CN101353336B - 一种糠醛液相加氢制备糠醇的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种以糠醛作为原料通过加氢制备糠醇的方法及其系统。本发明的所述方法包括将1或多台全混流反应器与1或多台平推流反应器进行串联组合使用，连续加入反应物料在反应器内进行连续反应得到糠醇，其中反应物料包括糠醛原料、催化剂和氢气。本发明还涉及在所述方法中使用的系统。本发明的方法反应温度低、操作稳定、原材料和能量消耗少。

Description

一种糠醛液相加氢制备糠醇的方法和系统

技术领域

本发明涉及一种糠醛加氢制备糠醇的方法，尤其是糠醛液相加氢制备糠醇的方法和系统。

背景技术

糠醇是重要的化工原料，用它制造的呋喃树脂广泛用于铸造、汽车等工业，糠醇还用于医药、农药、涂料等领域。根据国内外文献报道，糠醇的生产工艺从原料方面分类，主要有以下几种：(1)糠醛路线；(2)乙醇、铝还原法路线；(3)硼氢化钠还原法路线；以压力方面分类：(1)常压或低压(0.1-1MPa)，(2)中压(1-10MPa)，(3)高压(＞10MPa)；以糠醛相态方面分类：(1)液相；(2)气相。

目前糠醇是以糠醛生产路线为主，大都采用中压液相连续悬浮床法。此工艺路线技术成熟可靠、副反应少、质量好、能耗低、产量高、设备投资少。此工艺流程如附图1，工艺流程如下：糠醛与催化剂在催化剂混合罐11中充分混合后由高压计量泵10并与经氢气压缩机压缩后的氢气混合定量打入预热器1，在预热器1中糠醛、催化剂及氢气被预热至起始反应温度然后进入1#反应器(平推流反应器)2进行糠醛加氢反应，未反应完全的物料再进入2#反应器(平推流反应器)3中进一步反应完全，在1#、2#反应器中控制反应温度。反应完全的物料进入冷却器4中进行冷却，冷却后的糠醇半成品及过量的氢气在1#分离器5与2#分离器6中进行气液分离，分离后的糠醇半成品在气液分离器8中进一步进行低压分离，分离后的糠醇半成品放入粗醇沉淀池9中将糠醇催化剂大部分沉淀下来，上清液送入糠醇精馏塔中进行蒸馏得成品糠醇。气液分离器8中分离出来的低压氢气经过氢气缓冲罐7将氢气夹带的糠醇进一步分离后和从1#分离器及2#分离器中分离出来的过量氢气进入氢气压缩机的入口，实现了过量氢气的循环使用。

糠醛加氢反应为放热反应，每1mol糠醛反应释放13.16kcal的热量，反应如下：

糠醛和氢气在催化剂作用下，反应压力在5.0～9.0MPa下，初始反应温度为160～180℃。以上传统生产工艺经过实践证明主要存在以下缺点：

1、糠醛与氢气反应会放出大量的热量，而使混合物的温度上升，随着物料温度的升高反应速度加快致使放热量更大，而使温度继续升高，温度升高反应速度更快，如此互相促进致使反应温度不好控制；再加上温度分布不均一，局部容易出现温度瞬间急剧升高，甚至发生剧烈的糠醇聚合反应而发生危险事故。安全性差。

2、糠醛与催化剂在反应器中的反应时间短，为保证物料充分反应而致使反应温度高、副产物多。

3、糠醛液相连续加氢反应器大都采用平推流式反应器，反应放出的热量控制只能靠反应器夹套内通入蒸汽或热水进行降温，换热面积较小，温度控制可调性较差，反应热不好向外移出，除容易发生危险外还致使装置的单套生产能力小不适合规模化生产。

4、平推流反应器在反应过程中各点的反应情况不同易导致加氢反应程度不均一，为了能保证产品中残留糠醛全部反应完毕，从而导致部分糠醛反应过度，致使糠醇半成品质量差。

5、在使用平推流反应器的传统糠醇生产工艺中，反应程度的控制只有靠反应温度、催化剂用量、反应压力等有限的参数进行控制，控制手段相对单一并且不好控制。

6、在使用平推流反应器的传统糠醇生产工艺中，糠醛与催化剂在反应器内停留时间短导致催化剂消耗高又加半成品质量差、单套规模小，从而导致糠醇的生产成本高。

发明内容

为了上述现有技术中使用平推流反应器生产糠醇工艺中的缺陷，本发明提供了一种糠醛液相加氢制糠醇的生产方法和系统。

本发明提供了一种糠醛液相加氢制备糠醇的方法，所述方法包括将1或多台全混流反应器与1或多台平推流反应器进行串联组合使用，连续加入反应物料在反应器内进行连续反应得到糠醇，其中反应物料包括糠醛原料、催化剂和氢气。

