1,4-丁炔二醇加氢生产1,4-丁二醇并联产1,4-丁烯二醇的系统及方法与流程

xiaoxiao14天前  6


本发明涉及1,4-丁二醇和1,4-丁烯二醇制备,具体涉及1,4-丁炔二醇加氢生产1,4-丁二醇并联产1,4-丁烯二醇的系统及方法。


背景技术:

1、1,4-丁二醇由1,4-丁炔二醇全加氢制得,是一种重要的有机和精细化工原料,它被广泛应用于医药、化工、纺织、造纸、汽车和日用化工等领域。由1,4-丁二醇可以生产四氢呋喃(thf)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(pbt)、γ-丁内脂(gbl)和聚氨酯树脂(pu resin)、涂料和增塑剂等,以及作为溶剂和电镀行业的增亮剂等。

2、1,4-丁烯二醇由1,4-丁炔二醇半加氢制得,是合成1,2,4-丁三醇的原料,而1,2,4-丁三醇三硝酸酯是高能硝酸酯增塑聚醚(nepe)推进剂的重要组成部分,也可用作医药原料。此外,1,4-丁烯二醇、1,2,4-丁三醇及其衍生物(如2,3-环氧-1,4-丁二醇、γ-丁内酯、四氢呋喃、乙烯吡咯烷酮及pbt树脂等)也是重要的有机化学中间体,在高分子材料、医药造纸、烟草、电镀等行业中均有重要的应用,所以选择合适的催化剂和反应条件来提高部分加氢产物1,4-丁烯二醇的选择性具有重要的理论意义和潜在应用价值。

3、目前,1,4-丁烯二醇的主要生产方法有5种,分别为:1,4-丁炔二醇半加氢法、1,4-二氯-2-丁烯水解法、1,3-丁二烯法、1,2-环氧-3-丁烯法和1,4-二乙酰氧基丁烷法,其中1,4-丁炔二醇半加氢法是生产1,4-丁烯二醇应用最广的方法。

4、cn206204184u公开了一种丁炔二醇加氢连续生产丁烯二醇联产丁二醇的系统,该系统包括依次连接的脱色反应系统、半加氢反应系统、丁烯二醇精馏系统、全加氢反应系统、丁二醇精馏系统,其中,丁炔二醇原料罐与脱色反应系统相连,脱色反应系统与半加氢反应系统相连,半加氢反应系统与与丁烯二醇精馏系统连接,丁烯二醇精馏系统与全加氢系统相连接,全加氢系统与丁二醇精馏系统相连接。上述系统流程长,设备多,未涉及到催化剂的循环利用,催化剂消耗大,无法实现经济效益最大化。


技术实现思路

1、本发明的目的是为了克服现有技术存在的操作步骤复杂及催化剂利用率低的问题,提供1,4-丁炔二醇加氢生产1,4-丁二醇并联产1,4-丁烯二醇的系统及方法,该系统及方法操灵活作简便,几乎可以实现全部催化剂的回收循环。

2、为了实现上述目的,本发明第一方面提供一种1,4-丁炔二醇加氢生产1,4-丁二醇并联产1,4-丁烯二醇的系统,所述系统包括:依次连通的缓冲罐、第一喷射器、第一加氢反应器、第一磁捕捉分离器、第一旋液分离器和第一过滤设备,用于1,4-丁烯二醇的生产;

3、所述第一加氢反应器还与第二加氢反应器连通,所述第二加氢反应器依次与第二磁捕捉分离器、第二旋液分离器和第二过滤设备连通,用于1,4-丁二醇的生产;

4、其中,所述第一磁捕捉分离器的催化剂出口依次与所述第一喷射器和所述第一加氢反应器连通;在所述缓冲罐和所述第一加氢反应器之间还设置有第二喷射器;所述第二磁捕捉分离器的催化剂出口依次与所述第二喷射器和所述第一加氢反应器连通;所述第一旋液分离器的底部出料口和所述第二旋液分离器的底部出料口分别与所述缓冲罐连通。

5、本发明第二方面提供一种1,4-丁炔二醇加氢生产1,4-丁二醇并联产1,4-丁烯二醇的方法,采用前述的系统,所述方法包括:

6、将1,4-丁炔二醇水溶液和可选地新鲜加氢催化剂经所述第一喷射器和第二喷射器送入所述第一加氢反应器中,在加氢催化剂的存在下,进行第一加氢反应,得到第一加氢反应产物,其中,1,4-丁炔二醇的转化率在95%以上;

