一種糠醛液相催化法加氫生產糠醇的裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及糠醇生產領域，具體而言，涉及一種糠醛液相催化法加氫生產糠醇的裝置。其包括混料罐、混合三通、反應器、冷卻器、高壓分離器和澄清器；混料罐與混合三通連接；混合三通還與反應器連接；反應器還與冷卻器連接；冷卻器還連接有高壓分離器；高壓分離器還分別與澄清器和混合三通連接。本實用新型提供的一種糠醛液相催化法加氫生產糠醇的裝置，通過混料后進行反應，之后冷卻后再進行高壓分離，整個工藝過程較少，也就提高了生產效率，使整個裝置的占地面積減小。并且，在產品經高壓分離后得到的尾氣經處理后再次通入到混合三通內，在提高了資源利用率的同時，又避免了尾氣直接排放到空氣中，又不會對環境造成破壞。
【專利說明】一種糠醛液相催化法加氫生產糠醇的裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及糠醇生產領域，具體而言，涉及一種糠醛液相催化法加氫生產糠醇的裝置。
【背景技術】
[0002]糠醇的原料是糠醛，糠醛由農副產品中所含聚戊糖裂解后脫水而得，糠醛在催化劑條件下加氫還原成糠醇，糠醇是呋喃樹脂的主要生產原料。其產品包括:脲醛呋喃樹脂、酚醛呋喃樹脂、酮醛呋喃樹脂、脲醛酚醛呋喃樹脂。該樹脂廣泛用于鑄造生產中造型、制芯。糠醇還可做防腐樹脂、制藥原料。
[0003]糠醇作為有機合成的原料之一，其可制乙酰內酸和各種性能的呋喃樹脂。糠醇還可以作為選擇性溶劑，分散劑、潤滑劑用于糠醇樹脂，泥沙醛樹脂及酚醛樹脂等。加氫可制四氫糠醇。也是清漆、顏料的良好溶劑和火箭燃料。此外，還可用于合成纖維，橡膠，農藥和鑄造工業等。同時可制造增塑劑，耐寒性優于丁醇和辛醇的酯類。生產果糖酸鈣。合成染料、醫藥的中間體，制造化學中間體，制作吡啶。
[0004]糠醇除用作呋喃樹脂的原料外，還可作染料，清漆、酚醛樹脂、呋喃樹脂的溶劑或分散劑、潤濕劑等。以它為原料制成的增塑劑，耐寒性優于丁醇和辛醇的酯類。
[0005]糠醛液相催化加氫生產糠醇是目前我國使用廠家最多的生產工藝技術，但存在單系列生產能力低、設備結構或型式不合理、占地面積大等缺點。以往加氫反應尾氣大都直接排放，不利于環境保護。
實用新型內容
[0006]本實用新型的目的在于提供了一種糠醛液相催化法加氫生產糠醇的裝置，以解決上述的問題。
[0007]在本實用新型的實施例中提供了一種糠醛液相催化法加氫生產糠醇的裝置，包括混料罐、混合三通、反應器、冷卻器、高壓分離器和澄清器；
[0008]混料罐與混合三通連接；
[0009]混合三通還與反應器連接；
[0010]反應器還與冷卻器連接；
[0011 ] 冷卻器還連接有高壓分離器；
[0012]高壓分離器還分別與澄清器和混合三通連接。
[0013]進一步的，糠醛液相催化法加氫生產糠醇的裝置還包括預混罐；
[0014]預混罐與混料罐連接，用于將原料糠醛和催化劑進行初步混合。
[0015]進一步的，糠醛液相催化法加氫生產糠醇的裝置還包括計量槽；
[0016]計量槽與混料罐連接，用于為原料糠醛定量。
[0017]進一步的，在混料罐和混合三通之間設置有加熱套管，用于加熱混合后的物料。
[0018]進一步的，糠醛液相催化法加氫生產糠醇的裝置還包括低壓分離器；
[0019]低壓分離器設置在高壓分離器和澄清器之間，用于將液相物料中的氣相物料解析出來。
[0020]進一步的，糠醛液相催化法加氫生產糠醇的裝置還包括過濾機；
[0021 ] 過濾機與澄清器連接，用于過濾澄清器內的催化劑。
[0022]進一步的，糠醛液相催化法加氫生產糠醇的裝置還包括氫用壓縮機；
[0023]氫用壓縮機與高壓分離器連接，用于給高壓分離器分離出來的氫氣加壓。
[0024]進一步的，糠醛液相催化法加氫生產糠醇的裝置還包括氫氣緩沖罐；
[0025]氫氣緩沖罐與氫用壓縮機連接。
[0026]進一步的，混料罐與混合三通之間設置有壓力泵。
[0027]進一步的，糠醛液相催化法加氫生產糠醇的裝置還包括清液槽；
[0028]清液槽與澄清器連接，用于盛放澄清后的液體。