在一个优选的实施方案中，其中所述全混流反应器与所述平推流反应器串联组合形式是反应物料先进入1或多台全混流反应器，然后再进入1或多台平推流反应器。优选地，其中所述全混流反应器与所述平推流反应器串联组合形式是反应物料首先进入1台全混流反应器，然后再进入1-3台平推流反应器。更优选地，其中在所述平推流反应器之后可以再串连一或多台全混流反应器和/或平推流反应器。更具体地，其中所述全混流反应器数量为1-5台，而所述平推流反应器的数量为1-10台。

另外，优选地，其中所述全混流反应器为自吸气式反应器，可以将所述全混流反应器中液相物料上部的未反应氢气重新吸入液相内参与反应。更优选地，其中所述的1或多台全混流反应器中的每个全混流反应器内包括至少1组自吸气式搅拌器，例如1-8组自吸气式搅拌器。反应器的密封形式可以采用多种，优选于磁力密封；转速根据吸气能力及搅拌器的不同而有所变化，至少为50转/分钟。

另外，在上述的醛液相加氢制备糠醇的方法，所述的1或多台全混流反应器中每个全混流反应器内设有加热/冷却盘管或夹套，盘管或夹套内通入蒸汽、热水、循环水、导热油或其他热交换介质；其中在糠醛初始反应阶段用盘管、夹套进行加热，反应过程中用热交换介质取走反应产生的热量。同样地，在所述1或多台平推流反应器中的每个平推流反应器内设有夹套，夹套内通入蒸汽、热水、循环水、导热油或其他热交换介质等在反应过程中对反应器进行升温、保温、降温。

具体来说，其中将糠醛原料与催化剂混合后一起用计量泵首先输送到所述的1或多台全混流反应器内；或者首先将糠醛输送到所述的1或多台全混流反应器内，然后按不同比例将催化剂输送到所述全混流反应器内。并且是其中糠醛原料和催化剂的混合物与氢气顺流进入所述的1或多台全混流反应器。即糠醛、催化剂的混合物与氢气一起进入所述的1或多台全混流反应器中的第一台全混流反应器，液相按顺序依次进入后几个所述全混流反应器及平推流反应器，氢气从所述的第一台全混流反应器分别按顺序依次进入后几个所述全混流反应器从最后一台所述全混流反应器放空。氢气进入所述全混流反应器时可以从上部或者底部进入，优选从底部进入。

关于氢气和糠醛原料的混合方式，其中糠醛原料和催化剂的混合物与氢气逆流进入所述全混流反应器。并且其中糠醛原料在所述1或多台全混流反应器内反应至少70％以上，优选90-95％。即液相按顺序依次进入所述的1或多台全混流反应器及所述的1或多台平推流反应器，氢气从最后一个所述全混流反应器进入与液相流向相反分别进入前几个所述全混流反应器。最后从所述的第一台全混流反应器放空，氢气进入所述全混流反应器时可以从上部或底部进入，优选从底部进入。

或者，氢气单独进入各个所述全混流反应器，氢气放空采用单独放空，进入所述全混流反应器时，氢气可以从上部或底部进入，优选从底部进入。

或者，氢气进入各个所述全混流反应器及放空时是以上各种情况的组合，同样进入所述全混流反应器时氢气可以从上部或底部进入，优选从底部进入。

糠醛、催化剂的混合物与氢气进入所述全混流反应器的方式优选逆流进入。

另外，关于反应器的压力和温度，反应器中的反应压力一般为1.0～9.5MPa，在所述的第一台全混流反应器内的反应温度为80～300℃，优选，130～250℃，更优选180℃。其它所述全混流反应器及所述平推流反应器的反应温度不超过200℃。更具体地来说，是其他全混流反应器及所述的平推流反应器的反应温度为80～180℃。

