法中使用的系統(tǒng)。本發(fā)明的方法反應溫度低、操作穩(wěn)定、原材料和能量消耗少。文檔編號C07D307/44GK101353336SQ200710139139公開日2009年1月28日申請日期2007年7月26日優(yōu)先權日2007年7月26日發(fā)明者鞏傳軍,峰張,栗昭爭,江成真,麗焦,王玉成,高紹豐申請人:濟南圣泉集團股份有限公司