CN108367261A - 防护床系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于生产碳酸亚乙酯和/或乙二醇的反应系统，所述反应包含位于催化性EO反应器上游的防护床系统，所述防护床系统包含供应待处理的气态馈料的馈送管线和经配置以去除经处理气态馈料的流出物管线以及按顺序串联布置的两个或更多个防护床容器，每个防护床容器包含入口、防护床材料床和出口，其中每个防护床容器的所述入口通过阀门附接至所述馈送管线和在顺序上在所述防护床容器之前的防护床容器的所述出口两者，且其中每个防护床容器的所述出口通过阀门附接至所述流出物管线和在顺序上在所述防护床容器之后的防护床容器的所述入口两者，且其中在顺序上在最后一个防护床容器之后的防护床容器为在顺序上第一的防护床容器。

Description

防护床系统和方法
技术领域
本发明涉及防护床系统和用于操作所述系统以在环氧乙烷反应器上游使用的方法。
背景技术
单乙二醇用作制造聚酯纤维、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)塑料和树脂的原材料。它也并入汽车防冻液中。
单乙二醇通常自环氧乙烷制备，环氧乙烷又自乙烯制备。通常在10-30巴(bar)的压力和200-300℃的温度下，使乙烯和氧气越过氧化银催化剂，从而产生包含环氧乙烷、二氧化碳、乙烯、氧气和水的产物流。产物流中的环氧乙烷的量通常介于约0.5重量百分比与10重量百分比之间。将产物流供应至环氧乙烷吸收器，且环氧乙烷由含有水的再循环溶剂流吸收。将环氧乙烷耗尽的流体部分或全部供应至二氧化碳吸收塔，其中二氧化碳至少部分由再循环吸收流吸收。未由再循环吸收流吸收的气体与绕过二氧化碳吸收塔的任何气体再组合且再循环至环氧乙烷反应器。
离开环氧乙烷吸收器的溶剂流称为富吸收剂。将富吸收剂供应至环氧乙烷汽提器，其中环氧乙烷以蒸气流形式自富吸收剂去除。环氧乙烷耗尽的溶剂流称为贫吸收剂，且再循环至环氧乙烷吸收器以进一步吸收环氧乙烷。
自环氧乙烷汽提器获得的环氧乙烷可以经纯化以用于储存和出售，或可以进一步反应以得到乙二醇。在一种熟知方法中，使环氧乙烷与大量过量的水在非催化性方法中反应。此反应通常产生二醇产物流，其由几乎90重量百分比的单乙二醇、主要为二乙二醇、一些三乙二醇和少量更高级同系物的其余部分组成。在另一种熟知方法中，使环氧乙烷与二氧化碳在催化剂存在下反应以产生碳酸亚乙酯。碳酸亚乙酯随后水解，得到乙二醇。经由碳酸亚乙酯的反应显著改进环氧乙烷转化为单乙二醇的选择性。
已努力简化自乙烯获得乙二醇的方法，减少所需设备且减少能量消耗。GB2107712描述一种制备单乙二醇的方法，其中将来自环氧乙烷反应器的气体直接供应至反应器，在所述反应器中，环氧乙烷转化为碳酸亚乙酯或转化为乙二醇与碳酸亚乙酯的混合物。
EP 0776890描述一种方法，其中将来自环氧乙烷反应器的气体供应至吸收器，在所述吸收器中，吸收溶液主要含有碳酸亚乙酯和乙二醇。将吸收溶液中的环氧乙烷供应至羧化反应器，且在羧化催化剂存在下使其与二氧化碳反应。随后，将吸收溶液中的碳酸亚乙酯在添加水的情况下供应至水解反应器，且在水解催化剂存在下进行水解。
EP 2178815描述一种制备单乙二醇的反应性吸收方法，其中将来自环氧乙烷反应器的气体供应至吸收器，且使环氧乙烷与包含至少20wt％水的贫吸收剂在一或多种促进羧化和水解的催化剂存在下接触，且大部分环氧乙烷在吸收器中转化为碳酸亚乙酯或乙二醇。