[0029]本實用新型提供的一種糠醛液相催化法加氫生產糠醇的裝置，通過混料后進行反應，之后冷卻后再進行高壓分離，整個工藝過程較少，也就提高了生產效率，使整個裝置的占地面積減小。并且，在產品經高壓分離后得到的尾氣經處理后再次通入到混合三通內，在提高了資源利用率的同時，又避免了尾氣直接排放到空氣中，又不會對環境造成破壞。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0030]為了更清楚地說明本實用新型【具體實施方式】或現有技術中的技術方案，下面將對【具體實施方式】或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0031]圖1為本實用新型一種糠醛液相催化法加氫生產糠醇的裝置的結構示意圖；
[0032]圖2為本實用新型一種糠醛液相催化法加氫生產糠醇的工藝流程圖；
[0033]圖3為本實用新型反應器結構示意圖；
[0034]圖4為本實用新型冷卻器結構示意圖；
[0035]圖5為本實用新型高壓分離器結構示意圖；
[0036]圖6為本實用新型低壓分離器結構示意圖；
[0037]圖7為本實用新型氫氣緩沖罐結構示意圖。
[0038]附圖標記:
[0039]1:預混罐2:催化劑罐 3:加料斗
[0040]4:混料罐5:急排罐 6:糠醛泵
[0041]7:反應器8:冷卻器 9:高壓分離器
[0042]10:低壓分離器11:過濾機 12:清液槽
[0043]13:廢催化劑泵14:澄清器 15:氫氣緩沖罐
[0044]16:回氫緩沖罐17:循環機 18:氫用壓縮機
【具體實施方式】
[0045]為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將對本實用新型的技術方案進行清楚、完整的描述。顯然，所描述的實施例僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所得到的所有其它實施例，都屬于本實用新型所保護的范圍。
[0046]在本實用新型的描述中，需要說明的是，術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。
[0047]在本實用新型的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。
[0048]如附圖所示，本實用新型提供的一種糠醛液相催化法加氫生產糠醇的裝置，包括混料罐4、混合三通、反應器7、冷卻器8、高壓分離器9和澄清器14 ;
[0049]混料罐4與混合三通連接；
[0050]混合三通還與反應器7連接；
[0051]反應器7還與冷卻器8連接；
[0052]冷卻器8還連接有高壓分離器9 ;
[0053]高壓分離器9還分別與澄清器14和混合三通連接。
[0054]反應器7:單臺生產能力大。本實用新型采用的加氫反應器7單臺生產能力為2.5t/h (日產60噸)。以年產6萬噸規模為例，采用目前的反應器7需要8套，采用本裝置需要3套，設備數量和儀表數量顯著減少，投資大幅度降低。反應器7采用大高徑比，冷卻夾套分段多，有利于反應溫度靠近“最佳溫度曲線”。物料軸向線速度大，使得徑向溫差小。單位體積生廣能力大。提尚進口物料溫度，以提尚反應器7底部的反應速度，提尚反應空間利用率。降低出口物料溫度，使反應平衡向正反應方向進行，有利于降低殘醛含量，提高產品質量。
[0055]反應器7的主要操作參數如下:
[0056]反應器7壓力:8.0MPa
[0057]反應器7進料溫度:100-110 °C
[0058]反應器7中部溫度:185-200 °C
[0059]反應器7頂部溫度:160-170°C
[0060]高壓分離器9:采用小高徑比型式。目前流行的是較大的高徑比，接近“管狀”，造成流動速度大，不利于氣液分離，需要的容積大。本裝置按“氣液分離器”進行設計，采用大截面，使氣體上升速度低，有利于氣液分離，設備容積和造價大幅度降低。
[0061]冷卻器8:反應物料冷卻采用列管式結構。目前通常采用夾套管式結構，生產能力lt/h的裝置需要6500mm長的夾套管6根，占地面積大。本裝置生產能力2.5t/h的裝置僅需Φ219列管長4000mm的列管式換熱器I臺，占地面積小，相比設備投資低。
[0062]澄清器14:采用連續操作的“平流式澄清器14”，生產效率高，占地面積小，相比設備投資低。目前采用的是間歇操作的沉降槽，通常需要4臺或更多臺數的設備輪換進行“進料、靜止沉降分離、出料”等操作，設備臺數多，占地面積大，投資高，工人勞動強度大。本裝置采用平流式澄清器14，I臺即可。
