CN204174135U - 一种糠醛液相催化法加氢生产糠醇的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及糠醇生产领域，具体而言，涉及一种糠醛液相催化法加氢生产糠醇的装置。其包括混料罐、混合三通、反应器、冷却器、高压分离器和澄清器；混料罐与混合三通连接；混合三通还与反应器连接；反应器还与冷却器连接；冷却器还连接有高压分离器；高压分离器还分别与澄清器和混合三通连接。本实用新型提供的一种糠醛液相催化法加氢生产糠醇的装置，通过混料后进行反应，之后冷却后再进行高压分离，整个工艺过程较少，也就提高了生产效率，使整个装置的占地面积减小。并且，在产品经高压分离后得到的尾气经处理后再次通入到混合三通内，在提高了资源利用率的同时，又避免了尾气直接排放到空气中，又不会对环境造成破坏。

Description

一种糠醛液相催化法加氢生产糠醇的装置

技术领域

本实用新型涉及糠醇生产领域，具体而言，涉及一种糠醛液相催化法加氢生产糠醇的装置。

背景技术

糠醇的原料是糠醛，糠醛由农副产品中所含聚戊糖裂解后脱水而得，糠醛在催化剂条件下加氢还原成糠醇，糠醇是呋喃树脂的主要生产原料。其产品包括：脲醛呋喃树脂、酚醛呋喃树脂、酮醛呋喃树脂、脲醛酚醛呋喃树脂。该树脂广泛用于铸造生产中造型、制芯。糠醇还可做防腐树脂、制药原料。

糠醇作为有机合成的原料之一，其可制乙酰内酸和各种性能的呋喃树脂。糠醇还可以作为选择性溶剂，分散剂、润滑剂用于糠醇树脂，泥沙醛树脂及酚醛树脂等。加氢可制四氢糠醇。也是清漆、颜料的良好溶剂和火箭燃料。此外，还可用于合成纤维，橡胶，农药和铸造工业等。同时可制造增塑剂，耐寒性优于丁醇和辛醇的酯类。生产果糖酸钙。合成染料、医药的中间体，制造化学中间体，制作吡啶。

糠醇除用作呋喃树脂的原料外，还可作染料，清漆、酚醛树脂、呋喃树脂的溶剂或分散剂、润湿剂等。以它为原料制成的增塑剂，耐寒性优于丁醇和辛醇的酯类。

糠醛液相催化加氢生产糠醇是目前我国使用厂家最多的生产工艺技术，但存在单系列生产能力低、设备结构或型式不合理、占地面积大等缺点。以往加氢反应尾气大都直接排放，不利于环境保护。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供了一种糠醛液相催化法加氢生产糠醇的装置，以解决上述的问题。