在这些情况中的每一种中，将从EO吸收器或反应性吸收器产生含有不被再循环吸收剂流吸收的气体的气流。此气流在二氧化碳吸收塔中处理，且随后与绕过二氧化碳吸收塔的任何气体再组合。随后使组合的气体再循环至环氧乙烷反应器。
当在吸收器中存在一或多种促进羧化和水解的催化剂时，来自这些催化剂的分解材料和副产物可能会存在于富吸收剂流和/或气流中。
一般用于环氧乙烷反应器中的银基环氧乙烷(EO)催化剂对催化剂毒物敏感，尤其是某些含卤素物质，如一些含碘杂质和一些含溴杂质。因此，存在于再循环气流中的任何所述催化剂毒物将需要在使其与EO催化剂接触之前自流体去除。在环氧化反应器上游使用纯化区或防护床公开于EP 2285795、EP 2279182和EP 2155375中。
本发明人已发现，EO催化剂对于某些催化剂毒物的灵敏度可能高于预先期望，且简单防护床系统不适合以可信赖和经济的方式保护EO催化剂床。需要一种优化设计以提供有效且经济的解决方案。因此，本发明人已设法提供用于在从烯烃制造烷二醇时去除EO催化剂毒物的改进的防护床系统和方法。
发明内容
因此，本发明提供一种用于生产碳酸亚乙酯和/或乙二醇的反应系统，所述反应系统包含位于催化性EO反应器上游的防护床系统，所述防护床系统包含供应待处理的气态馈料的馈送管线和经配置以去除经处理气态馈料的流出物管线以及按顺序串联布置的两个或更多个防护床容器，每个防护床容器包含入口、防护床材料床和出口，其中每个防护床容器的入口通过阀门附接至馈送管线和在顺序上在所述防护床容器之前的防护床容器的出口两者，且其中每个防护床容器的出口通过阀门附接至流出物管线和在顺序上在所述防护床容器之后的防护床容器的入口两者，且其中在顺序上在最后一个防护床容器之后的防护床容器为在顺序上第一的防护床容器。
本发明还提供一种在反应系统中操作防护床系统以生产如本文所示的碳酸亚乙酯和/或乙二醇的方法，所述方法包含以下步骤：
(i)经由馈送管线供应气态馈料；
(ii)馈送所述气态馈料通过串联布置的两个或更多个防护床容器，其中每个防护床容器包含能够从气态馈料去除杂质的防护床材料床；
(iii)使气态馈料与两个或更多个防护床容器中的每一个中的防护床材料接触，从而从气态馈料去除杂质；
(iv)从串联的最后一个防护床容器去除经处理气态馈料；
(v)在一段时间后，从气态馈料流去除第一防护床容器，且使气态馈料继续流经第二和任何后续防护床容器；
(vi)更新存在于第一防护床容器中的防护床材料；以及
(vii)恢复流经第一防护床容器的气态馈料流，使得其为与气态馈料接触的串联的最后一个防护床容器。
附图说明
图1至图3为展示本发明的示例性、但非限制性实施例的示意图。
具体实施方式
本发明提供一种防护床系统和用于操作所述系统以在环氧乙烷反应器上游使用的方法。
在环氧乙烷反应器中，使乙烯与氧气在催化剂存在下反应以形成环氧乙烷。在所述反应中，氧气可以氧气或空气的形式供应，但优选以氧气形式供应。通常供应压载气体，例如甲烷或氮气以允许在高氧气含量下操作而不会产生可燃混合物。可以供应调节剂，例如单氯乙烷、氯乙烯或二氯乙烷以控制环氧乙烷催化剂性能。优选将烯烃、氧气、压载气体和调节剂供应至再循环气体，所述再循环气体是从环氧乙烷吸收器(优选经由二氧化碳吸收塔)供应至环氧乙烷反应器。
环氧乙烷反应器通常为多管、固定床反应器。催化剂优选为载体材料，例如氧化铝上的精细分散的银且任选地为促进剂金属。反应优选在大于1MPa且小于3MPa的压力和大于200℃且小于300℃的温度下进行。来自环氧乙烷反应器的气体组合物优选地在一或多个冷却器中冷却，优选地伴以在一或多个温度水平下产生蒸汽。