在本发明的糠醛液相加氢制备糠醇的方法，可以使用本领域中常用的用于催化糠醛加氢生产糠醇的催化剂，优选所使用的催化剂是Cu催化剂或者Cu-Cr催化剂，催化剂的用量为糠醛质量的0.2～2.0％。另外，在反应中还使用助催化剂，使用量为占催化剂质量5～35％。具体来说，在本发明中使用的助催化剂可以是氧化钙。

在反应完成之后，还可以包括对所得到的糠醇进行纯化的步骤。即所述反应物料冷却、分离后得糠醇半成品，糠醇半成品在料池中沉降催化剂或者用高速离心机进行离心甩滤分离出催化剂后送入精制系统进行蒸馏得糠醇成品。

另外，优选地，在本发明的糠醛液相加氢制糠醇的生产方法中，反应所需氢气中的氧含量需小于200ppm。还有，优选地，在本发明的糠醛液相加氢制糠醇的生产方法，反应所需糠醛的总硫含量需小于100ppm。

在本发明的另一方面，本发明还涉及一种糠醛液相加氢制备糠醇的系统，其中所述系统包括：一个将糠醛与催化剂混合并输送入生产系统的上料装置、一个将氢气进行压缩的氢气压缩装置、一个进行糠醛液相加氢的反应装置以及一个对反应多得到的糠醇半成品进行冷却及与氢气分离的冷却、分离的装置，其中所述的糠醛液相加氢反应装置包括串连组合使用的1或多台全混流反应器和1或多台平推流反应器。优选地，其中所述的全混流反应器与所述平推流反应器串联组合形式是反应物料首先进入所述的1或多台全混流反应器后，然后再进入所述的1或多台平推流反应器。优选地，其中所述系统还包括对糠醛原料进行预加热的装置。

具体来说，在本发明的糠醛液相加氢制备糠醇的系统中，其中所述的上料装置包括：

将糠醛原料与催化剂进行混合的搅拌罐，搅拌罐上设有催化剂、助催化剂的加料口，搅拌罐上部与输送糠醛的管道相连，下部与计量泵相连，其中所述的计量泵的出口与糠醛预热器相连，从而完成将混合好的物料经糠醛预热器输送到所述系统中。

优选地，在本发明的糠醛液相加氢制备糠醇的系统中，其中在所述的反应装置中：

1或多台全混流反应器，其上部与所述糠醛预热器相连，氢气缓冲罐的压缩氢气管道通入所述的全混流反应器的底部，从而完成糠醛的加氢反应；

1或多台平推流反应器，其下部与所述1或多台全混流反应器的出液口相连，上部与冷却、分离系统相连，从而完成糠醛加氢的最终反应。

另外，在本发明的糠醛液相加氢制备糠醇的系统，其中所述的冷却、分离系统包括：

一个反应冷却器，分别与所述反应装置及汽液分离器相连，从而将反应物料进行冷却；

一个汽液分离器，与所述反应冷却器相连，其中液体物料放入料池中，将冷却后的反应物料减压，减压后释放出的氢气放空或并入所述氢气压缩系统，减压后的液体物料放入料池中，从而将反应物料进行分离。

另外，在本发明的糠醛液相加氢制糠醇的系统中，所述的氢气压缩系统包括：

一个氢气柜，氢气入口与输送氢气的管道相连，出口与氢气压缩机相连。完成氢气的储存及缓冲。

至少一个氢气压缩机，分别与氢气柜及氢气缓冲罐相连。完成氢气的压缩向所述生产系统提供反应压力。

一个氢气缓冲罐，分别与氢气压缩机及所述生产系统相连。稳定氢气压力，进一步去除压缩氢气内的水、油等杂质。

本发明与现有糠醛加氢制糠醇的工艺相比，其优点及积极效果主要表现在以下几个方面：

第一，反应温度低，反应系统内温度均一，物料升温、降温速度慢；因此安全性高。

第二，自动化程度高，单套装置产能大，单套装置可以根据需要由年产量几百吨到十几万吨任意放大，不受设备等因素的制约。

第三，氢气、糠醛气液接触充分；反应均匀、彻底；设备换热面积大，操作弹性大，操作稳定；糠醇半成品质量好且稳定，原材料及动力消耗低；能充分利用糠醛加氢产生的热量副产蒸汽用于糠醇半成品的精制。

