专利名称：：一种糠醛中压连续液相加氢制备糠醇的方法及其加氢反应器的制作方法
技术领域：
：本发明涉及糠醇的制备领域，尤其是糠醛中压液相连续加氢制备糠醇的方法及其加氢反应器。
背景技术：
：糠醇是重要的化工原料，用它制造的呋喃树脂广泛用于铸造、汽车等工业，糠醇还用于医药、农药、涂料等领域。根据国内外文献报道，糠醇的生产工艺从原料方面分类，主要有以下几种(l)糠醛路线；(2)乙醇、铝还原法路线；(3)硼氢化钠还原法路线；以反应压力方面分类(1)常压或低压(O.l-lMPa),(2)中压(l-10MPa),(3)高压(>10MPa);以糠醛相态方面分类(1)液相；(2)气相。目前糠醇是以糠醛生产路线为主，大都采用中压液相连续悬浮床法。此工艺路线技术成熟可靠、副反应少、质量好、能耗低、产量高、设备投资少。此工艺流程如附图1，工艺流程如下糠醛与催化剂在催化剂混合罐11中充分混合后由高压计量泵IO并与经氢气压缩机压缩后的氢气混合定量打入预热器1,在预热器1中糠醛、催化剂及氢气被预热至起始反应温度然后进入1#反应器2进行糠醛加氢反应，未反应完全的物料再进入2#反应器3中进一步反应完全，在1#、2#反应器中控制反应温度。反应完全的物料进入冷却器4中进行冷却，冷却后的糠醇半成品及过量的氢气在1#分离器5与2#分离器6中进行气液分离，分离后的糠醇半成品在气液分离器8中进一步进行低压分离，分离后的糠醇半成品放入粗醇沉淀池9中将糠醇催化剂大部分沉淀下来，上清液送入糠醇精馏塔中进行蒸馏得成品糠醇。气液分离器8中分离出来的低压氢气经过氢气緩冲罐7将氢气夹带的糠醇进一步分离后和从1#分离器及2#分离器中分离出来的过量氢气进入氩气压缩机的入口，实现了过量氩气的循环使用。糠醛加氩反应为放热反应，每克分子反应释放13.16kcal的热量，反应如下—CHO+H2-CH2OH+13.16千卡/克分子糠醛和氢气在催化剂作用下在反应压力为6.08.5MPa下，初始反应温度为160~180°C，因此需用蒸汽将物料及氢气预热至初始反应温度后才能进行反应。高于初始反应温度加氬反应则会进行并放出大量的热量，放出的热量使混合物的温度上升，随着物料温度的升高反应速度加快致使放热量更大，而使温度继续升高，温度升高反应速度更快，如此互相促进致使反应温度不好控制，容易出现"飞温"发生危险。糠醛液相连续加氢反应器大都采用平推流式反应器，反应温度一般在180~230°C，反应温度控制只能靠反应器夹套内通入蒸汽或热水进行降温，换热面积较小，温度控制可调性较差，反应热不好向外移出，容易发生危险，从而使同样体积的反应器反应能力较小，设备利用率较低。
发明内容本发明的目的在于提供一种糠醛中压液相连续加氢制糠醇的生产方法，以解决反应器中反应热不易移出、易发生危险的问题，加大同体积的反应器反应能力，提高设备的利用率，并且还能够节约将反应物料提高到初始反应温度所需的预热蒸汽。本发明的另外一个目的还在于提供一种适于上述糠醛中压连续液相加氢制备糠醇的生产方法的加氢反应器。为了实现上述是发明目的，经过认真研究和实验，本发明的发明人发现现有技术中使用的是平推流反应器，通过在现有的平推流反应器中插入一根内插管就可以解决上述现有技术的缺陷。在插入了内插管之后，冷的糠醛、氢气、催化剂的混合物在内插管内吸收糠酪加氢过程中所放出的热量，移出一部分反应热后再对反应温度进行控制就比较容易并且温度的可调性好，可以增大反应器的反应能力提高设备利用率，从而实现本发明的发明目的。因此，本发明提供了如下的技术解决方案。一种糠醛中压液相连续加氬制备糠醇的方法，其中所述糠醛加氢制备糠醇的反应是在一或多个平推流反应器内进行的，所述方法包括在所述的至少一个平推流反应器内加入一根内插管至反应器的底部，使糠醛、氢气、催化剂从上部沿内插管进料至反应器底部然后经过反应器反应后从上部出料，从而得到糠醇。其中所述的中压是指l-10MPa。另外，内插管插到反应器的底部是指接近反应器的底部，内插管在底部的出口和反应器底部之间的距离可以根据物料的进料速度，具体是糠酪、催化剂和氢气的进料速度进4亍调整，优选是50500mm。在一个优选的实施方案中，其中所述糠醛加氢制备糠醇的反应是在两个平推流反应器内进行，而且其中第一个平推流反应器中插入了所述的内插管。所述内插管的管径大小根据糠醛、催化剂的进料大小及糠醛加氢反应的放热量大小进行计算，一般糠醛加氢反应在1#反应器中的反应程度为90%~95%。