在本实用新型的实施例中提供了一种糠醛液相催化法加氢生产糠醇的装置，包括混料罐、混合三通、反应器、冷却器、高压分离器和澄清器；

混料罐与混合三通连接；

混合三通还与反应器连接；

反应器还与冷却器连接；

冷却器还连接有高压分离器；

高压分离器还分别与澄清器和混合三通连接。

进一步的，糠醛液相催化法加氢生产糠醇的装置还包括预混罐；

预混罐与混料罐连接，用于将原料糠醛和催化剂进行初步混合。

进一步的，糠醛液相催化法加氢生产糠醇的装置还包括计量槽；

计量槽与混料罐连接，用于为原料糠醛定量。

进一步的，在混料罐和混合三通之间设置有加热套管，用于加热混合后的物料。

进一步的，糠醛液相催化法加氢生产糠醇的装置还包括低压分离器；

低压分离器设置在高压分离器和澄清器之间，用于将液相物料中的气相物料解析出来。

进一步的，糠醛液相催化法加氢生产糠醇的装置还包括过滤机；

过滤机与澄清器连接，用于过滤澄清器内的催化剂。

进一步的，糠醛液相催化法加氢生产糠醇的装置还包括氢用压缩机；

氢用压缩机与高压分离器连接，用于给高压分离器分离出来的氢气加压。

进一步的，糠醛液相催化法加氢生产糠醇的装置还包括氢气缓冲罐；

氢气缓冲罐与氢用压缩机连接。

进一步的，混料罐与混合三通之间设置有压力泵。

进一步的，糠醛液相催化法加氢生产糠醇的装置还包括清液槽；

清液槽与澄清器连接，用于盛放澄清后的液体。

本实用新型提供的一种糠醛液相催化法加氢生产糠醇的装置，通过混料后进行反应，之后冷却后再进行高压分离，整个工艺过程较少，也就提高了生产效率，使整个装置的占地面积减小。并且，在产品经高压分离后得到的尾气经处理后再次通入到混合三通内，在提高了资源利用率的同时，又避免了尾气直接排放到空气中，又不会对环境造成破坏。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种糠醛液相催化法加氢生产糠醇的装置的结构示意图；

图2为本实用新型一种糠醛液相催化法加氢生产糠醇的工艺流程图；

图3为本实用新型反应器结构示意图；

图4为本实用新型冷却器结构示意图；

图5为本实用新型高压分离器结构示意图；

图6为本实用新型低压分离器结构示意图；

图7为本实用新型氢气缓冲罐结构示意图。

附图标记：

1：预混罐       2：催化剂罐    3：加料斗

4：混料罐       5：急排罐      6：糠醛泵

7：反应器       8：冷却器      9：高压分离器

10：低压分离器  11：过滤机     12：清液槽

13：废催化剂泵  14：澄清器     15：氢气缓冲罐

16：回氢缓冲罐  17：循环机     18：氢用压缩机

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本实用新型所保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如附图所示，本实用新型提供的一种糠醛液相催化法加氢生产糠醇的装置，包括混料罐4、混合三通、反应器7、冷却器8、高压分离器9和澄清器14；

混料罐4与混合三通连接；

混合三通还与反应器7连接；

反应器7还与冷却器8连接；

冷却器8还连接有高压分离器9；

高压分离器9还分别与澄清器14和混合三通连接。

反应器7：单台生产能力大。本实用新型采用的加氢反应器7单台生产能力为2.5t/h(日产60吨)。以年产6万吨规模为例，采用目前的反应器7需要8套，采用本装置需要3套，设备数量和仪表数量显著减少，投资大幅度降低。反应器7采用大高径比，冷却夹套分段多，有利于反应温度靠近“最佳温度曲线”。物料轴向线速度大，使得径向温差小。单位体积生产能力大。提高进口物料温度，以提高反应器7底部的反应速度，提高反应空间利用率。降低出口物料温度，使反应平衡向正反应方向进行，有利于降低残醛含量，提高产品质量。

反应器7的主要操作参数如下：

反应器7压力：8.0MPa

反应器7进料温度：100-110℃

反应器7中部温度：185-200℃

反应器7顶部温度：160-170℃

高压分离器9：采用小高径比型式。目前流行的是较大的高径比，接近“管状”，造成流动速度大，不利于气液分离，需要的容积大。本装置按“气液分离器”进行设计，采用大截面，使气体上升速度低，有利于气液分离，设备容积和造价大幅度降低。

冷却器8：反应物料冷却采用列管式结构。目前通常采用夹套管式结构，生产能力1t/h的装置需要6500mm长的夹套管6根，占地面积大。本装置生产能力2.5t/h的装置仅需Φ219列管长4000mm的列管式换热器1台，占地面积小，相比设备投资低。

澄清器14：采用连续操作的“平流式澄清器14”，生产效率高，占地面积小，相比设备投资低。目前采用的是间歇操作的沉降槽，通常需要4台或更多台数的设备轮换进行“进料、静止沉降分离、出料”等操作，设备台数多，占地面积大，投资高，工人劳动强度大。本装置采用平流式澄清器14，1台即可。

整个过程中，将原料糠醛与催化剂在混料罐4内混合好后，加压加热至110℃，再与氢气在混合三通处混合，进入反应器7，在反应器7反应完毕后，进入冷却器8冷却得到粗糠醇，再通过高压分离器9将粗糠醇与氢气分离，氢气进入混合三通继续使用，液体进入澄清器14进行沉淀，沉淀后得到糠醇，下部的沉淀物为催化剂。