第四，同样产能单套装置占地面积小，操作简单。吨产能设备投资省，操作人员少。

附图说明

附图1为现有技术中糠醛液相加氢制糠醇的生产工艺流程图。

附图2为本发明的一种糠醇生产工艺的流程图，其中一个全混流反应器与一个平推流反应器串联。

附图3为本发明的另外一种糠醇生产工艺的流程图，其中一个全混流反应器与三个平推流反应器串联。

附图4为本发明的另外一种糠醇生产工艺的流程图，其中两个全混流反应器和两个平推流反应器串连。

图中各附图标记分别表示：

1、预热器          2、平推流反应器      3、冷却器

4、分离器          5、低压氢气缓冲罐    6、气液分离器

7、粗醇沉淀池      8、高压计量泵        9、催化剂混合罐

10、全混流反应器   11、放空冷凝器       12、反应液冷却器

13、高压氢气缓冲罐 14、氢气压缩机       15、氢气柜

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述，但应当说明的是，这些实施例仅用于说明本发明的系统和方法，而并不能将本发明的范围局限于此。

如图4所示：图4为本发明的一种糠醛液相加氢制糠醇的生产工艺流程图；应该指出的是本发明的创新之处就是：将全混流反应器与平推流反应器串联组合使用，使用自吸气式全混流反应器加大了气液相接触面积，降低了反应温度使生产更加安全、糠醇半成品质量大幅度提高。

糠醛与催化剂、助催化剂在搅拌罐内混合均匀后由计量泵输送入第一个全混流反应器，反应后的物料靠液位差流入第二个全混流反应器，进一步反应后的物料进入两个平推流反应器，完全反应的糠醇半成品经过冷却后进行低压分离，分离出来的氢气根据含有的杂质气体情况决定放空或送入氢气压缩机入口。

氢气经过氢气压缩机加压后输送入高压氢气缓冲罐然后从第二个全混流反应器底部通入，与反应物料充分反应后未反应的氢气从第二个反应器上部出来通入第一个全混流反应器的底部，未反应的氢气最后从第一个全混流反应器上部放空。

在第一个全混流反应器内糠醛反应约70％以上，剩余未反应完全的物料在第二个全混流反应器及平推流反应器内反应。

以上是本发明的基本原理，下面将做详细说明。

如图4所示为本发明糠醇生产工艺流程图，对其中各设备的作用及工艺操作参数首先做如下说明：

高压计量泵8：与催化剂混料罐9、全混流反应器10相连接，将混合完毕的糠醛、催化剂、助催化剂混合物连续输送入反应器中进行反应，出口压力需大于生产系统压力保证糠醛、催化剂等的混合物按照正常工艺流程运行；压力：5.5～10.0MPa，温度：常温。

催化剂混合罐9：设有催化剂、助催化剂的加料口，上部与输送糠醛的管道相连，下部与高压计量泵8相连。出料口位置需高于高压计量泵8的进料口保证混合物能顺利的连续输送到高压计量泵8的入口。在此完成糠醛与催化剂、助催化剂的充分混合，保证混合物各点浓度均一；压力：常压，温度：常温。

反应液冷却器12：与糠醛加氢生产系统、汽液分离器相连接；为列管式换热器，反应液走管程，冷却介质走壳程；完成反应液的冷却；压力：5.0～9.5MPa，温度：常温。

气液分离器6：与反应液冷却器12相连接，主要在此完成糠醇半成品与氢气的低压分离，将溶解在液相中的氢气释放出来根据氢气的质量情况是否返回反应系统；压力：0.2～1.5MPa，温度：常温。

氢气柜15：进气口与外来氢气管道连接，出气口与氢气压缩机14相连接，作为氢气的储存和缓冲；压力：100～1000mm水柱，温度：常温。

氢气压缩机14：与氢气柜15、高压氢气缓冲罐13相连接，一般进行3～7级压缩，将氢气压缩至反应系统压力并保证氢气的供给；压力：5.5～10.0MPa，温度：常温。