[0063]整個過程中，將原料糠醛與催化劑在混料罐4內混合好后，加壓加熱至110°C，再與氫氣在混合三通處混合，進入反應器7，在反應器7反應完畢后，進入冷卻器8冷卻得到粗糠醇，再通過高壓分離器9將粗糠醇與氫氣分離，氫氣進入混合三通繼續使用，液體進入澄清器14進行沉淀，沉淀后得到糠醇，下部的沉淀物為催化劑。
[0064]整個過程簡單，使用設備較少，生產效率較高。
[0065]進一步的，糠醛液相催化法加氫生產糠醇的裝置還包括預混罐I ;
[0066]預混罐I與混料罐4連接，用于將原料糠醛和催化劑進行初步混合。
[0067]將原料糠醛和催化劑先在預混罐I內進行初步混合，確定糠醛和催化劑的配比后，再進入混料罐4，使催化劑與糠醛充分混合。如果不先進行初步混合確定配比，那么在反應的過程中，無法達到最佳效率。
[0068]進一步的，糠醛液相催化法加氫生產糠醇的裝置還包括計量槽；
[0069]計量槽與混料罐4連接，用于為原料糠醛定量。
[0070]在糠醛與催化劑進行混料之前，先確定糠醛的量，這樣就可以確定使用多少催化劑，進而保證糠醛與催化劑的物料配比，保證其在反應器7內的反應效率。如果設置有預混罐I，那么需將計量槽設置在預混罐I之前。
[0071]進一步的，在混料罐4和混合三通之間設置有加熱套管，用于加熱混合后的物料。
[0072]將混合后的物料加熱，能夠加快物料的反應效率，使糠醛與氫氣混合后的反應更徹底，得到的糠醇的純度會更高。
[0073]進一步的，糠醛液相催化法加氫生產糠醇的裝置還包括低壓分離器10 ；
[0074]低壓分離器10設置在高壓分離器9和澄清器14之間，用于將液相物料中的氣相物料解析出來。
[0075]采用小高徑比型式，按“氣液分離器”進行設計，采用大截面，使氣體上升速度低，有利于氣液分離，并增設進料分配器，使物料盡可能在整個設備截面上均勻分布，充分利用設備空間，設備容積和造價大幅度降低。
[0076]進一步的，糠醛液相催化法加氫生產糠醇的裝置還包括過濾機11 ；
[0077]過濾機11與澄清器14連接，用于過濾澄清器14內的催化劑。
[0078]澄清器14內的催化劑在澄清器14內取出后，由于其帶有液體，可以經過過濾機11過濾后，得到的濾渣還可以再次做催化劑使用，進一步提高了資源的利用率。過濾后的清液與澄清器14上部的清液一起為純度相對較高的糠醇。
[0079]進一步的，糠醛液相催化法加氫生產糠醇的裝置還包括氫用壓縮機；
[0080]氫用壓縮機與高壓分離器9連接，用于給高壓分離器9分離出來的氫氣加壓。
[0081 ] 將分離后的氫氣通過氫用壓縮機進行壓縮后，給氫氣一定壓力，時氫氣能夠進入到混合三通，與混合后的糠醛和催化劑進行充分混合，進行再次利用。
[0082]進一步的，糠醛液相催化法加氫生產糠醇的裝置還包括氫氣緩沖罐15 ；
[0083]氫氣緩沖罐15與氫用壓縮機連接。
[0084]當分離出來的氫氣較多時，可以對氫氣先把氫氣通入氫氣緩沖罐15內進行儲存，避免造成浪費。
[0085]進一步的，混料罐4與混合三通之間設置有壓力泵。
[0086]利用壓力泵，給混合后的物料一定壓力，使其能夠進入到混合三通內，與氫氣進行充分的混合。
[0087]進一步的，糠醛液相催化法加氫生產糠醇的裝置還包括清液槽12 ;
[0088]清液槽12與澄清器14連接，用于盛放澄清后的液體。
[0089]澄清器14內沉淀后的上部的清液為純度相對較高的糠醇，在對其進行再次處理之前可以先放置在清液槽12內。
[0090]綜上所述，整個工藝流程可以總結為:
[0091]通過糠醛泵6將原料糠醇通過加料斗3送進計量槽，定量加入到預混罐I內，同時從催化劑罐2中向預混罐I內分次加入定量的催化劑，然后放入混料罐4使催化劑與原料糠醛充分混合，用泵加壓，通過加熱套管用蒸汽加熱至110°C左右(如中間出現差錯，可從急排罐5中將原料排出)，再與氫氣(循環氫)在混合三通混合，進入反應器7。反應完成物料出反應器7，進冷卻器8，冷卻至60°C，進高壓分離器9，液相物料和氣相物料分離；液相物料進低壓分離器10，使溶解在液相中的氣體解析出來，氣體送去氣體回收利用，液相進澄清器14使廢催化劑固體與液體分離，上部清液進入清液槽12，再用泵送去精制；催化劑在澄清器14底部形成固液混合物漿料，用泵送至過濾機11過濾，濾液返回澄清器14，濾餅廢催化劑通過廢催化劑泵13送出回收利用。
