阅读说明：本技术 一种气相催化水合法制备乙二醇的反应系统及方法 (Reaction system and method for preparing ethylene glycol by gas-phase catalytic hydration method ) 是由 张志炳 周政 李磊 张锋 孟为民 王宝荣 杨高东 罗华勋 田洪舟 杨国强 曹宇 于 2020-12-03 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种气相催化水合法制备乙二醇的反应系统,包括：水合反应精馏器和蒸发塔；所述水合反应精馏器侧面设置有微界面机组,所述微界面机组通过进料管道与所述水合反应精馏器相连,在相连的进料口处设置有用于使原料均匀分布的导向圆盘；所述微界面机组由若干个外置微界面发生器构成,所述微界面机组同时连接有气体输送管道以及水输送管道,以用于将环氧乙烷和水同时通入到微界面机组内部以用于破碎环氧乙烷气体为微米级别的微气泡。本发明的反应系统设备组件少、占地面积小、能耗低、成本低、安全性高、反应可控,原料转化率高,值得广泛推广应用。(The invention provides a reaction system for preparing ethylene glycol by a gas-phase catalytic hydration method, which comprises the following steps: a hydration reaction rectifier and an evaporation tower; a micro interface unit is arranged on the side surface of the hydration reaction rectifier, the micro interface unit is connected with the hydration reaction rectifier through a feed pipe, and a guide disc for uniformly distributing raw materials is arranged at a feed inlet connected with the micro interface unit; the micro-interface unit is composed of a plurality of external micro-interface generators, and is simultaneously connected with a gas conveying pipeline and a water conveying pipeline so as to simultaneously introduce ethylene oxide and water into the interior of the micro-interface unit and break the ethylene oxide gas into micro-bubbles at the micron level. The reaction system has the advantages of few equipment components, small occupied area, low energy consumption, low cost, high safety, controllable reaction and high raw material conversion rate, and is worthy of wide popularization and application.)

一种气相催化水合法制备乙二醇的反应系统及方法

技术领域

本发明涉及乙二醇制备领域，具体而言，涉及一种气相催化水合法制备乙二醇的反应系统及方法。

背景技术

乙二醇是重要的脂肪族二元醇，用途广泛，主要用途是生产聚酯树脂，包括纤维、薄膜及工程塑料。还可直接用作冷却剂和防冻剂，同时也是生产醇酸树脂、增塑剂、油漆、胶粘剂、表面活性剂、炸药及电容器电解液等产品不可缺少的物质。

以环氧乙烷为原料制备乙二醇，主要分为两种方法，一种为直接水合法，即环氧乙烷在一定条件下直接与水反应生成乙二醇，反应不需要催化剂就可以进行，分为催化水合和非催化水合两种方法；另一种方法为碳酸亚乙酯法，即环氧乙烷在催化剂作用下，先与CO2反应生成碳酸亚乙酯，然后水解生成乙二醇。

目前工业上制备乙二醇采用直接水合法的非催化水合工艺，也称加压水合，该方法不使用催化剂，反应进料水和环氧乙烷的摩尔比(以下简称水比)为20～25∶1，反应温度150～200℃，反应压力0.8～2.0MPa，环氧乙烷转化率接近100％，乙二醇选择性90％左右。反应中，由于乙二醇与环氧乙烷反应活性高于水与环氧乙烷的反应活性，未转化的环氧乙烷继续和产物乙二醇反应，生成二甘醇、三甘醇等副产物，因此工业上常采取水为大过量的办法，来提高乙二醇选择性。该方法的最大缺点是生产中大量的能量用于蒸发产品中85％以上的水份。例如，在乙二醇产品提纯步骤中，当进料水比为20时，通过蒸发除去大约为乙二醇19倍的无用水，所需的热以每摩尔乙二醇计为170千卡，意味着生产1吨乙二醇需要消耗大约5.5吨蒸汽，造成该方法能源耗费巨大，生产成本偏高。因此，为了减少反应水比，降低能耗，国内外研究者竞相开展了多种环氧乙烷催化水合反应技术的研究。

为解决上述环氧乙烷非催化水合工艺的缺陷，国内外研究者竞相开展环氧乙烷催化水合制乙二醇的研究，期望降低能耗，降低生产成本。

早期催化水合生产乙二醇的方法，曾采用无机酸或碱催化剂，但这类均相水合催化剂因引入了影响产品质量的催化剂组份，分离困难，并且催化剂用量较大，腐蚀设备，因此，传统意义上的酸碱催化水合工艺已经淘汰，不再使用。