整个过程简单，使用设备较少，生产效率较高。

进一步的，糠醛液相催化法加氢生产糠醇的装置还包括预混罐1；

预混罐1与混料罐4连接，用于将原料糠醛和催化剂进行初步混合。

将原料糠醛和催化剂先在预混罐1内进行初步混合，确定糠醛和催化剂的配比后，再进入混料罐4，使催化剂与糠醛充分混合。如果不先进行初步混合确定配比，那么在反应的过程中，无法达到最佳效率。

进一步的，糠醛液相催化法加氢生产糠醇的装置还包括计量槽；

计量槽与混料罐4连接，用于为原料糠醛定量。

在糠醛与催化剂进行混料之前，先确定糠醛的量，这样就可以确定使用多少催化剂，进而保证糠醛与催化剂的物料配比，保证其在反应器7内的反应效率。如果设置有预混罐1，那么需将计量槽设置在预混罐1之前。

进一步的，在混料罐4和混合三通之间设置有加热套管，用于加热混合后的物料。

将混合后的物料加热，能够加快物料的反应效率，使糠醛与氢气混合后的反应更彻底，得到的糠醇的纯度会更高。

进一步的，糠醛液相催化法加氢生产糠醇的装置还包括低压分离器10；

低压分离器10设置在高压分离器9和澄清器14之间，用于将液相物料中的气相物料解析出来。

采用小高径比型式，按“气液分离器”进行设计，采用大截面，使气体上升速度低，有利于气液分离，并增设进料分配器，使物料尽可能在整个设备截面上均匀分布，充分利用设备空间，设备容积和造价大幅度降低。

进一步的，糠醛液相催化法加氢生产糠醇的装置还包括过滤机11；

过滤机11与澄清器14连接，用于过滤澄清器14内的催化剂。

澄清器14内的催化剂在澄清器14内取出后，由于其带有液体，可以经过过滤机11过滤后，得到的滤渣还可以再次做催化剂使用，进一步提高了资源的利用率。过滤后的清液与澄清器14上部的清液一起为纯度相对较高的糠醇。

进一步的，糠醛液相催化法加氢生产糠醇的装置还包括氢用压缩机；

氢用压缩机与高压分离器9连接，用于给高压分离器9分离出来的氢气加压。

将分离后的氢气通过氢用压缩机进行压缩后，给氢气一定压力，时氢气能够进入到混合三通，与混合后的糠醛和催化剂进行充分混合，进行再次利用。

进一步的，糠醛液相催化法加氢生产糠醇的装置还包括氢气缓冲罐15；

氢气缓冲罐15与氢用压缩机连接。

当分离出来的氢气较多时，可以对氢气先把氢气通入氢气缓冲罐15内进行储存，避免造成浪费。

进一步的，混料罐4与混合三通之间设置有压力泵。

利用压力泵，给混合后的物料一定压力，使其能够进入到混合三通内，与氢气进行充分的混合。

进一步的，糠醛液相催化法加氢生产糠醇的装置还包括清液槽12；

清液槽12与澄清器14连接，用于盛放澄清后的液体。

澄清器14内沉淀后的上部的清液为纯度相对较高的糠醇，在对其进行再次处理之前可以先放置在清液槽12内。

综上所述，整个工艺流程可以总结为：

通过糠醛泵6将原料糠醇通过加料斗3送进计量槽，定量加入到预混罐1内，同时从催化剂罐2中向预混罐1内分次加入定量的催化剂，然后放入混料罐4使催化剂与原料糠醛充分混合，用泵加压，通过加热套管用蒸汽加热至110℃左右(如中间出现差错，可从急排罐5中将原料排出)，再与氢气(循环氢)在混合三通混合，进入反应器7。反应完成物料出反应器7，进冷却器8，冷却至60℃，进高压分离器9，液相物料和气相物料分离；液相物料进低压分离器10，使溶解在液相中的气体解析出来，气体送去气体回收利用，液相进澄清器14使废催化剂固体与液体分离，上部清液进入清液槽12，再用泵送去精制；催化剂在澄清器14底部形成固液混合物浆料，用泵送至过滤机11过滤，滤液返回澄清器14，滤饼废催化剂通过废催化剂泵13送出回收利用。

