[实用新型]一种以制备γ-丁内酯装置为基础的氢气利用系统

说明书

本实用新型属于一种以制备γ‑丁内酯装置为基础的氢气利用系统。该系统包括1,4‑丁二醇原料储罐，1,4‑丁二醇原料储罐与γ‑丁内酯合成装置相连，所述γ‑丁内酯合成装置的气相出口与变压吸附提氢装置相连，变压吸附提氢装置的氢气出口分别与双氧水制备单元和糠醇制备单元相连；具有节约制备γ‑丁内酯装置的尾气处理投资以及降低双氧水制备单元和糠醇制备单元的原料成本、操控方便灵活，在提高企业盈利能力的前提下能够实现对副产氢气进行再利用的优点。

技术领域

本实用新型属于γ-丁内酯装置的尾气处理技术领域，特别涉及一种以制备γ-丁内酯装置为基础的氢气利用系统。

背景技术

制备双氧水和糠醛液相加氢生产糠醇的过程中均需要使用氢气，而化工企业制备氢气的主要途径是煤化工或天然气化工，具体来说，煤化工的方式制取氢气成本相对低廉，但是需要经CO变换和脱硫脱碳处理；天然气化工主要采用甲烷水蒸汽制氢的方式，不仅成本高，且后续过程中需要对其进行净化；上述无论是CO变换、脱硫脱碳以及天然气化中的净化工序不仅需要投资相应的设备，还需要消耗电和/或蒸汽等能源，尤为重要的是上述两种方式制备的氢气中如含有残硫残碳等，不仅会造成双氧水的分解，还会对糠醛加氢的过程十分不利。

γ-丁内酯是一中重要的有机化工原料及精细化工中间体，在香料、医药中间体应用广泛，在聚合反应中可做为载体并参加聚合反应，也常用作树脂的溶剂，聚氨酯的粘度改性剂；常规制备γ-丁内酯的方式为1,4-丁二醇脱氢的形式，如：专利CN212610369U公开了一种用于制备GBL的反应系统，该反应系统包括通过管道依次连接的BDO汽化器、BDO加热器、GBL反应器、换热器、冷凝器和GBL缓冲罐；所述反应系统还包括通过管道连接的BDO中间罐和BDO原料泵，所述BDO中间罐上方设置有BDO原料运输管道，所述原料泵通过管道连接至所述换热器；所述冷凝器通过管道依次连接有氢气出口缓冲罐、氢气循环机、循环氢气缓冲罐，所述循环氢气缓冲罐通过管道连接至所述换热器的侧上方；一部分氢气从第三冷凝器由风机送至循环氢气缓冲罐，氢气带动BDO进行循环，实现了连续化生产，提高了效率和产率；但是上述专利文献中对于γ-丁内酯的精制以及氢气如何利用并没有进行深入的探讨；根据试验证实每生成一吨GBL约副产530Nm³的H₂，装置越大副产的H₂越多，因此如何利用大量的氢气，并提高企业的经济效益就成为制备γ-丁内酯需要考虑的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺陷，而提供一种设计合理、操控方便灵活，在提高企业盈利能力的前提下能够实现对副产氢气进行再利用，同时能够满足制备双氧水和生产糠醇工艺中对氢气要求的以制备γ-丁内酯装置为基础的氢气利用系统。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种以制备γ-丁内酯装置为基础的氢气利用系统，该系统包括1,4-丁二醇原料储罐，1,4-丁二醇原料储罐与γ-丁内酯合成装置相连，所述γ-丁内酯合成装置的气相出口与变压吸附提氢装置相连，变压吸附提氢装置的氢气出口分别与双氧水制备单元和糠醇制备单元相连。

优选的，所述双氧水制备单元包括双氧水制备装置，双氧水制备装置的压缩气体进口与压缩空气储罐相连，双氧水制备装置的氢气进口与变压吸附提氢装置的氢气出口相连，双氧水制备装置的工作液进口与工作液配制装置的出口相连，双氧水制备装置的双氧水出口与双氧水储罐相连。

优选的，所述糠醇制备单元包括糠醛储罐和催化剂储罐，糠醛储罐和催化剂储罐分别与原料预热器相连，原料预热器与糠醛加氢反应器相连，糠醛加氢反应器与粗糠醇储罐相连；糠醛加氢反应器的氢气进口通过第一三通和氢气压缩机与变压吸附提氢装置的氢气出口，第一三通的第三端与氢气管道相连。

优选的，所述双氧水制备单元与变压吸附提氢装置的氢气出口之间设有第一调节阀，糠醇制备单元与变压吸附提氢装置的氢气出口之间设有第二调节阀。

优选的，所述第一三通的第三端与氢气管道之间设有第三调节阀。