RU2001901C1采用多个置换流反应器串联工艺，以含碳酸氢盐的季铵基聚苯乙烯阴离子交换剂做催化剂，可以保证环氧乙烷转化率接近100％，选择性低的相对单个置换流反应器有所提高，但催化剂活性低，反应器体积过于庞大，设备投资大，生产成本高。

US5488184公开一种环氧乙烷水合的阴离子交换树脂催化剂。在温度80～200℃、压力200～3000KPa，水比1～15∶1的条件下反应，环氧乙烷转化率接近100％，乙二醇选择性95％。但该催化体系的显著缺点是树脂催化剂耐热性能差，在水合反应温度范围内，催化剂的膨胀情况较严重，导致反应器床层压降上升较快，催化剂使用寿命较短。

CN1237953A公开了一种生产二元醇的方法，是在至少两个形成多效蒸发塔反应器中生产二元醇，各塔之间采用串联连接，是协同蒸发、吸收和反应过程，特别适合环氧乙烷和水反应制备乙二醇，乙二醇收率90％左右。反应区的催化剂选自硅铝酸盐沸石，无定形硅铝酸盐和酸性离子交换树脂。该方法使用的多效蒸发塔反应器系统与单效蒸发塔反应器相比，在能量效率上有所提高，但要求催化剂有较长寿命，且催化剂装填工作量大。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种气相催化水合法制备乙二醇的反应系统，该反应系统通过在水合反应精馏器外设置微界面机组，使得在环氧乙烷与水进行催化水合反应之前将环氧乙烷破碎为微气泡，提高环氧乙烷与水之间的相界传质面积，减少了反应需要的水，提高了反应效率，催化剂的添加量减少，能源消耗少，生产成本低。

本发明的第二目的在于提供一种采用反应系统制备乙二醇的反应方法，反应得到的乙二醇纯度高，应用广泛，提高了乙二醇本身的适用面，值得广泛推广应用。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

本发明提供了一种气相催化水合法制备乙二醇的反应系统，包括：水合反应精馏器和蒸发塔；所述水合反应精馏器侧面设置有微界面机组，所述微界面机组通过进料管道与所述水合反应精馏器相连，在相连的进料口处设置有用于使原料均匀分布的导向圆盘；所述微界面机组由若干个外置微界面发生器构成，所述微界面机组同时连接有气体输送管道以及水输送管道，以用于将环氧乙烷和水同时通入到微界面机组内部以用于破碎环氧乙烷气体为微米级别的微气泡；

所述水合反应精馏器底部设置有乙二醇出口以用于产品乙二醇的排出，从所述乙二醇出口排出的乙二醇经第一再沸器分成气液两股物流，气相物流循环返回所述水合反应精馏器中，所述液相物流沿物料液通道流入所述蒸发塔中进行气液分离。

现有技术中，工业催化水合生产乙二醇的方法，用无机酸或碱作催化剂，如用硫酸或磷酸等作为催化剂时，环氧乙烷可全部转化，乙二醇收率为90％左右，但无机酸催化剂对设备造成腐蚀，污染环境；使用无机碱作催化剂时，易促进产生一些高分子量的副产物，降低产品选择性。专利RU2001901C1采用多个置换流反应器串联工艺，以含碳酸氢盐的季铵基聚苯乙烯阴离子交换剂做催化剂推动反应进行，专利US5488184公开一种环氧乙烷水合的阴离子交换树脂催化剂，通过树脂催化剂推动反应进行，专利CN1237953A公开了一种生产二元醇的方法，通过硅铝酸盐沸石，无定形硅铝酸盐和酸性离子交换树脂作为催化剂推动反应进行。可见现有技术均需要大量的催化剂推动反应进行，对催化剂的依赖较大，生产成本高。

本发明的制备乙二醇的反应系统，通过在水合反应精馏器的内部设置有微界面机组，从而实现了将进入水合反应精馏器内的环氧乙烷进行分散破碎成微气泡，提高了传质效果，大幅度提高传质速率，降低了加氢反应温度与压力，减少了对催化剂的依赖。

优选的，所述微界面机组中的外置微界面发生器由上到下依次排布。所述微界面机组中的外置微界面发生器数量为三个。设置多个外置微界面发生器能够提高对原料的分散破碎效率，进一步提高反应速率。

