【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及催化应用，具体涉及一种环氧乙烷催化水合制乙二醇的方法。
技术介绍
1、乙二醇(ethylene glycol，eg)是一种重要战略性石油化工基础原料，主要用于生产聚酯(涤纶长丝、聚酯切片、涤纶短纤、聚酯瓶片)、防冻液、不饱和聚酯树脂、润滑剂、吸湿剂、化妆品、表面活性剂、油漆、炸药等。
2、目前，乙二醇生产路线包含合成气制乙二醇、环氧乙烷两步法制乙二醇、环氧乙烷直接水合制乙二醇等。其中，环氧乙烷直接水合制乙二醇路线是乙二醇主要的生产方法；该方法利用管式反应器，在水和环氧乙烷摩尔比(简称水比)为20～25:1，反应温度190～195℃，压力1.5～3.5mpa条件下，环氧乙烷自发水合得到乙二醇。由于反应水比高，得到的反应液中水占近90wt.％，致使后续分离需要用多效蒸发塔除去过量的水，然后经过精馏塔实现乙二醇、二乙二醇、三乙二醇的分离。因此，该生产工艺存在后续提纯流程长、能耗高、分离设备多、占地大、投资费用高等缺陷，直接影响乙二醇的生产成本。
3、针对环氧乙烷直接水合制乙二醇现有工艺缺陷，研究者们相继开发出均相催化剂体系(如无机酸、杂多酸盐、有机季膦盐等)和非均相催化剂体系(如ssz-13分子筛、改性铌酸催化剂、阴离子交换树脂等)。其中，非均相催化剂体系中的阴离子交换树脂催化剂因其反应水比低、环氧乙烷转化率高、乙二醇选择性好、价格低廉、产物易分离等优势得到了研究者们的广泛关注并以该类催化剂为基础设计了相应的工艺流程。孙奇等(石油化工，2009，38(8)，845-849)报道了一种多级固定床反应
4、虽然上述工艺解决了固定床反应器床层温度局部过热问题，但多级固定床的使用增加了催化剂使用成本、级间冷却器的使用致使反应能耗的损失。另外，随着工艺的长时间开车会致使催化剂活性降低致使环氧乙烷后期不能完全转化，增加了工艺风险。
技术实现思路
1、为了解决现有环氧乙烷直接水合生产乙二醇技术中所存在的能耗高、设备投资大的问题以及改进现有环氧乙烷催化水合制乙二醇工艺中，催化剂用量大、能耗损失等问题，本专利技术提供了一种新型的环氧乙烷催化水合生产乙二醇的方法。该方法具有流程简便、工艺操作参数少、设备投资低、催化剂用量少、能量消耗低的特点。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种环氧乙烷催化水合生产乙二醇的方法，包括以下步骤：
3、s1，将含有一定比例的环氧乙烷和水的第一物料置入催化水合反应器，反应后得到含有乙二醇和少量环氧乙烷的第二物料；
4、s2，将所述第二物料置入预热器，经预热到预设温度得到第三物料；
5、s3，将所述第三物料放入平推流反应器，使剩余的少量环氧乙烷反应完全得到第四物料；
6、s4，将所述第四物料放入蒸发塔中部，分离后在塔底得到乙二醇水溶液。
7、上述技术方案中，所述第一物料中，环氧乙烷和水的摩尔比为1:(5～15)，优选范围为1:(8～15)。
8、上述技术方案中，所述催化水合反应器的反应温度为80～100℃，优选范围为85～92℃；压力为0.8～1.5mpa，优选范围为1.2～1.5mpa；空速为1.0～8.5h-1，优选范围为4.5～5h-1。
9、上述技术方案中，所述预热器的催化水合产物入口温度为100～110℃，优选范围为105～110℃；压力为0.8～1.5mpa，优选范围为1.2～1.5mpa；出口温度为150～190℃，优选范围为160～170℃。
10、上述技术方案中，所述平推流反应器的停留时间为15～30min，优选范围为20～25min；压力为0.8～1.5mpa，优选范围为1.2～1.5mpa；反应器出口物料温度为160～190℃，优选范围为170～180℃。
11、上述技术方案中，蒸发塔操作压力为0.5～1.2mpa，优选范围为0.8～1.0mpa；塔顶操作温度为140～180℃，优选范围为150～165℃；塔底操作温度为160～200℃，优选范围为170～185℃。
12、本专利技术利用固定床催化反应器串联平推流反应器的工艺方式生产乙二醇。通过调控原料进料温度能够有效控制固定床催化反应器工段床层温度，提高催化剂使用寿命，利用催化剂可大幅降低环氧乙烷水合反应水比，反应压力，进而降低后续分离的蒸汽用量和传输物料的加压泵能量损耗。与其他文献的多级反应器相比，本专利技术经过固定床催化水合反应器后直接进行预热再进入平推流反应器，有效降低了催化剂使用成本，避免了级间冷却器造成的热量损耗，反应工段监控参数少，操作便利。通过控制平推流反应器反应条件可以充分确保环氧乙烷完全转化，保障了工艺安全性。另外，平推流反应器的引入为后续催化剂更换提供了时间窗口，保障了装置连续运行周期。通过600h长周期实验验证，在反应条件下，催化反应器工段床层温度可以得到有效控制，平推流反应器出口环氧乙烷能实现完全转化，乙二醇整体选择性达高于94％。
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1.一种环氧乙烷催化水合生产乙二醇的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的环氧乙烷催化水合生产乙二醇的方法，其特征在于：在所述第一物料中，环氧乙烷和水的摩尔比为1:(5～15)。
3.根据权利要求1所述的环氧乙烷催化水合生产乙二醇的方法，其特征在于：所述催化水合反应器的反应温度为80～100℃，压力为0.8～1.5MPa，空速为1.0～8.5h-1。
4.根据权利要求1所述的环氧乙烷催化水合生产乙二醇的方法，其特征在于：所述预热器的催化水合产物入口温度为100～110℃，压力为0.8～1.5MPa，出口温度为150～190℃。
5.根据权利要求1所述的环氧乙烷催化水合生产乙二醇的方法，其特征在于：所述平推流反应器的停留时间为15～30min，压力为0.8～1.5MPa，反应器出口物料温度为160～190℃。
6.根据权利要求1所述的环氧乙烷催化水合生产乙二醇的方法，其特征在于：蒸发塔操作压力为0.5～1.2MPa，塔顶操作温度为140～180℃，塔底操作温度为160～200℃。
7.根据权
...【技术特征摘要】
1.一种环氧乙烷催化水合生产乙二醇的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的环氧乙烷催化水合生产乙二醇的方法，其特征在于：在所述第一物料中，环氧乙烷和水的摩尔比为1:(5～15)。
3.根据权利要求1所述的环氧乙烷催化水合生产乙二醇的方法，其特征在于：所述催化水合反应器的反应温度为80～100℃，压力为0.8～1.5mpa，空速为1.0～8.5h-1。
4.根据权利要求1所述的环氧乙烷催化水合生产乙二醇的方法，其特征在于：所述预热器的催化水合产物入口温度为100～110℃，压力为0.8～1...
【专利技术属性】
技术研发人员：王忠宇，杨卫东，李昕，王霆，郭再斌，潘雨，刘平君，
申请(专利权)人：卫星化学股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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