优选的，所述管径是①20①40mm。另外为了有利于物料的热交换，优选使用薄壁管，例如所述内插管的管壁厚度为0.5-10mm。另外，为了防止因反应器底部剧烈反应结焦堵塞内插管而发生危险，所述的内插管最好采用有缝管或者焊管。另外，为了使温度控制区域更加精确，控制方式更加灵活，更加有利于糠醛加氢反应热的移出，其中所述加氢反应器的冷却夹套分为上下两段。另外，为了实现上述的发明目的，本发明还提供了一种用于糠醛中压液相连续加氬制备糠醛的加氢反应器。其中所述加氩反应器包括一或多个用于将糠醛加氢制备成糠醇的平推流反应器；其中在至少一个平推流反应器的内部加入一根内插管至反应器的底部，使糠醛、氢气、催化剂从上部进料沿内插管至反应器底部然后经过反应器反应后从上部出料，从而得到糠醇。在一个优选的实施方案中，其中所述糠醛加氢制备糠醇的反应是在两个平推流反应器内进行，而且其中第一个平推流反应器中插入了所述的内插管。所述内插管的管径大小根据糠^、催化剂的进料大小及糠醛加氢反应的放热量大小进行计算，一般糠醛加氢反应在1#反应器中的反应程度为90%~95%。优选的，所述管径是①20①40mm。另外为了有利于物料的热交换，优选使用薄壁管，例如所述内插管的管壁厚度为0.5-10mm。另外，为了防止因反应器底部剧烈反应结焦堵塞内插管而发生危险，所述的内插管最好采用有缝管或者焊管。另外，为了使温度控制区域更加精确，控制方式更加灵活，更加有利于糠醛加氢反应热的移出，其中所述加氬反应器的冷却夹套分为上下两段。本发明与现有糠醛液相加氢制糠醇的工艺相比，其优点及积极效果主要表现在以下几个方面第一，反应温度容易控制不会出现"飞温，，现象，使生产更为安全、可靠。第二，提高反应器的进料量，同体积反应器的反应能力加大，设备利用率提高，一套糠醇装置经过改造后生产能力可以提高50%。第三，省掉了物料预热工序，节省蒸汽，仅在开车时(反应起始时)需要用蒸汽将物料预热至起始反应温度，正常生产时不需要蒸汽。附图1是现有技术中糠醇生产的流程图，其中各附图标记的含义是1、预热器2、1#反应器3、2#反应器4、冷却器5、1#分离器6、2#分离器7、氢气緩冲罐8、气液分离器9、粗醇沉淀池10、高压计量泵11、催化剂混合罐附图2为本发明的糠醇加氢反应器，其中在反应器中包括了本发明的内插管并且反应器的冷却夹套分为上下两段。附图3为本发明的糠醇生产工艺流程图，其中各附图标记的含义是1、预热器2、1#反应器3、2#反应器4、冷却器5、1#分离器6、2#分离器7、氢气緩沖罐8、气液分离器9、粗醇沉淀池10、高压计量泵11、催化剂混合罐具体实施例方式本发明的方法的具体实施方式如附图3所示，具体工艺流程如下糠醛与催化剂在催化剂混合罐11中充分混合后由高压计量泵IO并与经氢气压缩机压缩后的氩气混合定量打入预热器1,在预热器1中糠醛、催化剂及氢气被预热至起始反应温度然后进入1#反应器2进行糠醛加氢反应。其中，预热器1只是在反应起始时使用，在反应正式开始之后，反应的放热完全能够使得反应物料达到反应的起始温度，因此不再需要预热过程。其中，1#反应器2中是使用了本发明的内插管的平推流反应器。其中反应夹套分为上下两段。未反应完全的物料再进入2#反应器3中进一步反应完全，在1#、2#反应器中控制反应温度。反应完全的物料进入冷却器4中进行冷却，冷却后的糠醇半成品及过量的氢气在1#分离器5与2#分离器6中进行气液分离，分离后的糠醇半成品在气液分离器8中进一步进行低压分离，分离后的糠醇半成品放入粗醇沉淀池9中将糠醇催化剂大部分沉淀下来，上清液送入糠醇精馏塔中进行蒸馏得成品糠醇。气液分离器8中分离出来的低压氢气经过氢气緩冲罐7将氩气夹带的糠醇进一步分离后和从1#分离器及2弁分离器中分离出来的过量氢气进入氢气压缩机的入口，实现了过量氢气的循环使用。实施例对比实施例使用图l所示的流程及设备，糠醛、催化剂混合均匀后经过计量泵与经过压缩机压缩后的氢气一起进入预热器预热，然后进入1#、2#反应器进行加氢反应，反应完成的物料在冷却器中冷却后进入分离器进行分离，糠醇半成品在粗醇沉淀池中分离出大部分催化剂后送入精制塔进行蒸馏精制得成品糠醇。原料糠醛纯度含量>98.5%质量，水份《0.1%质量，酸度<0.01mol/l;氬气纯度含量>99%体积，氧含量<0.1%体积。1#、2#反应器的规格为内径132mm，有效长度4.5m。