优选的，所述水合反应精馏器内部设置有内置微界面发生器，经所述第一再沸器返回的气相物流通过所述内置微界面发生器进入所述水合反应精馏器中。气相物流经微界面发生器分散破碎成微气泡，未反应轻组分返回水合反应精馏器中继续进行反应。

优选的，所述导向圆盘呈锥形；所述导向圆盘上均匀分布有多个导向孔，所述导向孔沿远离进料口的方向直径依次增大。通过设置导向圆盘，能够使微界面机组产生的微气泡分布均匀。

优选的，所述导向圆盘的导向曲线为双曲线、抛物线、两段折线和对数曲线中的任意一种。

本发明的微界面机组设置在了水合反应精馏器的外部，其中的外置微界面发生器按照从上至下依次排布的方式设置，环氧乙烷通过气体输送管道进入到外置微界面发生器的内部，与此同时水通过水输送管道进入外置微界面发生器中，水作为介质与进入的环氧乙烷密切的接触，从而保证了环氧乙烷能够在进入水合反应精馏器前就能够充分分散破碎，且相当于在外置微界面发生器形成一次微界面体系，以实现气相在以液相为介质的前提下在外置微界面发生器内部得到充分的分散破碎，而之所以采用并联的三个外置微界面发生器，也是为了提高分散破碎的效率。并联的方式可以保证气相与液相同时均匀的经过三个微界面发生器，保证了一定的时效性，提高了反应效率。

本发明在进料口处还设置有导向圆盘，导向圆盘上均匀分布有多个导向孔，且导向孔沿远离进料口的方向直径依次增大。导向圆盘能够改变微气泡的运行方向，使气泡均匀分布；同时，导向圆盘上的导向孔也能够对微气泡起到再分布作用，使微气泡在水合反应精馏器内分布的更加均匀，有利于反应的进行。因此，本发明正是通过将微界面机组与导向圆盘结合应用，提高了本身微界面发生器的应用效果。当微气泡从微界面发生器分散出来之后是杂乱无章的状态，只有经过相应的设备对形成的微气泡进行一定的导向，才能提高微气泡与其他原料的充分融合，从而提高反应效率。

本发明在水合反应精馏器底部还设置有内置微界面发生器，经第一再沸器返回的气相物流能够在内置微界面发生器内部得到充分的分散破碎，此时水合反应精馏器中的剩余的水为介质。将内置微界面发生器设置在底部是因为原料反应比较快，水合反应精馏器底部剩余的介质水比较少，只有将其设置在底部才能够满足内置微界面反应器的分散破碎条件。内置微界面反应器的出口处也设置有导向圆盘，是为了产生的微气泡在水合反应精馏器底部介质中的均匀分布，有利于提高反应速率。

本领域所属技术人员可以理解的是，本发明所采用的微界面发生器在本发明人在先专利中已有体现，如申请号CN201610641119.6、201610641251.7、CN201710766435.0、CN106187660、CN105903425A、CN109437390A、CN205833127U及CN207581700U的专利。在先专利CN201610641119.6中详细介绍了微米气泡发生器(即微界面发生器)的具体产品结构和工作原理，该申请文件中记载了“微米气泡发生器包括本体和二次破碎件、本体内具有空腔，本体上设有与空腔连通的进口，空腔的相对的第一端和第二端均敞开，其中空腔的横截面积从空腔的中部向空腔的第一端和第二端减小；二次破碎件设在空腔的第一端和第二端中的至少一个处，二次破碎件的一部分设在空腔内，二次破碎件与空腔两端敞开的通孔之间形成一个环形通道。微米气泡发生器还包括进气管和进液管。”从该申请文件中公开的具体结构可以知晓其具体工作原理为：液体通过进液管切向进入微米气泡发生器内，超高速旋转并切割气体，使气体气泡破碎成微米级别的微气泡，从而提高液相与气相之间的传质面积，而且该专利中的微米气泡发生器属于气动式微界面发生器。

