[发明专利]一种草酸酯法制备乙二醇的智能微界面反应系统及方法

说明书

一种草酸酯法制备乙二醇的智能微界面反应系统，包括：第一反应罐和第一加氢反应罐；所述第一反应罐和第二反应罐并联，所述第一反应罐内设置有液动式微界面发生器、上置微界面发生器和下置微界面发生器，所述第二反应罐内设置有第一分流型微界面发生器和第一液体互逆微界面发生器；所述第一加氢反应罐和第二加氢反应罐并联，所述第一加氢反应罐内设置有第二液体互逆微界面发生器，所述第二加氢反应罐内设置有第二分流型微界面发生器和加氢微界面发生器。本发明的智能微界面反应系统降低了反应时的压力和温度。

技术领域

本发明涉及乙二醇制备领域，具体而言，涉及一种草酸酯法制备乙二醇的智能微界面发硬系统及方法。

背景技术

乙二醇(Ethylene Glycol)又名甘醇，是一种重要的石油化工有机原料。乙二醇的化学反应与一元醇相似，能进行许多醇类的典型反应，如酯化反应、脱水反应、醚化反应等，反应产物主要用于生产聚酯纤维和聚酯塑料等，广泛用于生产润滑剂、增塑剂、非离子表面活性剂以及炸药等，并可以直接用作防冻剂和配制发动机的冷却剂。当前，制备乙二醇的工艺路线分三种，第一种是直接合成工艺，第二种是利用甲醇、甲醛合成，第三种是草酸酯法合成工艺。其中草酸酯法生产乙二醇工艺采用了自封闭循环方式进行，整个反应过程较为温和，而且其中的催化剂具有稳定性好，耗量少的特点，对环境影响较小。草酸酯法制备乙二醇比其他两种方法获得的乙二醇产品质量更高。目前草酸酯法制备乙二醇技术还不够成熟，还存在一些相关技术难题，首先一氧化氮的再生技术需要完善，其次乙二醇的纯度不高，缺乏对应的精致技术，最后在制备工艺中反应罐内的温度和压力限制使得生产乙二醇的效率低、成本高。这些技术难题限制了草酸酯法制备乙二醇的效率。

因此，亟需改进草酸酯法制备，通过添加新的技术，提高草酸酯法制备乙二醇的纯度和效率。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明第一目的在于提供一种草酸酯法制备乙二醇的智能微界面反应系统，该反应系统一方面通过在第一反应罐内部设置液动式微界面发生器、上置微界面发生器、下置微界面发生器，在第二反应罐内设置有第一分流型微界面发生器和第一液体互逆微界面发生器，使得一氧化氮、氧气和甲醇破碎分散为微气泡，提高了一氧化氮，氧气和甲醇之间的相界传质面积，从而解决了现有技术中一氧化氮、氧气和甲醇在第一反应罐内无法充分混合，导致反应压力高、反应温度高和液时空速低的问题，提高了反应效率，另一方面通过在第一加氢反应罐内设置有第二液体互逆微界面发生器，在第二加氢反应罐内设置有第二气体分流型微界面发生器和加氢微界面发生器，将进入的氢气破碎分散成微气泡，并分散到溶剂、催化剂中形成微界面体系，提高了反应气液内的气液相界面积，大幅提高气相向液相的传质速率。

同时，该智能反应系统可实现反应系统运行参数的采集-分析-矫正的整个过程，在遇到危险情况下，工程师或操作员可以手动关闭系统，降低了人力成本的同时还得到了安全保障。

本发明的第二在于提供一种采用上述反应系统进行制乙二醇的反应方法，该方法操作简便，得到的乙二醇纯度高，产品品质高，值得广泛推广进行应用。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

一种草酸酯法制备乙二醇的智能微界面反应系统，其特征在于，包括：第一反应罐、第二反应罐、液动式微界面发生器、上置微界面发生器、下置微界面发生器、第一分流型微界面发生器、第一液体互逆微界面发生器、第一加氢反应罐、第二加氢反应罐、第二液体互逆微界面发生器、第二分流型微界面发生器和加氢微界面发生器；