随后使气体组合物传递至环氧乙烷吸收器，在所述环氧乙烷吸收器中使气体组合物与贫吸收剂紧密接触。贫吸收剂包含至少20wt％的水。优选地，贫吸收剂还包含碳酸亚乙酯和/或乙二醇。气体组合物中的至少一部分、且优选大体上所有的环氧乙烷被吸收至贫吸收剂中。优选地，在促进羧化和水解的一或多种催化剂存在下使气体组合物与贫吸收剂紧密接触。适合地，吸收剂可以是描述于EP 2178815中或同在申请中的申请案EP 14186273.0中的反应性吸收剂的类别。
在本发明的一个实施例中，促进羧化和水解的一或多种催化剂为均质的，且贫吸收剂含有一或多种催化剂。
已知促进羧化的均质催化剂包括碱金属卤化物，如碘化钾和溴化钾，和卤化有机鏻或铵盐，如碘化三丁基甲基鏻、碘化四丁基鏻、碘化三苯基甲基鏻、溴化三苯基丙基鏻、氯化三苯基苯甲基鏻、溴化四乙铵、溴化四甲铵、溴化苯甲基三乙基铵、溴化四丁基铵和碘化三丁基甲基铵。已知促进羧化的优选均质催化剂包括碱金属碘化物，如碘化钾，和卤化有机鏻或铵盐，如碘化三丁基甲基鏻、碘化四丁基鏻、碘化三苯基甲基鏻和碘化三丁基甲基铵。
已知促进水解的均质催化剂包括碱性碱金属盐，如碳酸钾、氢氧化钾和碳酸氢钾，或碱金属金属盐，如钼酸钾。
优选的均质催化剂系统包括碘化钾与碳酸钾的组合，以及碘化钾与钼酸钾的组合。
在本发明的另一实施例中，促进羧化和水解的一或多种催化剂为异质的，且异质催化剂含于垂直堆叠的塔盘中。促进羧化的异质催化剂包括固定于硅石上的季铵和季鏻卤化物、结合至不溶性聚苯乙烯珠粒的季铵和季鏻卤化物，和固定于含有季铵或季鏻基团的固体载体，如含有季铵或季鏻基团的离子交换树脂上的金属(例如锌)卤化物，优选碘化物。促进水解的异质催化剂包括固定于固体载体上的金属盐，例如固定于含有季铵或季鏻基团的离子交换树脂上的钼酸盐、钒酸盐或钨酸盐，或固定于固体载体上的碱性阴离子，如碳酸氢根离子，例如固定于含有季铵或季鏻基团的离子交换树脂上的碳酸氢根。
自环氧烷吸收器抽取‘富吸收剂’流，优选通过自环氧烷吸收器的底部，即在垂直堆栈塔盘或封装下方抽取液体。视吸收器中的条件、设置和催化剂而定，富吸收剂流将含有碳酸伸烷酯和/或烷二醇和任何剩余EO(如果存在)。
未在环氧烷吸收器中被吸收的任何气体，包括任何催化剂分解产物或副产物被从吸收器的顶部去除且最终再循环至环氧化反应器。优选地，在如此处理的气体供应至环氧化反应器之前，待再循环至环氧化反应器的气体的至少一部分将供应至二氧化碳吸收塔，在二氧化碳吸收塔中至少部分吸收二氧化碳。
优选地，气体在再循环至环氧化反应器之前经冷却以便降低水含量。这是优选的，因为环氧化反应器中的环氧化催化剂的性能可能会受到过量水的不利影响。防护床容器中的防护床材料的性能也可能会受到过量水的不利影响。因此，气体在供应至防护床系统之前优选经冷却。自再循环气流去除的水可以任选地再循环至环氧烷吸收器。
已发现，当促进羧化和水解的一或多种催化剂存在于吸收器中且所述催化剂包含一或多种碘化物或溴化物时，随后可以形成气态含碘杂质或含溴杂质，其随同再循环气流离开环氧烷吸收器。这些杂质，尤其是有机含碘杂质，可以甚至以微小量毒害环氧化反应器中的环氧化催化剂。
在能够降低含碘杂质和/或含溴杂质的量的防护床系统中处理再循环气体可以降低再循环气体中的所述杂质的量，且因此保护环氧化催化剂的性能，尤其是选择性、活性、和在必须用新制环氧化催化剂更换催化剂之前环氧化催化剂保留在环氧化反应器中的持续时间。
本发明人已发现，再循环气体中的尤其有机含碘杂质、且更尤其碘化乙烯和烷基碘化物，如碘代乙烷和碘代甲烷需要减少至极低含量，以使环氧化催化剂的性能保持不受所述杂质的存在的影响。优选地，再循环气体中的碘代甲烷、碘代乙烷和碘化乙烯的量各自需要减少至不超过5ppbw，更优选不超过3ppbw，甚至更优选不超过2ppbw，最优选不超过1ppbw。
