[发明专利]一种合成气制乙二醇加氢单元测氢酯比的装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于乙二醇工业生产领域，特别是涉及一种合成气制乙二醇加氢单元测氢酯比的装置及方法。

背景技术

如图1所示，现有的合成气制乙二醇的加氢装置，包括加氢反应器1’，加热器2’和混合器3’，混合器3’通过管道与羰化缓冲罐来草酸二甲酯和氢气压缩机来的循环氢连接，混合器3’的出口通过管道依次与加热器2’和加氢反应器1’相连，加氢反应器1’底部出口去精制提纯。

合成气制乙二醇的加氢装置的工艺流程主要是将羰化单元缓冲罐来的草酸二甲酯(COOCH₃)₂经泵打入混合器3’，与氢气压缩机来的循环氢混合后，经加热器2’加热至200℃后进入加氢反应器1’，在3.0MPa的操作压力、215℃反应温度以及加氢催化剂的作用下，发生加氢反应，生成的粗品乙二醇(CH₂OH)₂冷凝后送至精制单元，分离提纯而得到优等品乙二醇。

化学反应式如下：

(COOCH₃)₂+4H₂→(CH₂OH)₂+2CH₃OH

在加氢反应中，不仅要控制好反应的操作温度和压力，还要控制好反应的物料配比－氢酯比(氢气与草酸二甲酯摩尔比)，一般情况下氢酯比控制在50～80。

由于草酸二甲酯加氢反应是一个串联反应，草酸二甲酯(COOCH₃)₂与氢气反应生成乙醇酸甲酯CH₂OHCOOCH₃，其再与氢气反应生成乙二醇(CH₂OH)₂，

化学反应式如下：

(COOCH₃)₂+2H₂→CH₂OHCOOCH₃+CH₃OH

CH₂OHCOOCH₃+2H₂→(CH₂OH)₂+CH₃OH

如果氢酯比控制的不合适，会造成不完全加氢或过度加氢等副反应的发生，

(CH₂OH)₂+H₂→CH₃CH₂OH+H₂O

CH₃CH₂OH+(CH₂OH)₂→HOCH₂CH(OH)CH₂CH₃+H₂O

这样在加氢反应中会有不完全加氢产物乙醇酸甲酯CH₂OHCOOCH₃，过度加氢产物乙醇CH₃CH₂OH以及1,2-丁二醇HOCH₂CH(OH)CH₂CH₃等副产物的生成，不仅影响了产品的收率，还为后序精制单元的分离提纯增加的难度。

目前在实际生产中的氢酯比只能通过氢压机的变频控制氢气量的大小，具体氢酯比是多少无法知晓，只能通过对加氢反应产物组分的分析来判断是否是过度加氢还是不完全加氢，进行调整以达到最优的反应配比，这样对生产的控制调节相当滞后。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的是提供一种合成气制乙二醇加氢单元测氢酯比的装置，可以简单、高效、精确的测量合成气制乙二醇加氢单元混合气中氢气与草酸二甲酯摩尔比。

本发明采用的技术方案是：

一种合成气制乙二醇加氢单元测氢酯比的装置，包括加氢反应器，加热器，混合器，冷却器和收集槽，所述混合器通过管道与羰化缓冲罐来草酸二甲酯和氢气压缩机来的循环氢连接，所述混合器的出口通过管道依次与加热器和加氢反应器相连，所述加氢反应器底部出口去精制提纯，所述混合器到加热器之间的管道通过第一管道与所述冷却器连接，所述第一管道上设有阀门，所述冷却器的底部出口通过管道与去羰化缓冲罐的收集槽连接，所述冷却器顶部出口设有去安全处放空的第二管道，所述第二管道上依次串联有温度计、压力计和流量计。