道；或者，所述构件上 的通道作为用于容纳氢气的所述气体通道，所述构件的外壁与所述壳体的内壁形成的空间 作为用于容纳含原料的溶液的所述液体通道。优选地，所述构件上的通道作为用于容纳含 原料的溶液的所述液体通道，所述构件的外壁与所述壳体的内壁形成的空间作为用于容纳 氢气的所述气体通道。
[0039] 如图4所示，壳体5具有气体入口 6、液体入口 7和液体出口 8,气体通道与气体入 口 6连通，液体通道的两端分别与液体入口 7和液体出口 8连通。将氢气通过气体入口 6 送入气体通道中，将含原料的溶液送入液体通道中，在压力差的作用下，使氢气通过管壁上 的孔进入所述含原料的溶液中，从而得到含氢溶液。
[0040] 形成所述构件的材料可以为无机材料(如无机陶瓷)，也可以为有机材料，只要形 成该构件的材料不与氢气以及含原料的溶液发生化学相互作用即可。
[0041] 所述构件在所述壳体中的填充率一般可以为20-50%。所述填充率是指构件占据的 空间与壳体的总容积的百分比值。
[0042] 送入含原料的溶液中的氢气的量可以根据具体的反应条件进行选择。本发明的方 法将氢气通过平均孔径为纳米尺寸的孔送入含原料的溶液中，能够使氢气高度分散并溶解 在含原料的溶液中，从而为加氢反应提供足够的氢源。因此，本发明的方法即使不向含原 料的溶液中大量送入氢气，同时无需在反应器中维持一定的氢分压，也能获得良好的加氢 处理效果，并降低催化剂结焦的趋势。根据本发明方法，所述氢气可以一次或分次送入含 原料的溶液中，氢气的送入量与该含原料的溶液中的原料的摩尔比可以为1-2 :1，优选为 1-1. 5 :1。
[0043] 根据本发明的方法，优选将氢气送入温度和压力处于加氢温度和加氢压力下的含 原料的溶液中，这样能够进一步降低氢气从含氢溶液中逸出的趋势。具体地，可以将氢气送 入温度为60-120°C且压力为0? 5-2MPa(以表压计）的含原料的溶液中。
[0044] 所述管式反应器是指具有较大高径比的反应器。具体地，所述管式反应器的高度 与内径的比值（即，高径比）可以为10-200 :1 (如10-50:1)。所述管式反应器的内径可以 为常规选择，例如可以为20-2000mm。与釜式反应器相比，采用管式反应器一方面能够减少 反应器的体积，另一方面在通过前文所述的气液混合装置(特别是在所述构件为管道或膜 管）时，直接将所述气液混合装置设置在所述管式反应器的物料入口管路上即可，操作灵活 且方便。
[0045] 根据本发明的方法，所述含氢溶液以向上流动的方式被送入所述管式反应器中。 可以通过将所述含氢溶液从所述管式反应器的底部送入，与装填在所述管式反应器的催化 剂床层中的具有催化加氢作用的催化剂接触，并将接触得到的加氢后物流从所述管式反应 器的顶部输出。
[0046] 根据本发明的方法，所述管式反应器的数量可以为1个，也可以为2个以上。在所 述管式反应器的数量为2个以上时，所述管式反应器可以为串联连接，也可以为并联连接， 还可以为串联与并联的组合。所述串联连接是指前一个管式反应器的流出物为下一个管式 反应器的进料；所述并联连接是指管式反应器之间没有物料交换。
[0047] 所述含原料的溶液中原料的浓度可以为常规选择。一般地，所述含原料的溶液中 的原料的浓度为10-40重量％。在管式固定床反应器为串联连接的两个以上管式固定床反 应器时，原料的浓度是指进入第一个管式固定床反应器的含原料的溶液中的原料的浓度。 [0048] 本发明对于所述含原料的溶液的溶剂没有特别限定，可以为各种能够溶解原料和 丁二酸的液体物质。优选地，所述含原料的溶液的溶剂为水，这样不仅环保，而且能够进一 步本发明的方法的运行成本。
[0049] 所述含氢溶液与催化剂的接触可以在常规的加氢处理温度和压力下进行，没有特 别限定。一般地，使所述含氢溶液与具有催化加氢作用的催化剂接触的条件包括：温度可以 为60-120°C;以表压计，管式固定床反应器内的压力可以为0. 5-2MPa;液体物料的重时空 速可以为2-lOtT1。
[0050] 采用前文所述的气液混合装置将氢气注入含原料的溶液，以得到含氢溶液，并将 含氢溶液送入管式反应器时，所述气液混合装置上用于输出含氢溶液的出口的内径为IV 所述管式反应器上用于输入含氢溶液的入口的内径为I^iVr2=O.6-1 (如0.85-1)。连接 所述出口和所述入口的管的内径为r3,ri/r3=0. 85-1.5 (如0.85-1)。这样含氢溶液在输运 过程中更为稳定，从而能够获得更好的加氢效果。
