[实用新型]一种乙二醇羰化反应器

说明书

本实用新型公开了一种乙二醇羰化反应器，包括筒体、气体分布筒、催化剂、上封头、下封头、蛇形换热管、上部平管板联箱、下部平管板联箱、集水器和分水器；所述气体分布筒呈空心环柱形，且所述气体分布筒同轴设于所述筒体内，所述气体分布筒的空心位置形成气体管道，所述催化剂填设于所述气体分布筒内；所述上封头和所述下封头分别设于所述筒体的顶部和底部；本实用新型中的催化剂填料分布更加均匀，增加了气体与催化剂之间的有效接触面积，增强了气体的催化效果；采用蛇形换热管，在同等体积的反应器中，蛇形设置要比列管式具有更多的冷却管长度，也延长了冷却水冷却的有效时间，提高了最终催化剂床层的冷却效果。

技术领域

本实用新型涉及化工领域，尤其涉及的是一种乙二醇羰化反应器。

背景技术

乙二醇(EG)是一种重要的有机化工原料，从它可以衍生出100多种化工产品和化学品，其主要用途是生产聚酯单体和抗冻剂，其中用于聚酯纤维的乙二醇消费量约占全球乙二醇产量的54％。

目前乙二醇工艺路线主要分为石油路线和非石油路线，工业合成乙二醇的主要方法是先经石油路线合成乙烯，再氧化乙烯生产环氧乙烷，最后由环氧乙烷非催化水合反应得到乙二醇。在石油价格居高不下的经济环境下，寻找一条经济的石油路线改进工艺或者非石油路线乙二醇合成路线已经成为研究热点。

乙二醇石油路线工艺：

1.1环氧乙烷直接水合法

水合法通常是将环氧乙烷与水以1：10(mol)混合，然后与离开水解反应器的乙二醇和水的化合物换热，预热到120～160℃后进入水解反应器，在190～200℃水解，停留时间约为30min，操作压力约为2.23Mpa，过程为放热反应。由于反应后的乙二醇水溶液中乙二醇的浓度较低，因此为了提纯产品需要蒸发大量的水分，过程能耗较大，这也是现行乙二醇工业生产方法的主要缺点。

1.2环氧乙烷催化水合法

非催化水合的主要缺点是为了降低副产物而需要加入过量的水，导致高能耗。另外，为了处理大量的蒸汽，需要大量的巨型设备。因此，为了提高选择性，降低用水量，降低反应温度，国内外专家学者为此一直不懈努力，已发表了很多非水合制乙二醇的专利、文献。该技术的关键是催化剂，大致分为均相和非均相催化水合法。其中主要是由UCC开发的离子交换树脂的负离子催化剂(如钼酸盐、钨酸盐、钒酸盐)和三苯基膦络合物为催化剂的水合工艺，Shell开发的以季铵型酸式碳酸盐阴离子交换树脂为催化剂的水合工艺。

1.3通过中间体合称乙二醇

通过中间体合成乙二醇主要有日本三菱化学开发的经碳酸乙烯酯路线和由Texaco开发的联产乙二醇和碳酸二甲酯路线，以及Shell开发的经二氧戊环的路线。此外，以乙烯与醋酸为原料，经二醋酸乙烯酯的直接法工艺研究也十分活跃。

二乙二醇非石油路线工艺：

20世纪70年代世界石油危机的冲击，使人们认识到石油资源的有限性，各国纷纷开始研究以煤和天然气为初级原料来生产乙二醇。目前较有开发前景的方法主要有草酸酯氧化偶联法、理论价值较高的为直接合成法。

2.1草酸酯加氢合成法

CO催化偶联合成草酸酯再加氢生成乙二醇是当前C1化工研究的重要课题，也是C1化工中最有前途的研究方向之一。该工艺具有原料来源丰富、成本低、无污染、反应条件温和、产品纯度高、生产连续化等优点，是洁净生产、环境友好的先进绿色化学工艺。此方法是利用醇类与NO及氧气反应生成亚硝酸酯,然后在Pd系催化剂上氧化偶联制得草酸二酯，再经在铜系催化剂上加氢制得乙二醇。

2.2合成气直接合成法

合成气直接合成法是一种最为简单和有效的乙二醇合成方法，也最符合原子经济性，是理论价值最高的一条工艺路线。