[发明专利]草酸二甲酯加氢制备乙二醇的方法和装置

权利要求书

1.一种用草酸二甲酯加氢生成乙二醇的方法，该方法包括：

初级反应步骤，使草酸二甲酯和氢气在催化剂的作用下进行反应，得到初级反应产物，其中一部分草酸二甲酯转化成为乙醇酸甲酯和/或乙二醇；

次级反应步骤，使所述初级反应产物与氢气在催化剂的作用下进行反应，得到次级反应产物；

其中，催化剂为负载型碳化镍铟合金催化剂，该催化剂具有以下通式：InNi_xC_y/Ni，1≤x≤5，0≤y≤1；和

所述初级反应步骤和所述次级反应步骤均在绝热条件下进行。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述初级反应步骤中，其中20％至70％的草酸二甲酯转化为乙醇酸甲酯和/或乙二醇；优选40％至60％的草酸二甲酯转化为乙醇酸甲酯和/或乙二醇。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述负载型碳化镍铟合金催化剂中载体镍的形态为泡沫、纤维、纤维毡、丝、丝网、片、箔管、颗粒中的任意一种；优选泡沫镍。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述初级反应步骤为单级反应步骤；所述次级反应步骤为单级反应步骤或多级反应步骤。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述次级反应步骤为多级反应步骤，其中前一级反应的反应产物与氢气混合后进行下一级反应。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，催化剂的空速为0.2至5g/g_cat hr^-1。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述初级反应步骤和所述次级反应步骤均在0.5至5MPa的压力下进行。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述初级反应步骤在120至240℃的温度下进行，以及所述次级反应步骤在160至280℃的温度下进行。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述初级反应步骤中，氢酯比为20至100；在所述次级反应步骤中，氢酯比为50至200。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，经过次级反应步骤后草酸二甲酯完全转化。

11.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，各级反应所采用的催化剂的组成相同或不同。

12.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，该方法还包括在两级反应步骤之间进行的换热步骤。

13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述初级反应步骤在初级反应器中进行；所述次级反应步骤在次级反应器中进行。

14.一种用于草酸二甲酯加氢生成乙二醇的装置，该装置包括：

初级反应器，所述初级反应器配置有催化剂，草酸二甲酯和氢气进入所述初级反应器并在所述催化剂的作用下进行反应，得到初级反应产物，其中一部分草酸二甲酯转化成为乙醇酸甲酯和/或乙二醇；

次级反应器，所述次级反应器配置有催化剂，所述初级反应产物与氢气进入所述次级反应器并在所述催化剂的作用下进行反应，得到次级反应产物；

其中，催化剂为负载型碳化镍铟合金催化剂，该催化剂具有以下通式：InNi_xC_y/Ni，1≤x≤5，0≤y≤1；和

所述初级反应器和所述次级反应器均为绝热反应器。

15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，在所述初级反应器中，其中20％至70％的草酸二甲酯转化为乙醇酸甲酯和/或乙二醇；优选40％至60％的草酸二甲酯转化为乙醇酸甲酯和/或乙二醇。