[0051] 图5所不是根据本发明的方法的一种优选的实施方式。在该实施方式中，在气液 混合装置9中将氢气10注入含原料的溶液11中，得到含氢溶液。含氢溶液进入管式反应 器12中与催化剂接触，从而进行加氢反应，得到含有丁二酸的反应混合物。
[0052] 根据该实施方式，可以设置多个管式反应器(如两个以上管式反应器)，多个管式 反应器之间可以为串联连接，也可以为并联连接，还可以为串联与并联的组合。在多个管式 反应器串联连接时，沿物料的流动方向，可以将气液混合装置设置在第一个管式反应器的 入口端；也可以如图6所示，在每个管式反应器12的入口端分别设置气液混合装置9。在 多个管式反应器并联连接时，可以仅设置一个气液混合装置，将含原料的溶液与氢气混合， 然后将得到的含氢溶液分别送入并联连接的多个管式反应器中；也可以如图7所示在每个 管式反应器12的入口端分别设置气液混合装置9。
[0053] 可以采用各种方式将气液混合装置连接在入口管路上，例如：可以在气液混合装 置的两端各设置一个法兰盘（图8示出了其中一个法兰盘13)，各自与相应的入口管路上的 法兰盘密封连接(如图8所示，气液混合装置一端的法兰盘13与入口管路上的法兰盘14密 封连接）；入口管路的另一端通过法兰盘15与管式反应器12的入口端的法兰盘16相连。
[0054] 本发明的方法对于具有催化加氢作用的催化剂的种类没有特别限定，可以为常见 的各种能够催化顺丁烯二酸酐和/或顺丁烯二酸的加氢反应的物质。优选地，所述催化剂 包括载体以及负载在所述载体上的活性成分，所述活性成分优选为PcUPt、Ru、Rh和Ir中 的一种或两种以上。所述催化剂中，活性成分的含量可以为〇. 1-2重量％。所述负载型催化 剂的载体可以为常规选择，没有特别限定。一般地，所述载体可以为氧化硅、活性炭和氧化 钛中的一种或两种以上。
[0055] 根据本发明的方法，在所述原料含有顺丁烯二酸酐时，如果含原料的溶液的溶剂 为水，顺丁烯二酸酐在加氢反应的过程中同时发生水解反应，形成丁二酸。在所述含原料的 溶液的溶剂为非水溶剂（即，不含水的溶剂）时，该方法还包括将加氢得到的反应混合物进 行水解，以得到丁二酸。所述水解可以在常规条件下进行。一般地，水与所述含原料的溶液 中顺丁烯二酸酐的摩尔比可以为1-1. 5 :1。水解温度可以为5_50°C。
[0056] 根据本发明的方法，还可以包括从管式反应器的流出物或水解产物中分离出丁二 酸。可以采用常用的各种方法从管式反应器的流出物或水解产物中分离出丁二酸。例如： 可以将流出物或水解产物冷却，使丁二酸结晶析出，并进行固液分离，从而得到为固体丁二 酸产品。剩余溶液经纯化或不经纯化可以循环使用。本发明的方法原料转化率高，分离出 了丁二酸的剩余溶液即使不进行纯化直接循环使用，也能制备纯度为99. 9%的丁二酸。
[0057] 以下结合实施例和对比例对本发明进行详细说明，但是并不因此限制本发明的范 围。
[0058] 以下实施例和对比例中，采用扫描电镜法来测定平均孔径，压力均以表压计。
[0059] 以下实施例和对比例中，采用高效液相色谱法对加氢反应器的流出物的组成进行 分析，在此基础上，采用以下公式计算原料转化率和丁二酸选择性。
[0060] 原料转化率=[(原料的加入重量一流出物中原料的重量）/原料的加入重 量]X100% ;
[0061] 丁二酸选择性=[反应混合物中丁二酸的摩尔数/(原料的加入摩尔量一流出物中 原料的摩尔量）]X100%。
[0062] 以下实施例和对比例中，采用高效液相色谱法测定丁二酸产品的纯度。
[0063] 实施例1-8用于说明本发明的方法。
[0064] 实施例1
[0065] 采用图6所示的方法，将含原料的溶液（25wt%的顺丁烯二酸酐水溶液）与氢气在 第一个气液混合装置中在表1列出的条件下进行混合，然后将得到的含氢溶液送入第一个 管式反应器(管式反应器的内径为50mm，管式反应器中设置有1个催化剂床层，催化剂装 填的高径比为15 :1)中，在表1所示的条件下与具有催化加氢作用的催化剂(活性组分为 0. 5wt%Pd+l. 5wt%Ru，载体为活性炭）接触。
[0066] 在表1列出的条件下，通过第二个气液混合装置向第一个管式反应器的流出物中 注入氢气后，将得到的含氢混合物送入第二个管式反应器(管式反应器的内径为50_，管式 反