高压氢气缓冲罐13：与氢气压缩机14、糠醛加氢生产系统相连接，缓冲氢气压缩机产生的脉冲；压力：压力：5.5～10.0MPa，温度：常温。

糠醛加氢生产系统：该糠醛加氢生产系统为本发明系统的核心设备，包括：全混流反应器10、平推流反应器2、放空冷凝器11。高压计量泵8出口连接全混流反应器10，第一个全混流反应器底部出料连接第二个全混流反应器的上部，并且第一个全混流反应器出料位置需高于第二个全混流反应器入口，物料靠液位差从第一个全混流反应器流入第二个全混流反应器。第二个全混流反应器出料与第一个平推流反应器底部连接，第一个平推流反应器上部出口与第二个平推流反应器的底部连接，第二个平推流反应器上部出口与反应液冷却器12连接。第一个全混流反应器上部与放空冷凝器11的气相入口连接，放空冷凝器11的液相出口回流入第一个全混流反应器，放空冷凝器11氢气气相走壳程，冷却介质走管程，冷却后的氢气从放空冷凝器11放空口放空。

全混流反应器设有盘管及夹套，平推流反应器设有夹套，盘管及夹套内通入热水、循环水、导热油、蒸汽等热交换介质根据不同的反应阶段对反应物料进行加热、保温、冷却等操作。

糠醛加氢生产系统反应压力：5.0～9.5MPa，反应温度：第一个全混流反应器为130～200℃，第二个全混流反应器为110～180℃，平推流反应器反应温度为80～140℃。在第一个全混流反应器内完成糠醛液相加氢的初始反应，反应程度至少为70％；在平推流反应器内进行糠醛加氢的后续反应，保证糠醛反应完全，又确保糠醇不会过度反应，氢气主要为高压溶解在液相内的气体。

初始反应时全混流反应器内盘管通入蒸汽对物料进行加热，当加热至初始反应温度(一般初始反应温度在120～160℃)时糠醛与氢气开始进行加氢反应同时放出热量，正常反应时全混流反应器的热量主要来自于糠醛加氢所放出的热量并且根据反应温度需要对反应物料进行降温。反应稳定时根据反应放热量的多少利用全混流反应器的盘管和夹套可以副产蒸汽。

经过气液分离器6低压分离后的糠醇半成品有两种处理方式：

一是，直接放入料池中进行自然沉降，沉降时间至少为8小时，上清液用泵送入糠醇精制装置进行精制，沉降的催化剂定时进行清理。

二是，将糠醇半成品送入高速离心机内进行离心甩滤，高速离心机的转速至少为800转/分钟。糠醇半成品连续进入离心机，分离后的糠醇半成品连续送入糠醇精制装置进行精制，离心机自动卸渣。

以下给出几个具体实施例，分别对本发明及现有技术中糠醛液相连续加氢生产方式对比予以详细叙述。

对比实施例

所述对比实施例是现有技术中糠醛液相连续加氢制糠醇生产工艺实施例。

使用图1所示的工艺流程及设备，糠醛、催化剂、助催化剂在催化剂混合罐9中混合均匀后经过高压计量泵8与经过压缩机压缩后的氢气一起进入预热器1预热，然后进入两个串联的平推流反应器3进行加氢反应。反应完成的物料在冷却器3中冷却后进入分离器4进行高压气液分离，分离后的液相进入气液分离器6进行低压气液分离将溶解在液相中的氢气分离出来。分离出来的氢气进入低压氢气缓冲罐5缓冲并进一步分离出氢气中的液相后并入氢气压缩机入口重新回用，分离后的糠醇半成品在粗醇沉淀池中分离出大部分催化剂后送入糠醇精制系统进行蒸馏精制得成品糠醇。

原料糠醛质量：含量≥98.5％质量，水份≤0.1％质量，酸度≤0.01mol/l；氢气质量：含量≥99％体积，氧含量＜0.1％体积。

平推流反应器的规格为：内径132mm，有效长度4.5m。

反应温度：190～240℃；反应压力：6.5～9.0MPa；预热温度：100～120℃；催化剂使用量占糠醛的0.6～0.8％(质量比)，催化剂是Cu；糠醛的进料控制在230～270l/h。

