专利名称：丁炔二醇低压加氢催化剂回收利用工艺及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种1，4 丁二醇合成制备领域，具体的说是一种丁炔二醇低压加氢催化剂回收利用工艺及系统。
背景技术：
I, 4- 丁二醇是一种重要的基本有机化工原料和精细化工原料，用途广泛，目前，全球的1，4 丁二醇生产工艺主要包括炔醛法、丁二烯法、丁烷/顺酐法、环氧丙烷/丙烯醇法。从全球生产商所使用的工艺来看，炔醛法工艺产能份额占较大的优势。炔醛法(Iteppe法)生产1，4_ 丁二醇的主要原料有电石、甲醇和氢气。其中，电石主要用来制备乙炔，甲醇用来制备甲醛。乙炔和甲醛通过炔化反应制备丁炔二醇。丁炔二醇通过低压加氢和高压加氢反应过程可以制备1，4_ 丁二醇。由于丁炔二醇低压加氢过程在气、液、固三相浆态床反应器内进行，反应完成后，氢气、催化剂和1，4-丁二醇产品溶液需要分离。传统工艺路线中，来自低压加氢反应器的低压1，4 丁二醇溶液和催化剂的混合浆液进入沉降槽，分离出含有催化剂颗粒的浆液。催化剂颗粒沉降到沉降槽底部，然后用泵将其送回到浆液槽，由泵再重新打入低压加氢反应器。1，4 丁二醇产品通过沉降槽上部的堰，溢流到产品槽。由于沉降槽采用重力沉降分离的原理，仅对于30Mm以上的催化剂颗粒具有分离效果，而对于小颗粒的催化剂则难以实现分离，因此由沉降槽上部溢流出的1，4 丁二醇产品中仍然含有较多的小粒径的催化剂，因此必须经泵加压后依次经过电磁过滤器、圆盘过滤器、精制过滤器I和精制过滤器II等多个设备重重过滤进一步分离去掉催化剂颗粒后才能进入下一工序。目前的工艺流程存在过滤设备众多、过滤效率低下、催化剂回收率低、工艺周期长、能耗高、运行成本高的问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述技术问题，提供一种工艺简单、周期短、能耗低、催化剂回收率高、设备投资和运行成本低的丁炔二醇低压加氢催化剂回收利用工艺。本发明还提供一种用于上述工艺的系统。本发明系统包括经管道依次连接的浆液槽、浆液泵和加氢反应器，还依次连接有气液分离罐、浓缩器和精制过滤器。所述浓缩器包括浆液出口和溶液出口，所述浆液出口经管道与浆液槽连接，所述溶液出口与精制过滤器连接。本发明丁炔二醇低压加氢催化剂回收利用工艺，包括以下步骤:(I).浆液槽内丁炔二醇溶液与催化剂浆液的混合浆液经浆液泵送入加氢反应器中，在加氢反应器中，丁炔二醇在催化剂作用下与H2反应生成1，4 丁二醇，得到含有催化剂及氢的1，4 丁二醇溶液；
(2).经加氢反应器生成的含有催化剂及氢的1，4 丁二醇产品溶液，首先进入气液分离罐闪蒸出溶解在液相中的H2，得到含有催化剂的1，4 丁二醇溶液；(3).闪蒸后得到的含有催化剂的1，4 丁二醇溶液再进入浓缩器浓缩，经过浓缩器后分离出含有IOMffl以上的催化剂颗粒的催化剂浆液以及1，4 丁二醇溶液；(4).所述经过浓缩器后分离出的催化剂含量< 15ppm的1，4 丁二醇溶液经精制过滤器过滤后送入下一工序。所述步骤(3)得到的催化剂浆液返回至浆液槽与丁炔二醇溶液混合得到混合浆液，再经浆液泵加压再次进入低压加氢反应器。控制所述步骤(2)中闪蒸后含有催化剂的1，4 丁二醇溶液中的催化剂含量为3-7wt%。