因此，本发明提供一种位于催化性EO反应器上游的防护床系统，所述防护床系统包含供应待处理的气态馈料的馈送管线和经配置以去除经处理气态馈料的流出物管线以及按顺序串联配置的两个或更多个防护床容器，每个防护床容器包含入口、防护床材料床和出口，其中每个防护床容器的入口通过阀门附接至馈送管线和在顺序上在所述防护床容器之前的防护床容器的出口两者，且其中每个防护床容器的出口通过阀门附接至流出物管线和在顺序上在所述防护床容器之后的防护床容器的入口两者，且其中在顺序上在最后一个防护床容器之后的防护床容器为在顺序上第一的防护床容器。
优选地，待处理的气态馈料为来自EO吸收器的再循环气体。更优选地，待处理的气态馈料为尚未在二氧化碳吸收塔中处理的来自EO吸收器的再循环气体。在本方法中在此阶段定位防护床系统可以具有额外优势：保护CO2吸收器免受可能会由通过防护床系统去除的杂质引起的任何潜在作用的影响。
馈送管线任选地含有一或多个加热或冷却装置，如热交换器，以便更改气态馈料的温度以使其最适于防护床系统。
防护床系统包含按顺序布置的两个或更多个防护床容器。在本发明的一个实施例中，优选地，防护床系统包含按顺序串联配置的多于两个、例如3或4个防护床容器。
本文的顺序意指第一防护床容器之后串联有第二防护床容器；第二防护床容器之后为第三防护床容器(如果存在)；且第三防护床容器之后为第四防护床容器(如果存在)等。认为第一防护床容器按顺序出现于最后一个防护床容器之后。
每个防护床容器包含防护床材料床。合适的防护床材料选自能够吸收损害EO催化剂的材料，确切地说有机含碘杂质的任何材料。优选材料包括描述于EP 2285795和EP2155375中的那些材料。优选地，单一防护床系统中的所有防护床容器含有相同防护床材料。
每个防护床容器包含入口，其通过阀门附接至馈送管线和在顺序上在所述防护床容器之前的防护床容器的出口两者。在任何时候，阀门将允许来自馈送管线或来自在顺序上在所述防护床容器之前的防护床容器的馈送。
每个防护床容器包含出口，其通过阀门附接至流出物管线和在顺序上在所述防护床容器之后的防护床容器的入口两者。在任何时候，阀门将允许馈送至流出物管线或在顺序上在所述防护床容器之后的防护床容器。
用于每个防护床系统中的阀门可为本领域的技术人员已知的任何合适类型的阀门。所述阀门包括(但不限于)单阀门、双阀门和呈截断与排放设置的双阀门。
防护床系统包含经配置以从所述系统去除经处理气态馈料且将其直接或间接供应至EO反应器的流出物管线。流出物管线任选地含有一或多个加热或冷却装置，如热交换器，以便在使气态馈料提供至EO反应器之前更改气态馈料的温度以使其最适于EO反应器或气态馈料的任何进一步处理。
在本发明的一个实施例中，本发明的防护床系统可以前接或后接另一防护床装置。所述防护床装置可以具有本领域中已知的标准设置，如简单的单床、防护床容器或并行布置以允许馈料在两个防护床之间切换的两个此种防护床。在此实施例中，另外的防护床装置可以含有与本发明的防护床系统相同或不同的防护床材料。然而，在本发明的一个优选实施例中，两个或更多个根据本发明的防护床系统可以串联布置于EO反应器的上游。在此实施例中，第一防护床系统的流出物管线供应第二防护床系统的馈送管线。可以在第一防护床系统的馈送管线和/或流出物管线中和/或在第二防护床系统的馈送管线和/或流出物管线中提供一或多个加热或冷却装置，如热交换器，以便提供处于理想温度下的馈料或使流出物冷却。另外，在此实施例中，每个防护床系统内所含有的防护床材料可以相同或不同。优选地，其为不同的。每个防护床系统内所含有的防护床的数目也可以相同或不同。此外，视其中所含有的防护床材料或应去除的杂质而定，气体在每个防护床系统中进行处理的条件也可以相同或不同。