所得糠醇半成品质量如下表1所示，糠醛加氢制糠醇原材料、蒸汽、电等消耗见表2。

实施例1：

如图2所示的工艺流程采用一个全混流反应器与一个平推流反应器串联使用。糠醛与催化剂、助催化剂按比例在催化剂搅拌罐9中混合均匀，然后用高压计量泵8输送入全混流反应器10内。氢气由氢气压缩机14压缩后输送到高压氢气缓冲罐内，压缩后的氢气由高压氢气缓冲罐从全混流反应器10底部送入全混流反应器10。氢气与糠醛在全混流反应器10内充分接触反应，反应完的物料通过液位调节阀送入平推流反应器2继续反应，未反应的氢气从全混流反应器10上部放出将氢气高温下带出的液体经过放空冷凝器11冷凝后重新回到全混流反应器10内进行反应，冷凝后的氢气(含有惰性气体和氧气等)放空。反应完全的糠醇半成品靠压力差送入反应液冷却器12冷却至室温后进入汽液分离器6进行低压分离，糠醇半成品放入料池进行沉降，释放出的氢气并入氢气压缩机入口循环使用。糠醇半成品在料池中沉降分离出大部分催化剂后送入圣泉专利糠醇精制系统进行蒸馏精制得成品糠醇。

原料糠醛质量：含量≥98.5％质量，水份≤0.1％质量，酸度≤0.01mol/l；氢气质量：含量≥99％体积，氧含量＜0.1％体积。

全混流反应器规格：有效容积3m³，自吸气式搅拌器2组，设有夹套及盘管。

平推流反应器的规格为：内径150mm，有效长度6.5m，设有夹套。

反应温度：全混流反应器165～190℃，平推流反应器135～180℃；反应压力：6.5～9.0MPa；催化剂使用Cu催化剂，催化剂使用量占糠醛的0.42～0.7％wt，催化剂是Cu；助催化剂为CaO，使用量占催化剂的10～20％重量；糠醛的进料控制在1.8～2.8吨/小时(t/h)。糠醛在全混流反应器内反应程度＞95％，剩余未反应完全的在平推流反应器内完成。

所得糠醇半成品质量如下表1所示，糠醛加氢制糠醇原材料、蒸汽、电等消耗见表2。

实施例2：

如图3所示的工艺流程采用一个全混流反应器与三个平推流反应器串联使用。糠醛与催化剂、助催化剂按比例在催化剂搅拌罐9中混合均匀，然后用高压计量泵8输送入全混流反应器10内。氢气由氢气压缩机14压缩后输送到高压氢气缓冲罐内，压缩后的氢气由高压氢气缓冲罐从全混流反应器10底部送入全混流反应器10。氢气与糠醛在全混流反应器10内充分接触反应，反应完的物料通过液位调节阀送入三个平推流反应器2继续反应，未反应的氢气从全混流反应器10上部放出将氢气高温下带出的液体经过放空冷凝器11冷凝后重新回到全混流反应器10内进行反应，冷凝后的氢气(含有惰性气体和氧气等)放空。反应完全的糠醇半成品靠压力差送入反应液冷却器12冷却至室温后进入汽液分离器6进行低压分离，糠醇半成品放入料池进行沉降，释放出的氢气并入氢气压缩机入口循环使用。糠醇半成品在料池中沉降分离出大部分催化剂后送入糠醇精制系统进行蒸馏精制得成品糠醇。

原料糠醛质量：含量≥98.5％质量，水份≤0.1％质量，酸度≤0.01mol/l；氢气质量：含量≥99％体积，氧含量＜0.1％体积。

全混流反应器规格：有效容积3m³，自吸气式搅拌器2组，设有夹套及盘管。

平推流反应器的规格为：内径150mm，有效长度6.5m，设有夹套。

反应温度：全混流反应器165～190℃，平推流反应器95～180℃；反应压力：6.5～9.0MPa；催化剂使用Cu催化剂，催化剂使用量占糠醛的0.4～0.6％重量；助催化剂为CaO，使用量占催化剂的10～20％重量；糠醛的进料控制在2.4～3.2t/h。糠醛在全混流反应器内反应程度＞80％，剩余未反应完全的在平推流反应器内完成。

