一种PDO生产装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种PDO生产装置，包括：原料预处理塔，除去丙烯醛原料中的轻组分；水合混合器，供原料预处理塔底部排出的丙烯醛与去离子水混合形成丙烯醛水溶液；水合预热器，对丙烯醛水溶液进行预热；列管式水合固定床，列管中装填水合催化剂，丙烯醛水溶液从列管中流过，形成3

【技术实现步骤摘要】
一种PDO生产装置


[0001]本技术涉及一种PDO生产装置，属于聚酯原料制造


技术介绍

[0002]1,3
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丙二醇(PDO)是一种二元醇化合物，由于其优良的保湿性能和较好的稳定性，广泛应用于化妆品、润滑剂、涂料等，更为重要的是作为聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)聚酯单体受到广泛关注。同时在可降解材料领域，PDO应用前景不可限量，可与脂肪族二元酸聚合成可降解聚酯，或者参与改性PBAT、PBS、PLA等可降解材料形成特殊可降解材料。聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)是一种具有发展前景的新型聚酯材料，曾被美国评为“六大石化新产品”之一，在高档服饰、高档地毯及工程塑料等领域表现出优异的性能。与传统聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)相比，PTT既有PET的韧性、强度和耐热性，又有PBT纤维的加工优势。最具特色的是，PTT结构中的“奇碳效应”，使得PTT大分子链以螺旋状排布，类似于“Z”子形，这种独特的构象使得PTT大分子链拥有更高的拉伸回弹性，故被称为“记忆纤维”。未来，PTT将有望部分替代传统聚酯涤纶和锦纶等成为21世纪新型纤维。
[0003]1,3
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丙二醇作为合成聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)的原料，目前国内还没有化学法1,3
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丙二醇的产业化项目，都停留在实验室阶段，而国内生物法1,3
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丙二醇的产能较小，且成本高，所以对于国内1,3
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丙二醇的使用主要还是依赖进口，这就制约了国内PTT产业的发展。根据国家2022年版《鼓励外商投资产业目录》，聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)及其原料1,3
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丙二醇被列入鼓励外商投资产业目录。另外2019年产业结构调整指导目录中，将聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)归为鼓励开发、生产与应用。
[0004]目前，国内PTT聚酯整体产能较低，而国内生物法PDO产能又不足，这就导致了PDO价格居高不下，昂贵的PDO使得PTT当前只能在高端消费领域取得一席之地，但整体市场容量很小。
[0005]公开号为CN 107913722B的中国技术专利，公开了“甘油加氢制备1,3
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丙二醇的金属/固体酸催化剂”，以甘油加氢制备1,3
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丙二醇，甘油转化率最高达72.8％，但1,3
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丙二醇收率最高仅达37.7％。
[0006]公开号为US 6191321B1的美国专利，公布了一条以环氧乙烷、一氧化碳、甲醇制备1,3
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丙二醇的路线。通过3
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羟基丙酸甲酯在氧化铜锌催化剂作用下，加氢制备1,3
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丙二醇，但加氢步骤1,3
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丙二醇选择性最高仅81.49％。
[0007]公开号为CN 110105169B的中国技术专利，公开了一种环氧乙烷耦合合成气制备1,3
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丙二醇的方法，环氧乙烷、一氧化碳、醇类分子在催化剂N
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O配体配位的金属络合物催化剂作用下，通过氢酯基化制备3
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羟基丙酸酯，然后在含铜混金属硅氧催化剂下，加氢制备1,3
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丙二醇，但1,3
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丙二醇产率仅达到73％。
[0008]公开号为CN 112920020B的中国技术专利，公开了一种1,3
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丙二醇的精制生产线及方法，从化学法制备的1,3
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丙二醇粗产品溶液中分离得到99.5％以上的1,3
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丙二醇，但该含量未满足聚合级1,3
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丙二醇指标。
[0009]从PDO原料规模化角度，丙烯醛法(C3路线)和环氧乙烷法(C2路线)是较为适合国内PDO稳定来源的方法。其中丙烯醛来源于丙烯，环氧乙烷来源于乙烯，而丙烯和乙烯在国内产能稳定。除了炼化装置产生的乙烯、丙烯外，近几年，乙烷脱氢和丙烷脱氢制备乙烯和丙烯装置陆续在国内上线，更加保证了乙烯和丙烯原料来源的可靠性。丙烯醛法(C3路线)和环氧乙烷法(C2路线)两条路线均各有优势。
[0010]在现有技术中，国内丙烯醛法制备1,3
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丙二醇仍停留在实验室间歇阶段，间歇的实验模式难以工业化形成量产的产品，并且相关技术报导的丙烯醛转化率和1,3
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丙二醇选择性较低，原料单耗大，主要由于水合和加氢步骤采用了传统的釜式或者固定床，尤其是传统固定床放大之后，固定床中心温度难以及时移出和移入，传质和传热都不均匀，导致反应副反应多，产物选择性不高，进而影响后续1,3
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丙二醇分离提纯，工艺原料单耗大，整体生产成本高。