[0092]從高壓分離器9出來的氣體經回氫緩沖罐16進入循環機17，再通過循環機17進入氫用壓縮機18增壓；原料氫經氫用壓縮機18增壓，然后與循環機17內的氫氣匯合，進氫氣緩沖罐15，再經預熱套管用蒸汽加熱至100°C左右，通過循環機17送進混合三通，與原料糠醇混合后進反應器7。
[0093]裝置在使用過程中，需要的其他參數如下:
[0094]1、新鮮水用量:平均水量0.5m3/h,最大水量2m3/h
[0095]2、循環水
[0096]水量:25m3/h
[0097]進水溫度:32°C
[0098]回水溫度:42°C
[0099]進水壓力:0.3MPa
[0100]回水壓力:0.2MPa
[0101]3、用電負荷
[0102]開機容量:200kW
[0103]電源:380V50HZ 三相
[0104]4、蒸汽
[0105]彡0.5MPa飽和蒸汽
[0106]用量:260kg/h
[0107]5、儀表空氣
[0108]0.7MPa
[0109]用量:15Nm3/h
[0110]本裝置排放的廢水，僅有少量循環水系統排水，不會對環境產生危害；排放的廢氣為在低壓分離器10從液體中解析出來的不凝性氣體，氣量68Nm3/h左右，主要成分為氫，約占90%，可回收用作鍋爐燃料，或設氣柜儲存用作民用燃料，需根據具體情況確定。年回收氣量20萬標方，相當于回收標煤180噸。排放的廢渣為粗糠醇中分離出來的廢催化劑，年排放量約152噸，可送回催化劑制造廠回收利用，不會對環境產生危害。
[0111]本實用新型提供的一種糠醛液相催化法加氫生產糠醇的裝置，通過混料后進行反應，之后冷卻后再進行高壓分離，整個工藝過程較少，也就提高了生產效率，使整個裝置的占地面積減小。并且，在產品經高壓分離后得到的尾氣經處理后再次通入到混合三通內，在提高了資源利用率的同時，又避免了尾氣直接排放到空氣中，又不會對環境造成破壞。
[0112]最后應說明的是:以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的范圍。
【權利要求】
1.一種糠醛液相催化法加氫生產糠醇的裝置，其特征在于，包括混料罐、混合三通、反應器、冷卻器、高壓分離器和澄清器； 所述混料罐與所述混合三通連接； 所述混合三通還與所述反應器連接； 所述反應器還與所述冷卻器連接； 所述冷卻器還連接有高壓分離器； 所述高壓分離器還分別與所述澄清器和所述混合三通連接。
2.根據權利要求1所述的一種糠醛液相催化法加氫生產糠醇的裝置，其特征在于，還包括預混罐； 所述預混罐與所述混料罐連接，用于將原料糠醛和催化劑進行初步混合。
3.根據權利要求1所述的一種糠醛液相催化法加氫生產糠醇的裝置，其特征在于，還包括計量槽； 所述計量槽與所述混料罐連接，用于為原料糠醛定量。
4.根據權利要求1所述的一種糠醛液相催化法加氫生產糠醇的裝置，其特征在于，在所述混料罐和所述混合三通之間設置有加熱套管，用于加熱混合后的物料。
5.根據權利要求1所述的一種糠醛液相催化法加氫生產糠醇的裝置，其特征在于，還包括低壓分離器； 所述低壓分離器設置在所述高壓分離器和所述澄清器之間，用于將液相物料中的氣相物料解析出來。
6.根據權利要求1所述的一種糠醛液相催化法加氫生產糠醇的裝置，其特征在于，還包括過濾機； 所述過濾機與所述澄清器連接，用于過濾所述澄清器內的催化劑。
7.根據權利要求1所述的一種糠醛液相催化法加氫生產糠醇的裝置，其特征在于，還包括氫用壓縮機； 所述氫用壓縮機與所述高壓分離器連接，用于給所述高壓分離器分離出來的氫氣加壓。
8.根據權利要求7所述的一種糠醛液相催化法加氫生產糠醇的裝置，其特征在于，還包括氫氣緩沖罐； 所述氫氣緩沖罐與所述氫用壓縮機連接。
9.根據權利要求1所述的一種糠醛液相催化法加氫生產糠醇的裝置，其特征在于，所述混料罐與所述混合三通之間設置有壓力泵。
10.根據權利要求1-9任一項所述的一種糠醛液相催化法加氫生產糠醇的裝置，其特征在于，還包括清液槽； 所述清液槽與所述澄清器連接，用于盛放澄清后的液體。
【文檔編號】C07D307/44GK204174135SQ201420648584
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年10月29日 優先權日:2014年10月29日
【發明者】張占山 申請人:張占山