适合地，在来自本发明的防护床系统的经处理气态馈料的至少一部分已供应至二氧化碳吸收塔且经处理之后，将所述馈料供应至EO反应器。
本发明还提供一种用于操作位于催化性EO反应器上游的防护床系统的方法，所述方法包含以下步骤：
(i)经由馈送管线供应气态馈料；
(ii)馈送所述气态馈料通过串联布置的两个或更多个防护床容器，其中每个防护床容器包含能够从气态馈料去除杂质的防护床材料床；
(iii)使气态馈料与两个或更多个防护床容器中的每一个中的防护床材料接触，从而从气态馈料去除杂质；
(iv)从串联的最后一个防护床容器去除经处理气态馈料；
(v)在一段时间后，从气态馈料流去除第一防护床容器且使气态馈料继续流经第二和任何后续防护床容器；
(vi)更新存在于第一防护床容器中的防护床材料；以及
(vii)恢复流经第一防护床容器的气态馈料流，使得其为与气态馈料接触的串联的最后一个防护床容器。
如上文所指示，待处理的气态馈料为来自EO吸收器的再循环气体。优选地，来自EO吸收器的所述再循环气体尚未在二氧化碳吸收塔中进行处理。优选地，在如此处理的气体供应至环氧化反应器之前且在气态馈料已在防护床系统中经处理之后，待回收至环氧化反应器的气体的至少一部分将供应至二氧化碳吸收塔，在二氧化碳吸收塔中至少部分吸收二氧化碳。
气态馈料的实际含量将视用于环氧乙烷、碳酸亚乙酯或乙二醇方法的其余部分中的条件而变化。
在每个防护床系统内，气态馈料穿过串联的两个或更多个防护床容器中的每一个且与每个防护床容器中的防护床材料接触，从而去除杂质。视气态馈料的杂质含量而定，将在第一防护床容器和可能的第二防护床容器以及任何后续防护床容器中去除杂质。将从串联的最后一个防护床容器去除经处理气态馈料。所述经处理气态馈料将具有含量降低的杂质。
在一个优选实施例中，防护床材料为在基于氧化铝的材料上的银。在此实施例中，优选在至少100℃、更优选至少115℃、最优选至少120℃的温度下操作防护床系统中的防护床容器。在此实施例中，优选在至多145℃、更优选至多140℃、最优选至多135℃的温度下操作防护床。
在另一优选实施例中，防护床材料为基于钯/金的材料，优选负载于硅石上。在此实施例中，优选在至少65℃、更优选至少70℃、最优选至少83℃的温度下操作防护床系统中的防护床容器。在此实施例中，优选在至多95℃、更优选至多90℃、最优选至多87℃的温度下操作防护床容器。
每个防护床材料床可以含于任何合适系统中的防护床容器内。优选系统包括轴向固定床，其中待处理的气体以轴向流动与防护床材料床接触，和径向固定床，其中待处理的气体自入口供应至固定床的外部且穿过固定床到达防护床容器的中心，且随后到达出口。优选为径向固定床。所述床大体上将具有较低压降。
在任何实施例中，将通过整个系统中的气体回路的压力测定每个防护床系统中的压力。优选操作压力在1MPa至4MPa(标准规格)的范围内。更优选操作压力在2MPa至3MPa(标准规格)的范围内。
如上文所指示，根据本发明的防护床系统可以前接或后接另一防护床装置。所述防护床装置可以具有本领域中已知的标准设置，如简单的单床、防护床容器或并行布置以允许馈料在两个防护床之间切换的两个所述防护床。然而，优选地，两个或更多个根据本发明的防护床系统可以串联地操作。在此实施例中，将根据本发明的方法操作防护床系统中的每一个。防护床系统中的每一个将优选含有不同防护床材料，且将优选在适合所述防护床材料的温度和压力下操作。因此，可以在使气态馈料供应至每个防护床系统之前加热或冷却气态馈料。
