一种杂醇油固定床醇解的方法和系统与流程
本发明涉及杂醇油处理,更具体地,涉及一种杂醇油固定床醇解的方法和系统。
背景技术:
1、聚乙醇酸耐热温度高,强度大,降解速度快,氧气阻隔性及耐溶剂性强,性能优异,广泛应用于医疗、农林、包装等诸多领域。近年来,研究人员在乙二醇技术的基础之上,通过控制加氢深度,开发了草酸酯法聚乙醇酸生产技术。聚乙醇酸生产产生大量副产物,其中有机物约占副产物的50%以上,主要为一元醇、二元醇、低聚物等。已有装置的企业杂醇油几乎均直接外售,将其作为杂醇油销售,市场价格较低,且随着储存量越来越大,成为企业生产的隐忧和负担。亟需提出一种杂醇油处理方法,可在满足绿色生产的同时实现企业经济效益的最大化,使煤化工企业走向清洁低碳生产。
2、醇解法是各种聚酯化学降解中常用的方法,醇解过程常用金属及复合金属氧化物催化剂,离子液体催化剂,或金属盐类催化剂。催化剂的尺寸大小影响材料与催化剂的接触面积,从而影响材料的降解程度。
3、金属及复合金属氧化物固相催化剂在反应结束后容易从反应溶液中分离,从而减少催化剂对降解产物的污染,提高目标产物的纯度。但相对比表面积相对较小,与原料的接触面积较小,降解效率不高。常需要在高温或者高压条件下进行,在降低安全性的同时增加了反应设备材料的要求。金属盐类催化剂完全溶于溶液中很难进行分离,在影响溶液回收再利用的同时,残留在溶液中的金属盐会污染最终的产物,减小所得产物的纯度。并且溶解在溶液中的金属盐自身带有的酸性会腐蚀反应容器,增加对反应器材料的要求,加大生产成本。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供了一种杂醇油固定床醇解的方法和系统,能够解决草酸酯法合成路线中副产大量杂醇油的难以处理的问题,所采用的固定床醇解技术,保证了液固两相的充分接触,避免了后续复杂的催化剂回收步骤,降低了设备要求及投资,增强了装置操作灵活性。
2、为了实现上述目的,本发明的一方面提供了一种杂醇油固定床醇解的方法,该方法包括:
3、杂醇油和溶剂的混合溶液分为两股物料,第一股进入固定床醇解反应器的上层催化剂床层进行醇解反应,第二股进入固定床醇解反应器的下层催化剂床层进行醇解反应;
4、在所述固定床醇解反应器的上层催化剂床层反应后的物料引出反应器,然后与所述杂醇油和溶剂的混合溶液的第二股混合后进入固定床醇解反应器的下层催化剂床层进行醇解反应;
5、在所述固定床醇解反应器的下层催化剂床层反应后的物料分为两股物料,第一股作为产物出料进入下游分离单元,第二股又分为两路,第一路与所述杂醇油和溶剂的混合溶液的第一股物料混合后进入所述固定床醇解反应器的上层催化剂床层进行醇解反应,第二路进入所述固定床醇解反应器的下层催化剂床层进行醇解反应。
6、本发明的另一方面提供了一种杂醇油固定床醇解的系统,该系统包括:
7、固定床醇解反应器,所述固定床醇解反应器内设置有上层催化剂床层和下层催化剂床层;
8、杂醇油和溶剂的混合溶液进料管线分为两路,第一路与所述固定床醇解反应器的第一进料口连接,第二路与所述固定床醇解反应器的第二进料口连接;
9、所述固定床醇解反应器的上层催化剂床层的出料口与所述上层催化剂床层的出料管线连接,所述上层催化剂床层的出料管线与所述杂醇油和溶剂的混合溶液进料管线的第二路连接;
10、所述固定床醇解反应器的下层催化剂床层的出料口与所述下层催化剂床层的出料管线连接,所述下层催化剂床层的出料管线分为两路,第一路与下游分离单元连接,第二路又分出两个支路,第一支路与所述杂醇油和溶剂的混合溶液进料管线的第一路连接,第二支路与所述固定床醇解反应器的第三进料口连接;
11、优选地,所述第一进料口设置在所述固定床醇解反应器的上部,所述第二进料口和所述第三进料口均设置在固定床醇解反应器的中部,且所述第二进料口和所述第三进料口均位于所述上层催化剂床层和所述下层催化剂床层之间。
12、本发明的技术方案具有如下有益效果:
13、本发明能够解决草酸酯法合成路线中副产大量杂醇油的难以处理的问题,所采用的固定床醇解技术,保证了液固两相的充分接触,避免了后续复杂的催化剂回收步骤,降低了设备要求及投资,增强了装置操作灵活性。
14、本发明采用一个醇解反应器,分两层装填催化剂,节省了多段反应器,以及段间设备和管线,投资省。
15、采用本发明,将混合溶液分为两股,分别进入不同的催化剂床层,使得进入催化剂床层的杂醇油反应更均衡,可以有效保证反应区域的分布及反应温度的平稳。
16、本发明的物料优选从反应器上部进入,下部采出,使得进入反应床层的物料分布更均匀,催化剂有效利用率高,反应效果好,投资省。
17、本发明反应操作灵活,有利于提高催化剂选择性和延长催化剂寿命。
18、本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
1.一种杂醇油固定床醇解的方法,其特征在于,该方法包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其中,在所述固定床醇解反应器的上层催化剂床层反应后的物料引出反应器经换热后,然后与所述杂醇油和溶剂的混合溶液的第二股混合后进入固定床醇解反应器的下层催化剂床层进行醇解反应;
3.根据权利要求1所述的方法,其中,所述固定床醇解反应器的下层催化剂床层反应后的物料的第二股经换热后又分为两路;
4.根据权利要求1所述的方法,其中,所述溶剂为饱和一元醇,优选为c1-c4饱和一元醇,更优选为甲醇;
5.根据权利要求1所述的方法,其中,在所述固定床醇解反应器的上层催化剂床层反应至杂醇油中聚合物高沸物转化率为20~90%时,将反应后的物料引出反应器,然后与所述杂醇油和溶剂的混合溶液的第二股混合后进入固定床醇解反应器的下层催化剂床层进行醇解反应。
6.根据权利要求1所述的方法,其中,所述固定床醇解反应器的上层催化剂床层的操作条件包括:反应温度为170~220℃,优选为180~210℃;反应压力为0.1~4mpa,优选为0.5~4mpa;和/或,空速为0.5-5h-1,优选为0.5-3h-1;
7.根据权利要求1所述的方法,其中,以在所述固定床醇解反应器的下层催化剂床层反应后的物料的总重量计,在所述固定床醇解反应器的下层催化剂床层反应后的物料的第一股占比为10-80重量%,余量为在所述固定床醇解反应器的下层催化剂床层反应后的物料的第二股;
8.根据权利要求1所述的方法,其中,固定床醇解反应器的上层催化剂床层和下层催化剂床层均填充催化剂。
9.一种杂醇油固定床醇解的系统,其特征在于,该系统包括:
10.根据权利要求9所述的系统,其中,所述上层催化剂床层的出料管线上设置有第一换热器;
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