反应温度180~220°C,反应压力6.5~8.0MPa,预热温度100~120°C,催化剂是糠醇用Cu催化剂，使用量占糠醛的0.4-0.8%(质量比)，糠醛的进料控制在230~2701/h，回氢量在20%~40%。所得糠醇半成品质量如下表1所示，糠醛加氢制糠醇原材料、蒸汽、电等消耗见表2。实施例1:使用图3所示的流程及设备，糠醛、催化剂混合均匀后经过计量泵与经过压缩机压缩后的氢气一起进入预热器预热，然后进入1#、2#反应器进行加氢反应，反应完成的物料在冷却器中冷却后进入分离器进行分离，糠醇半成品在粗醇沉淀池中分离出大部分催化剂后送入精制塔进行蒸馏精制得成品糠醇。原料糠酪纯度含量>98.5%质量，水份<0.1%质量，酸度《0.01mol/l;氢气纯度含量>99%体积，氧含量<0.1%体积。1#、2#反应器的规格为内径132mm，有效长度4.5m;1#反应器为本发明(如图2)的反应器。内插管是有缝焊管，管径是①32mm,管壁厚度是2mm。反应温度190~225°C,反应压力6.5~8.0MPa,正常生产时不用预热，催化剂是糠醇用Cu催化剂，使用量占糠醛的0.4~0.6%(质量比)，糠醛的进料控制在370~4101/h，回氢量在20%~40%体积。所得糠醇半成品质量如下表1所示，糠醛加氢制糠醇原材料、蒸汽、电等消耗见表2。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>从上表1可以看出本发明的诸实施例产品质量情况同于或者优于糠醇现有技术的产品质量，并且超过了国家标准优级品的要求。从表2可以看出本发明的诸实施例原辅材料的消耗明显低于对比实施例(现有技术)的原辅材料的消耗。本发明可以在传统糠醛液相加氬工艺的基础上稍加改造即能达到预期的目的。显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或改变。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或改变仍处于本发明的保护范围之中。权利要求1.一种糠醛中压液相连续加氢制备糠醇的方法，其中所述糠醛加氢制备糠醇的反应是在一或多个平推流反应器内进行的，所述方法包括在所述的至少一个平推流反应器内加入一根内插管至反应器的底部，使糠醛、氢气、催化剂从上部沿内插管进料至反应器底部然后经过反应器反应后从上部出料，从而得到糠醇。2.如权利要求1所述的糠醛中压液相连续加氢制备糠醇的方法，其中所述糠醛加氢制备糠醇的反应是在两个平推流反应器内进行，而且其中第一个平推流反应器中插入了所述的内插管。3.如权利要求1或2所述的糠醛中压液相连续加氢制备糠醇的方法，其中所述的内插管的管壁厚度为0.5-10mm,管径是20~40mm。4.如权利要求1或2所述的糠醛中压液相连续加氢制备糠醇的方法，其中所述的内插管是有缝管或者焊管。5.—种糠醛中压液相连续加氢制糠醇的加氢反应器，其中所述加氢反应器包括一或多个用于将糠醛加氢制备成糠醇的平推流反应器；其中在至少一个平推流反应器的内部加入一根内插管至反应器的底部，使糠醛、氢气、催化剂从上部进料沿内插管至反应器底部然后经过反应器反应后从上部出料，从而得到糠醇。6.如权利要求5所述的糠醛中压液相连续加氢制备糠醇的加氢反应器，其中所述内插管管壁的厚度为0.5~10mm，管径是2040mm。7.如权利要求6所述的糠醛中压液相连续加氢制备糠醇的加氢反应器，其中所述的内插管是有缝管或者焊管。8.如权利要求5-7任意一项所述的糠醛中压液相连续加氢制备糠醇的加氩反应器，其中所述加氢反应器的冷却夹套分为上下两段。全文摘要本发明涉及一种从糠醛通过加氢制备糠醇的方法及其所使用的加氢反应器。本发明的糠醇制备方法是一种从糠醛通过中压液相连续加氢制备糠醇的方法，其中所述糠醛加氢制备糠醇的反应是在一或多个平推流反应器内进行的，所述方法包括在所述的至少一个平推流反应器内加入一根内插管至反应器的底部，使糠醛、氢气、催化剂从上部沿内插管进料至反应器底部然后经过反应器反应后从上部出料，从而得到糠醇。本发明方法的优点在于反应容易控制，而且节省蒸汽。文档编号C07D307/44GK101353335SQ200710139138公开日2009年1月28日申请日期2007年7月26日优先权日2007年7月26日发明者刘献波,尹树万,柴本玉,柴龙德,栗昭争,江成真,赵新华申请人:济南圣泉集团股份有限公司