在本发明的一个尤其优选实施例中，两个或更多个防护床系统串联地操作。在此实施例中，每个防护床系统将优选地在其防护床容器中含有不同防护床材料。更优选地，包含两个或更多个、优选多于两个防护床容器的串联的第一防护床系统将含有基于氧化铝的材料上的银作为防护床材料。还更优选地，包含两个或更多个、优选两个防护床容器的串联的第二防护床系统将含有基于钯/金的材料(优选负载于硅石上)作为防护床材料。用于所述系统的合适操作条件如上文所指示。
在一段时间后，从气态馈料流去除防护床系统中的第一防护床容器。为了确定合适的时间段，当气态馈料离开和进入每个防护床容器时，将有必要监测气态馈料中的杂质的含量。一旦离开串联的第一防护床容器的气态馈料中杂质的量达到特定含量，例如含量指示第一防护床容器中的防护床材料至少60％、优选至少70％、更优选至少80％、最优选至少90％耗尽，即通过操作阀门从气态馈料流去除防护床容器。气态馈料流继续经过第二防护床容器和任何后续防护床容器。
随后更新第一防护床容器中的防护床材料。这可以通过去除防护床材料的至少一部分且用新制或再活化防护床材料取代其来进行。
一旦更新第一防护床容器中的防护床材料，即通过操作阀门来恢复流经所述防护床容器的气态馈料流。然而，其经恢复以使得第一防护床容器现在为与气态馈料接触的串联的最后一个防护床容器。
在另一时间段(再次通过监测气态流中的杂质含量来确定)之后，将相同步骤应用于串联的第二防护床容器(其在此阶段首先与气态馈料接触)。在恢复气态馈料流之前从所述流去除防护床容器且更新其中所含的防护床材料，其中第二防护床容器现在为与气态馈料接触的串联的最后一个防护床容器。
可以按顺序对于每个防护床容器重复此方法，以确保连续操作和高水平的杂质去除。
本发明的一个特定优势为其允许操作防护床系统以去除存在于再循环气体中的极高比例催化剂毒物杂质。同时，以可信赖、有效且经济的方式使用防护床系统。在串联的第一防护床容器中去除大部分任何杂质。然而，穿过第一防护床容器的任何杂质将在第二和任何后续防护床容器中去除。这允许第一防护床容器保持使用直至其中所含的防护床材料几乎完全耗尽。主要含有新制防护床材料的第二防护床容器随后接管杂质去除的主要负担，同时更换第一防护床容器中的防护床材料。
在含有例如并行的两个防护床容器的简单防护床系统中，在远在防护床材料完全耗尽之前将必须从气流去除第一防护容器且替换其中所含的防护床材料，以确保维持高水平的杂质去除。举例来说，当在所述系统中的防护床材料仅50％用尽时，穿过防护床容器的含碘杂质的量将已上升至不可接受的含量。随后将必须使防护床容器脱离工作且替换其内的防护床材料。因此，浪费昂贵防护床材料。
图式详细说明
现在将参考展示于图式中的非限制性实施例详细地描述本发明。
在图1中(为方便起见，未绘制出EO反应器)，将初始气态馈料1提供至任选地含有热交换器2的馈送管线3。馈送管线3经由阀门4和阀门9连接至按顺序串联布置的第一防护床容器6和第二防护床容器11的入口5和入口10。第一防护床容器6的出口7经由阀门8和阀门16连接至第二防护床容器11的入口10和流出物管线15两者。第二防护床容器11的出口12经由阀门13和阀门14连接至流出物管线15和第一防护床容器6的入口5两者。流出物管线15任选地含有热交换器17以提供处于理想温度下的经处理气态馈料18。
在使用时，首先通过馈送管线3提供气态馈料1。打开阀门4、阀门8和阀门13，且关闭阀门9、阀门14和阀门16。因此，气态馈料经由入口5传递至第一防护床容器6，在第一防护床容器中，在合适的温度和压力下使气态馈料与其中所含的防护床材料接触且去除杂质。随后，气态馈料穿过出口7。随后，气态馈料继续穿过入口10进入第二防护床容器11，在第二防护床容器中，在合适的温度和压力下使气态馈料与其中所含的防护床材料接触且可以去除另外的杂质。随后，气体传递至出口12。气态馈料随后传递至流出物管线15以任选地经由热交换器17提供经处理气态馈料18。