所得糠醇半成品质量如下表1所示，糠醛加氢制糠醇原材料、蒸汽、电等消耗见表2。

实施例3

如图4所示的工艺流程采用两个全混流反应器与两个平推流反应器串联使用。糠醛与催化剂、助催化剂按比例在催化剂搅拌罐9中混合均匀，然后用高压计量泵8输送入全混流反应器10内。氢气由氢气压缩机14压缩后输送到高压氢气缓冲罐内，压缩后的氢气由高压氢气缓冲罐从全混流反应器10底部送入全混流反应器10。氢气与糠醛在全混流反应器10内充分接触反应，反应完的物料通过液位调节阀送入平推流反应器2继续反应，未反应的氢气从全混流反应器10上部放出将氢气高温下带出的液体经过放空冷凝器11冷凝后重新回到全混流反应器10内进行反应，冷凝后的氢气(含有惰性气体和氧气等)放空。反应完全的糠醇半成品靠压力差送入反应液冷却器12冷却至室温后进入汽液分离器6进行低压分离，糠醇半成品放入料池进行沉降，释放出的氢气并入氢气压缩机入口循环使用。糠醇半成品在料池中沉降分离出大部分催化剂后送入糠醇精制系统进行蒸馏精制得成品糠醇。

原料糠醛质量：含量≥98.5％质量，水份≤0.1％质量，酸度≤0.01mol/l；氢气质量：含量≥99％体积，氧含量＜0.1％体积。

全混流反应器规格：有效容积3m³，自吸气式搅拌器2组，设有夹套及盘管。

平推流反应器的规格为：内径150mm，有效长度6.5m，设有夹套。

反应温度：全混流反应器165～190℃，平推流反应器135～180℃；反应压力：6.5～9.0MPa；催化剂使用Cu催化剂，催化剂使用量占糠醛的0.42～0.7％wt，催化剂是Cu；助催化剂为CaO，使用量占催化剂的10～20％重量；糠醛的进料控制在1.8～2.8屯/小时(t/h)。糠醛在全混流反应器内反应程度＞95％，剩余未反应完全的在平推流反应器内完成。所得糠醇半成品质量如下表1所示，糠醛加氢制糠醇原材料、蒸汽、电等消耗见表2。

表1

表2

从上表1可以看出本发明的诸实施例产品质量情况均优于糠醇现有技术的产品质量，并且超过了国家标准优级品的要求。从表2可以看出本发明的诸实施例原辅材料的消耗也低于现有技术的原辅材料的消耗，装置投资和操作人员要低于现有技术水平。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或改变。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或改变仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (26)

1.一种糠醛液相加氢制备糠醇的方法，所述方法包括将1或多台全混流反应器与1或多台平推流反应器进行串联组合使用，连续加入反应物料在反应器内进行连续反应得到糠醇，其中反应物料包括糠醛原料、催化剂和氢气。

2.如权利要求1所述的糠醛液相加氢制备糠醇的方法，其中所述全混流反应器与所述平推流反应器串联组合形式是反应物料首先进入1或多台全混流反应器，然后再进入1或多台平推流反应器。

3.如权利要求2所述的糠醛液相加氢制备糠醇的方法，其中所述全混流反应器与所述平推流反应器串联组合形式是反应物料首先进入1台全混流反应器，然后再进入1-3台平推流反应器。

4.如权利要求2所述的糠醛液相加氢制备糠醇的方法，其中在所述的1或多台平推流反应器之后可以再串连1或多台全混流反应器和/或平推流反应器。

5.如权利要求1-3任意一项所述的糠醛液相加氢制备糠醇的方法，其中所述全混流反应器数量为1-5台，而所述平推流反应器的数量为1-10台。

6.如权利要求1-3任意一项所述的糠醛液相加氢制备糠醇的方法，其中所述全混流反应器为自吸气式反应器。

7.如权利要求6所述的糠醛液相加氢制备糠醇的方法，其中所述1或多台全混流反应器中的每个全混流反应器内包括至少1组自吸气式搅拌器，并且搅拌器的转速为至少50转/分钟。

8.如权利要求7所述的糠醛液相加氢制备糠醇的方法，其中所述1或多台全混流反应器中的每个全混流反应器内包括1-8组自吸气式搅拌器。

9.如权利要求1-3任意一项所述的醛液相加氢制备糠醇的方法，其中所述1或多台全混流反应器中的每个全混流反应器内设有加热/冷却盘管或夹套，盘管或夹套内通入蒸汽、热水、循环水、导热油或其他热交换介质；其中在糠醛初始反应阶段用盘管、夹套进行加热，反应过程中用热交换介质取走反应产生的热量。

10.如权利要求1-3任意一项所述的糠醛液相加氢制备糠醇的方法，所述1或多台平推流反应器中的每个平推流反应器内设有夹套，夹套内通入蒸汽、热水、循环水、导热油或其他热交换介质以在反应过程中对反应器进行升温、保温或降温。