控制所述步骤(3)中所述催化剂浆液中的催化剂含量为9-12 wt %。控制进入加氢反应器前混合浆液中催化剂与丁炔二醇的质量比为0.10-0.15，开工时，可先将丁炔二醇溶液与新鲜的催化剂浆液在浆液槽中混合后再送入回氢反应器，当系统正常运行时，则将由浓缩器引回的催化剂浆液直接与丁炔二醇溶液混合，运行过程中，实时检测催化剂与丁炔二醇的含量比，以满足后续加氢反应的要求，当检测到催化剂的含量不足时，可向浆液槽中补充适量的催化剂以弥补催化剂回收过程中的损失量即可。所述催化剂为丁炔二醇加氢反应中常用的镍基催化剂，可以列举并不限定如英国的Johnson mapphey公司 生产的A-7063型催化剂等，所述催化剂衆液包括均勻悬混的催化剂及水。所述丁炔二醇溶液来自现有的炔化反应单元。本发明工艺中，在加氢反应器反应后的1，4 丁二醇溶液中含有氢及催化剂，先利用气液分离罐将氢气闪蒸出来，然后再通过浓缩器对含有催化剂的1，4 丁二醇溶液进行浓缩，这种浓缩过程较过去的重力沉降分离的过程而言，有如下优点:(2)分离效果好，能够一次性将含有IOMffl以上催化剂颗粒的催化剂浆液分离出来，通过一次浓缩就能保证得到的1，4 丁二醇溶液中的催化剂含量降至(15ppm (质量百分数)，因而后续只需在一个精制过滤器中进行一次精制过滤就可以满足下一工序的需求，从而大大减少了后续多次过滤所需的各种过滤设备，大大降低了设备的投资和由此带来的能耗，缩短了工艺周期。(2)由于浓缩步骤为低压操作，因此获得的催化剂浆液可无需泵加压，利用自身的压力即可回流至浆液槽，因而减少了泵的能耗。(3)由于大部分催化剂在浓缩器中被分离出来，从而大大提高了催化剂的回收率，减少催化剂的损失，有利于进一步降低运行成本。本发明系统简单，投资和运行成本低，本发明工艺大幅缩减了催化剂回收所需的设备数量，实现了丁炔二醇低压加氢催化剂的高效回收循环利用，具有很高的环保和经济价值。
图1为本发明系统示意图暨工程流程图。其中，1-浆液槽，2-浆液泵，3-低压加氢反应器，4-闪蒸槽，5-浓缩器，5.1-浆液出口、5.2-溶液出口、6_精制过滤器。
具体实施例方式系统实施例:
参照图1，浆液槽I经浆液泵2与低压加氢反应器3、气液分离罐4、浓缩器5和精制过滤器6通过管道依次连接，其中，所述浓缩器包括浆液出口 5.1和溶液出口 5.2，所述浆液出口 5.1经管道与浆液槽I连接，所述溶液出口 5.2与精制过滤器6连接。工艺实施例:参照图1，(I).浆液槽I内丁炔二醇溶液与催化剂浆液的混合浆液(混合浆液中催化剂与丁炔二醇的质量比为0.10-0.15)经浆液泵2送入低压加氢反应器中，在低压加氢反应器3中丁炔二醇在催化剂作用下与H2反应生成1，4 丁二醇，得到含有催化剂及氢的1，4 丁二醇溶液；(2).经加氢反应器3生成的含有催化剂及氢的1，4 丁二醇产品溶液，首先进入气液分离罐4闪蒸出溶解在液相中的H2，得到含有催化剂的1，4 丁二醇溶液(催化剂含量为3-7wt%)；(3).闪蒸后得到的含有催化剂的1，4 丁二醇溶液再进入浓缩器5浓缩，经过浓缩器后分离出含有IOMffl以上的催化剂颗粒的催化剂浆液(催化剂含量为9-12 wt %)以及1，4 丁二醇溶液；(4).所述经过浓缩器5后分离出的催化剂含量彡15ppm的1，4 丁二醇溶液由溶液出口 5.2排出送入精制过滤器6过滤后送入下一工序；所述步骤(3)得到催化剂浆液在低压作用下经浆液出口 5. 1回流至浆液槽I内与丁炔二醇溶液混合得到混合浆液，再经浆液泵2加压再次进入低压加氢反应器3。以年产5万吨1，4 丁二醇项目为例，本发明系统的应用，可每年可节省设备投资2600万，降低能耗6万kwh/年，IOum以上的催化剂基本得到回收。