技术实现思路

[0011]本技术的目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种PDO生产装置，生产效率高且成本低，通过化学法可以得到含量高于99.9％的PDO。
[0012]为解决以上技术问题，本技术的一种PDO生产装置，包括：
[0013]原料预处理塔，除去丙烯醛原料中的轻组分；
[0014]水合混合器，供原料预处理塔底部排出的丙烯醛与去离子水混合形成丙烯醛水溶液；
[0015]水合预热器，对丙烯醛水溶液进行预热；
[0016]列管式水合固定床，列管中装填水合催化剂，丙烯醛水溶液从列管中流过，形成3
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羟基丙醛；
[0017]原料回收塔，回收未反应的丙烯醛，作为所述原料预处理塔的原料；
[0018]加氢混合器，原料回收塔底部排出的3
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羟基丙醛水溶液与氢气混合；
[0019]加氢预热器，对加氢混合器出口的混合物进行预热；
[0020]列管式加氢固定床，装填加氢催化剂，在压力下进行加氢催化反应，得到1,3
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丙二醇水溶液。
[0021]进一步的，本技术的一种PDO生产装置还包括：
[0022]气液分离罐，分离并回收氢气，排出1,3
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丙二醇水溶液；
[0023]脱水塔，排出1,3
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丙二醇水溶液中的轻组分和水；
[0024]脱轻塔，脱出比PDO沸点低的轻组分；
[0025]纯化塔，通过精馏，塔顶得到含量≥99.9％的PDO。
[0026]进一步的，所述水合混合器包括混合器筒体，所述混合器筒体的中段为扩径段，所述扩径段的一侧连接有渐扩段，所述渐扩段的入口为去离子水入口；所述扩径段的一侧连接有渐缩段，所述渐缩段的出口为混合液出口；
[0027]所述渐扩段的内腔设有扩散锥斗，扩散锥斗的顶部连接有丙烯醛入口，所述丙烯醛入口沿径向从渐扩段的侧壁穿出；所述扩散锥斗的外壁与渐扩段的内壁之间为去离子水通道；
[0028]所述扩散锥斗的喇叭口设有布液板，所述扩径段的入口端设有固定板，所述布液
板与固定板之间均匀连接有多根混合管，各混合管的中段设有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种PDO生产装置，其特征在于，包括：原料预处理塔，除去丙烯醛原料中的轻组分；水合混合器，供原料预处理塔底部排出的丙烯醛与去离子水混合形成丙烯醛水溶液；水合预热器，对丙烯醛水溶液进行预热；列管式水合固定床，列管中装填水合催化剂，丙烯醛水溶液从列管中流过，形成3
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羟基丙醛；原料回收塔，回收未反应的丙烯醛，作为所述原料预处理塔的原料；加氢混合器，原料回收塔底部排出的3
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羟基丙醛水溶液与氢气混合；加氢预热器，对加氢混合器出口的混合物进行预热；列管式加氢固定床，装填加氢催化剂，在压力下进行加氢催化反应，得到1,3
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丙二醇水溶液。2.根据权利要求1所述的PDO生产装置，其特征在于，还包括：气液分离罐，分离并回收氢气，排出1,3
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丙二醇水溶液；脱水塔，排出1,3
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丙二醇水溶液中的轻组分和水；脱轻塔，脱出比PDO沸点低的轻组分；纯化塔，通过精馏，塔顶得到含量≥99.9％的PDO。3.根据权利要求1所述的PDO生产装置，其特征在于，所述水合混合器包括混合器筒体，所述混合器筒体的中段为扩径段...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱昌全，许健，秦真发，
申请(专利权)人：欧瑞康巴马格惠通扬州工程有限公司，
类型：新型
国别省市：