7、将所述第一加氢反应产物分成a部分和b部分;将所述a部分经所述第一磁捕捉分离器进行第一磁分离,得到第一产品相和第一催化剂相;将所述第一产品相经所述第一旋液分离器进行第一分离,得到第一清液和和第一浊液;然后将所述第一清液经所述第一过滤设备进行第一过滤,得到含1,4-丁烯二醇的产品;

8、将所述b部分在第二加氢反应器中进行第二加氢反应,得到第二加氢反应产物;将所述第二加氢反应产物的液相经所述第二磁捕捉分离器进行第二磁分离,得到第二产品相和第二催化剂相;将所述第二产品相经所述第二旋液分离器第二分离,得到第二清液和和第二浊液;然后将所述第二清液经所述第二过滤设备进行第二过滤,得到含1,4-丁二醇的产品。

9、通过上述技术方案,本发明所取得的有益技术效果如下:

10、1)本发明的系统及方法实现生产1,4-丁二醇的同时联产1,4-丁烯二醇,流程少,操作简单,实现效益的优化组合,并实现催化剂的连续循环使用,提高催化剂的利用效率,并降低催化剂消耗。

11、2)本发明利用磁捕捉分离器和旋液分离器分别依各自路线实现催化剂与水溶液的分离,磁捕捉分离器中的催化剂颗粒受束运动,流动性好,操作稳定,并通过洗涤水在磁捕捉分离器中对催化剂进行洗涤,减少反应产物对连串反应的影响,连续操作,维护方便、成本低。

12、3)本发明的加氢效果可以通过改变催化剂的循环量来实现,不需要通过加减新鲜催化剂,具有很好的操作灵活性和原料适应性。



技术特征:

1.一种1,4-丁炔二醇加氢生产1,4-丁二醇并联产1,4-丁烯二醇的系统,其特征在于,所述系统包括:依次连通的缓冲罐、第一喷射器、第一加氢反应器、第一磁捕捉分离器、第一旋液分离器和第一过滤设备,用于1,4-丁烯二醇的生产;

2.根据权利要求1所述的系统,其中,所述第一磁捕捉分离器和所述第二磁捕捉分离器分别包括:

3.根据权利要求2所述的系统,其中,所述立式容器的长径比为4-8:1;

4.根据权利要求2或3所述的系统,其中,所述磁捕捉分离器包括2-16个电磁线圈;

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的系统,其中,所述第一喷射器的第一进料口位于所述第一喷射器的顶部,与所述缓冲罐连通;所述第一喷射器的第二进料口位于所述第一喷射器的上部,与所述第一磁捕捉分离器连通;所述第一喷射器的第二进料口垂直于所述第一喷射器的第一进料口;所述第一喷射器的出料口位于所述第一喷射器的底部,与所述第一加氢反应器连通;

6.一种1,4-丁炔二醇加氢生产1,4-丁二醇并联产1,4-丁烯二醇的方法,其特征在于,采用权利要求1-5中任意一项所述的系统,所述方法包括:

7.根据权利要求6所述的方法,其中,将所述第一催化剂相经所述第一喷射器返回所述第一加氢反应器中,进行循环使用;

8.根据权利要求6或7所述的方法,其中,所述第一加氢反应的过程中,控制气体在液体中的滞留量保持在5-10wt%;

9.根据权利要求6-8中任意一项所述的方法,其中,a部分和b部分的质量流量比为0.1-5。

10.根据权利要求6-9中任意一项所述的方法,其中,所述第一加氢反应的条件包括:温度为40-70℃,压力为1-4mpa,ph为7-10,时间为1-5h;


技术总结
本发明公开了1,4‑丁炔二醇加氢生产1,4‑丁二醇并联产1,4‑丁烯二醇的系统及方法。所述系统包括:依次连通的缓冲罐、第一喷射器、第一加氢反应器、第一磁捕捉分离器、第一旋液分离器和第一过滤设备,用于1,4‑丁烯二醇的生产;第一加氢反应器依次与第二加氢反应器、第二磁捕捉分离器、第二旋液分离器和第二过滤设备连通,用于1,4‑丁二醇的生产;其中,第一磁捕捉分离器的催化剂出口依次与第一喷射器和第一加氢反应器连通;在缓冲罐和第一加氢反应器之间还设置有第二喷射器;第二磁捕捉分离器的催化剂出口依次与第二喷射器和第一加氢反应器连通。本发明实现生产1,4‑丁二醇的过程中联产1,4‑丁烯二醇,并连续循环使用催化剂,流程短,操作简单。

技术研发人员:师丽,张晓昕,范瑛琦,江雨生,孙鑫艳
受保护的技术使用者:中国石油化工股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/9/23

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