在通过防护床容器的出口处的杂质含量确定的一段时间后，关闭阀门4和阀门8，且打开阀门9。气态馈料流仅穿过第二防护床容器11，且从气态馈料流去除第一防护床容器。更新第一防护床容器6中的防护床材料。接着关闭阀门13，且打开阀门14和阀门16。恢复流经第一防护床容器6的气态馈料流，但所述第一防护床容器6现在作为串联的最后一个防护床容器操作。
在图2中展示含有4个防护床容器的系统(为方便起见，未绘制出EO反应器)。在图2中，将初始馈料19提供至任选地含有热交换器20的馈送管线21。馈送管线21经由阀门22、阀门42、阀门43和阀门44连接至按顺序串联布置的第一防护床容器24、第二防护床容器28、第三防护床容器32和第四防护床容器36的入口23、入口27、入口31和入口35。第一防护床容器24的出口25经由阀门26和阀门46连接至第二防护床容器28的入口27和流出物管线39两者。第二防护床容器28的出口29经由阀门30和阀门47连接至第三防护床容器32的入口31和流出物管线39两者。第三防护床容器32的出口33经由阀门34和阀门48连接至第四防护床容器36的入口35和流出物管线39两者。第四防护床容器36的出口37经由阀门38和阀门45连接至第一防护床容器24的入口23和流出物管线39两者。
流出物管线39任选地含有热交换器40以提供处于理想温度下的经处理气态馈料41。
在使用时，首先通过馈送管线21提供气态馈料19。打开阀门22、阀门26、阀门30、阀门34和阀门38，且关闭阀门42、阀门43、阀门44、阀门45、阀门46、阀门47和阀门48。因此，气态馈料经由入口23传递至第一防护床容器24，在第一防护床容器中，在合适的温度和压力下使气态馈料与其中所含的防护床材料接触且去除杂质。随后，气态馈料穿过出口25。随后，气态馈料继续穿过入口27进入第二防护床容器28，在第二防护床容器中，在合适的温度和压力下使气态馈料与其中所含的防护床材料接触且可以去除另外的杂质。随后，气体传递至出口29。随后，气态馈料继续穿过入口31进入第三防护床容器32，在第三防护床容器中，在合适的温度和压力下使气态馈料与其中所含的防护床材料接触且可以去除另外的杂质。随后，气体传递至出口33。随后，气态馈料继续穿过入口35进入第四防护床容器36，在第四防护床容器中，在合适的温度和压力下使气态馈料与其中所含的防护床材料接触且可以去除另外的杂质。随后，气体传递至出口37。气态馈料随后传递至流出物管线39以任选地经由热交换器40提供经处理气态馈料41。
在通过防护床容器的出口处的杂质含量确定的一段时间后，关闭阀门22和阀门26，且打开阀门42。气态馈料流仅穿过第二防护床容器28、第三防护床容器32和第四防护床容器36。从气态馈料流去除第一防护床容器24。更新第一防护床容器24中的防护床材料。随后关闭阀门38，且打开阀门45和阀门46。恢复流经第一防护床容器24的气态馈料流，但所述第一防护床容器24现在作为串联的最后一个防护床容器操作。
在通过防护床容器的出口处的杂质含量确定的另一时间段后，关闭阀门42和阀门30，且打开阀门43。气态馈料流仅穿过第三防护床容器32、第四防护床容器36，且随后穿过第一防护床容器24。从气态馈料流去除第二防护床容器28。更新第二防护床容器28中的防护床材料。随后关闭阀门46，且打开阀门26和阀门47。恢复流经第二防护床容器28的气态馈料流，但所述第二防护床容器28现在作为串联的最后一个防护床容器操作。