11.如权利要求1-3任意一项所述的糠醛液相加氢制备糠醇的方法，其中将糠醛原料与催化剂混合后一起用计量泵首先输送到所述的1或多台全混流反应器内；或者首先将糠醛输送到所述的全混流反应器内，然后将催化剂输送到所述的全混流反应器内。

12.如权利要求1-3任意一项所述的糠醛液相加氢制备糠醇的方法，其中糠醛原料和催化剂的混合物与氢气顺流进入所述的1或多台全混流反应器。

13.如权利要求1-3任意一项所述的糠醛加氢制备糠醇的方法，其中糠醛原料和催化剂的混合物与氢气逆流进入所述的1或多台全混流反应器。

14.如权利要求1-3任意一项所述的糠醛加氢制备糠醇的方法，其中糠醛原料在所述1或多台全混流反应器内反应至少70％以上。

15.如权利要求1-3任意一项所述的糠醛液相加氢制备糠醇的方法，其中反应器中的反应压力为1.0～9.5MPa，在所述的1或多台全混流反应器中的第一台全混流反应器内的反应温度为130～250℃，其它所述全混流反应器及所述的1或多台平推流反应器中的反应温度不超过200℃。

16.如权利要求15所述的糠醛液相加氢制备糠醇的方法，其中其他全混流反应器及所述的1或多台平推流反应器的反应温度为80～180℃。

17.如权利要求1-3任意一项所述的糠醛液相加氢制备糠醇的方法，其中所述的催化剂是Cu催化剂或者Cu-Cr催化剂，催化剂的用量占糠醛质量的0.2～2.0％。

18.如权利要求1-3任意一项所述的糠醛液相加氢制备糠醇的方法，其中在反应中还使用了占催化剂5～35％质量的助催化剂。

19.如权利要求18所述的糠醛液相加氢制备糠醇的方法，其中所述的助催化剂为氧化钙。

20.如权利要求1-3任意一项所述的糠醛液相加氢制备糠醇的方法，其中还包括对所得到的糠醇进行纯化的步骤。

21.一种糠醛液相加氢制备糠醇的系统，其中所述系统包括：一个将糠醛与催化剂混合并输送入生产系统的上料装置、一个将氢气进行压缩的氢气压缩装置、一个进行糠醛液相加氢的反应装置以及一个对反应所得到的糠醇半成品进行冷却及与氢气分离的冷却、分离的装置，其中所述的糠醛液相加氢反应装置包括串连组合使用的1或多台全混流反应器和1或多台平推流反应器。

22.如权利要求21所述的糠醛液相加氢制备糠醇的系统，其中所述的全混流反应器与所述平推流反应器串联组合形式是反应物料首先进入所述的1或多台全混流反应器，然后再进入所述的1或多台平推流反应器。

23.如权利要求21所述的糠醛液相加氢制备糠醇的系统，其中所述系统还包括对糠醛原料进行预加热的装置。

24.如权利要求21所述的糠醛液相加氢制备糠醇的系统，其中所述的上料装置包括：

将糠醛原料与催化剂进行混合的搅拌罐，搅拌罐上设有催化剂、助催化剂的加料口，搅拌罐上部与输送糠醛的管道相连，下部与计量泵相连，其中所述的计量泵的出口与糠醛预热器相连，从而完成将混合好的物料经糠醛预热器输送到所述系统中。

25.如权利要求21所述的糠醛液相加氢制备糠醇的系统，其中在所述的反应装置中：

1或多台全混流反应器，其上部与所述糠醛预热器相连，氢气缓冲罐的压缩氢气管道通入所述全混流反应器的底部，从而完成糠醛的加氢反应；

1或多台平推流反应器，其下部与所述的全混流反应器的出液口相连，上部与冷却、分离系统相连，从而完成糠醛加氢的最终反应。

26.如权利要求21所述的糠醛液相加氢制备糠醇的系统，其中所述的冷却、分离系统包括：

一个反应冷却器，分别与所述反应装置及汽液分离器相连，从而将反应物料进行冷却；

一个汽液分离器，与所述反应冷却器相连，其中液体物料放入料池中，将冷却后的反应物料减压，减压后释放出的氢气放空或并入所述氢气压缩系统，减压后的液体物料放入料池中，从而将反应物料进行分离。

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