权利要求
1.一种丁炔二醇低压加氢催化剂回收利用系统，包括经管道依次连接的浆液槽、浆液泵和加氢反应器，其特征在于，还依次连接有气液分离罐、浓缩器和精制过滤器。
2.如权利要求1所述的丁炔二醇低压加氢催化剂回收利用系统，其特征在于，所述浓缩器包括浆液出口和溶液出口，所述浆液出口经管道与浆液槽连接，所述溶液出口与精制过滤器连接。
3.一种丁炔二醇低压加氢催化剂回收利用工艺，其特征在于，包括以下步骤: (0.浆液槽内丁炔二醇溶液与催化剂浆液的混合浆液经浆液泵送入加氢反应器中，在加氢反应器中，丁炔二醇在催化剂作用下与H2反应生成1，4 丁二醇，得到含有催化剂及氢的1，4 丁二醇溶液； (2).经加氢反应器生成的含有催化剂及氢的1，4丁二醇产品溶液，首先进入气液分离罐闪蒸出溶解在液相中的H2，得到含有催化剂的1，4 丁二醇溶液； (3).闪蒸后得到的含有催化剂的1，4丁二醇溶液再进入浓缩器浓缩，经过浓缩器后分离出含有IOMffl以上的催化剂颗粒的催化剂浆液以及1，4 丁二醇产品溶液； (4).所述经过浓缩器后分离出的催化剂含量<15ppm的1，4 丁二醇溶液经精制过滤器过滤后送入下一工序。
4.如权利要求3所述的丁炔二醇低压加氢催化剂回收利用工艺，其特征在于，所述步骤(3)得到的催化剂浆液返回至浆液槽与丁炔二醇溶液混合得到混合浆液，再经浆液泵加压再次进入低压加氢反应器。
5.如权利要求3或4所述的丁炔二醇低压加氢催化剂回收利用工艺，其特征在于，控制所述步骤(2)中闪蒸后含有催化剂的1，4 丁二醇溶液中的催化剂含量为3 _7wt%。
6.如权利要求3或4所 述的丁炔二醇低压加氢催化剂回收利用工艺，其特征在于，控制所述步骤(3)中所述催化剂浆液中的催化剂含量为9-12 wt %。
7.如权利要求3或4所述的丁炔二醇低压加氢催化剂回收利用工艺，其特征在于，控制进入加氢反应器前混合浆液中催化剂与丁炔二醇的质量比为0.10-0.15。
全文摘要
本发明涉及一种丁炔二醇低压加氢催化剂回收利用工艺及系统，解决了现有丁炔二醇低压加氢催化剂回收利用设备众多、过滤效率低下、催化剂回收率低、工艺周期长、能耗高、运行成本高的问题。技术方案包括经管道依次连接的浆液槽、浆液泵和加氢反应器，还依次连接有气液分离罐、浓缩器和精制过滤器。丁炔二醇溶液通过加氢反应、闪蒸、浓缩、精制得到1,4丁二醇溶液并回收催化剂。本发明系统简单，投资和运行成本低，本发明工艺大幅缩减了催化剂回收所需的设备数量，实现了丁炔二醇低压加氢催化剂的高效回收循环利用，具有很高的环保和经济价值。
文档编号C07C29/17GK103113190SQ20131004548
公开日2013年5月22日 申请日期2013年2月5日 优先权日2013年2月5日
发明者卢文新, 肖敦峰, 金沙杨, 赵国杰, 李雁, 肖晓愚, 徐建民, 夏吴 申请人:中国五环工程有限公司