随后可以轮流对于第三和第四防护床容器重复此方法。
图3(为方便起见，未绘制出EO反应器)展示一个实施例，其中两个防护床系统(一个包含四个防护床容器，且一个包含两个防护床容器)串联地操作。每个防护床系统独立于另一个且通过上文关于图1和图2所述的方法操作。来自第一防护床系统的经处理气态馈料41提供至第二防护床系统的馈送管线3。在此实施例中，热交换器40可以用于将气态馈料在对于所述防护床系统最优的温度下提供至第二防护床系统。

Claims (10)

1.一种用于生产碳酸亚乙酯和/或乙二醇的反应系统，所述反应系统包含位于催化性EO反应器上游的防护床系统，所述防护床系统包含供应待处理的气态馈料的馈送管线和经配置以去除经处理气态馈料的流出物管线以及按顺序串联布置的两个或更多个防护床容器，每个防护床容器包含入口、防护床材料床和出口，其中每个防护床容器的所述入口通过阀门附接至所述馈送管线和在顺序上在所述防护床容器之前的防护床容器的所述出口两者，且其中每个防护床容器的所述出口通过阀门附接至所述流出物管线和在顺序上在所述防护床容器之后的防护床容器的所述入口两者，且其中在顺序上在最后一个防护床容器之后的防护床容器为在顺序上第一的防护床容器。
2.根据权利要求1所述的系统，其中每个防护床材料床为径向固定床。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其中所述防护床系统还在处于所述催化性EO反应器上游的二氧化碳吸收器的上游。
4.一种用于从EO反应器上游的气态馈料去除杂质的系统，其中串联设置两个或更多个根据权利要求1到3中任一项所述的防护床系统。
5.根据权利要求4所述的系统，其中串联布置的第一防护床系统内所含有的防护床材料包含氧化铝上的银，且所述防护床系统包含串联布置的多于两个防护床容器。
6.根据权利要求4或5所述的系统，其中串联布置的第二防护床系统内所含有的防护床材料包含金和钯，优选负载于硅石上。
7.一种用于操作根据权利要求1到6中任一项所述的用于生产碳酸亚乙酯和/或乙二醇的反应系统中的防护床系统的方法，所述方法包含以下步骤：
(i)经由馈送管线供应气态馈料；
(ii)馈送所述气态馈料通过串联布置的两个或更多个防护床容器，其中每个防护床容器包含能够从所述气态馈料去除杂质的防护床材料床；
(iii)使所述气态馈料与所述两个或更多个防护床容器中的每一个中的防护床材料接触，从而从所述气态馈料去除杂质；
(iv)从串联的最后一个防护床容器去除经处理气态馈料；
(v)在一段时间后，从所述气态馈料流去除第一防护床容器，且使所述气态馈料继续流经第二和任何后续防护床容器；
(vi)更新存在于所述第一防护床容器中的所述防护床材料；以及
(vii)恢复流经所述第一防护床容器的所述气态馈料流，使得其为与所述气态馈料接触的串联的最后一个防护床容器。
8.根据权利要求7所述的方法，其中串联布置通过此方法操作的两个或更多个防护床系统，且将从所述第一防护床系统串联中的最后一个防护床容器去除的经处理气态馈料流作为气态馈料经由馈送管线供应至所述第二防护床系统。
9.根据权利要求8所述的方法，其中串联布置的所述第一防护床系统内所含有的所述防护床材料包含氧化铝上的银。
10.根据权利要求7到9中任一项所述的方法，其中串联布置的所述第二防护床系统内所含有的所述防护床材料包含钯和金，优选负载于硅石上。
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