从高压分离器9出来的气体经回氢缓冲罐16进入循环机17，再通过循环机17进入氢用压缩机18增压；原料氢经氢用压缩机18增压，然后与循环机17内的氢气汇合，进氢气缓冲罐15，再经预热套管用蒸汽加热至100℃左右，通过循环机17送进混合三通，与原料糠醇混合后进反应器7。

装置在使用过程中，需要的其他参数如下：

1、新鲜水用量：平均水量0.5m³/h，最大水量2m³/h

2、循环水

水量：25m³/h

进水温度：32℃

回水温度：42℃

进水压力：0.3MPa

回水压力：0.2MPa

3、用电负荷

开机容量：200kW

电源：380V 50HZ三相

4、蒸汽

≥0.5MPa饱和蒸汽

用量：260kg/h

5、仪表空气

0.7MPa

用量：15Nm³/h

本装置排放的废水,仅有少量循环水系统排水,不会对环境产生危害；排放的废气为在低压分离器10从液体中解析出来的不凝性气体，气量68Nm³/h左右，主要成分为氢，约占90％，可回收用作锅炉燃料，或设气柜储存用作民用燃料，需根据具体情况确定。年回收气量20万标方，相当于回收标煤180吨。排放的废渣为粗糠醇中分离出来的废催化剂，年排放量约152吨，可送回催化剂制造厂回收利用，不会对环境产生危害。

本实用新型提供的一种糠醛液相催化法加氢生产糠醇的装置，通过混料后进行反应，之后冷却后再进行高压分离，整个工艺过程较少，也就提高了生产效率，使整个装置的占地面积减小。并且，在产品经高压分离后得到的尾气经处理后再次通入到混合三通内，在提高了资源利用率的同时，又避免了尾气直接排放到空气中，又不会对环境造成破坏。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种糠醛液相催化法加氢生产糠醇的装置，其特征在于，包括混料罐、混合三通、反应器、冷却器、高压分离器和澄清器；

所述混料罐与所述混合三通连接；

所述混合三通还与所述反应器连接；

所述反应器还与所述冷却器连接；

所述冷却器还连接有高压分离器；

所述高压分离器还分别与所述澄清器和所述混合三通连接。

2.根据权利要求1所述的一种糠醛液相催化法加氢生产糠醇的装置，其特征在于，还包括预混罐；

所述预混罐与所述混料罐连接，用于将原料糠醛和催化剂进行初步混合。

3.根据权利要求1所述的一种糠醛液相催化法加氢生产糠醇的装置，其特征在于，还包括计量槽；

所述计量槽与所述混料罐连接，用于为原料糠醛定量。

4.根据权利要求1所述的一种糠醛液相催化法加氢生产糠醇的装置，其特征在于，在所述混料罐和所述混合三通之间设置有加热套管，用于加热混合后的物料。

5.根据权利要求1所述的一种糠醛液相催化法加氢生产糠醇的装置，其特征在于，还包括低压分离器；

所述低压分离器设置在所述高压分离器和所述澄清器之间，用于将液相物料中的气相物料解析出来。

6.根据权利要求1所述的一种糠醛液相催化法加氢生产糠醇的装置，其特征在于，还包括过滤机；

所述过滤机与所述澄清器连接，用于过滤所述澄清器内的催化剂。

7.根据权利要求1所述的一种糠醛液相催化法加氢生产糠醇的装置，其特征在于，还包括氢用压缩机；

所述氢用压缩机与所述高压分离器连接，用于给所述高压分离器分离出来的氢气加压。

8.根据权利要求7所述的一种糠醛液相催化法加氢生产糠醇的装置，其特征在于，还包括氢气缓冲罐；

所述氢气缓冲罐与所述氢用压缩机连接。

9.根据权利要求1所述的一种糠醛液相催化法加氢生产糠醇的装置，其特征在于，所述混料罐与所述混合三通之间设置有压力泵。

10.根据权利要求1-9任一项所述的一种糠醛液相催化法加氢生产糠醇的装置，其特征在于，还包括清液槽；

所述清液槽与所述澄清器连接，用于盛放澄清后的液体。