另外，在先专利201610641251.7中有记载一次气泡破碎器具有循环液进口、循环气进口和气液混合物出口，二次气泡破碎器则是将进料口与气液混合物出口连通，说明气泡破碎器都是需要气液混合进入，另外从后面的附图中可知，一次气泡破碎器主要是利用循环液作为动力，所以其实一次气泡破碎器属于液动式微界面发生器，二次气泡破碎器是将气液混合物同时通入到椭圆形的旋转球中进行旋转，从而在旋转的过程中实现气泡破碎，所以二次气泡破碎器实际上是属于气液联动式微界面发生器。其实，无论是液动式微界面发生器，还是气液联动式微界面发生器，都属于微界面发生器的一种具体形式，然而本发明所采用的微界面发生器并不局限于上述几种形式，在先专利中所记载的气泡破碎器的具体结构只是本发明微界面发生器可采用的其中一种形式而已。

此外，在先专利201710766435.0中记载到“气泡破碎器的原理就是高速射流以达到气体相互碰撞”，并且也阐述了其可以用于微界面强化反应器，验证本身气泡破碎器与微界面发生器之间的关联性；而且在先专利CN106187660中对于气泡破碎器的具体结构也有相关的记载，具体见说明书中第[0031]-[0041]段，以及附图部分，其对气泡破碎器S-2的具体工作原理有详细的阐述，气泡破碎器顶部是液相进口，侧面是气相进口，通过从顶部进来的液相提供卷吸动力，从而达到粉碎成超细气泡的效果，附图中也可见气泡破碎器呈锥形的结构，上部的直径比下部的直径要大，也是为了液相能够更好的提供卷吸动力。由于在先专利申请的初期，微界面发生器才刚研发出来，所以早期命名为微米气泡发生器(CN201610641119.6)、气泡破碎器(201710766435.0)等，随着不断技术改进，后期更名为微界面发生器，现在本发明中的微界面发生器相当于之前的微米气泡发生器、气泡破碎器等，只是名称不一样。

综上所述，本发明的微界面发生器属于现有技术，虽然有的气泡破碎器属于气动式气泡破碎器类型，有的气泡破碎器属于液动式气泡破碎器类型，还有的属于气液联动式气泡破碎器类型，但是类型之间的差别主要是根据具体工况的不同进行选择，另外关于微界面发生器与反应器、以及其他设备的连接，包括连接结构、连接位置，根据微界面发生器的结构而定，此不作限定。

优选的，所述蒸发塔连接有脱水塔，从所述蒸发塔底部出来的物料经第二再沸器分成气液两股物流，气相物流循环返回所述蒸发塔中，液相物流进入所述脱水塔中进行进一步分离纯化。蒸发塔与脱水塔能够对产物进行脱水处理，提高产物纯度。

优选的，所述脱水塔连接有精制塔，以用于将从所述脱水塔中排出的物料进行进一步精制纯化。进一步的，所述精制塔连接有产物储存罐，经所述精制塔精制后的产物流至所述产物储存罐储存。精制塔对乙二醇进行精制纯化，纯化完成后输出至产物储存罐储存。

优选的，所述脱水塔与精制塔间设置有第三再沸器；所述精制塔与产物储存罐内设置有第四再沸器。第三再沸器与第四再沸器将通过的物料部分气化，液相继续输出，气相回流，能够使物料进一步纯化。

优选的，所述水合反应精馏器顶部与第二再沸器相连，所述蒸发塔顶部与第三再沸器相连，所述脱水塔顶部与第四再沸器相连，这样能够将前一级的蒸汽用于下一级的再沸器热源，提高能量的利用效率。

优选的，所述精制塔顶部连接有第二冷凝器，所述精制塔顶部的气相组分经所述第二冷凝器冷凝后，回流至所述精制塔顶部。精制塔顶部全回流，气态的乙二醇经冷凝器冷凝为液相，经回流管线返回精制塔中。

优选的，所述水合反应精馏器顶部设置有加剂通道以用于添加催化剂。通过添加适量的催化剂，能够进一步提高反应速率。

优选的，所述水合反应精馏器顶部连接有第一冷凝器，未反应的水和环氧乙烷经所述第一冷凝器冷凝后，回流至所述水合反应精馏器中继续反应，提高了原料的利用效率。

本发明还提供了一种应用上述气相催化水合法制备乙二醇的反应系统的反应方法，包括如下步骤：

将环氧乙烷和水混合后经微界面分散破碎后进行催化水合反应，再进行分离纯化精制后得到乙二醇；催化水合反应的温度为150-165℃，压力为0.5-0.8MPa。

优选的，所述催化水合反应的催化剂为碳酸钾、碳酸氢钾、过氯酸铝和三氟甲基磺酸铝中的任意一种或几种的混合。

具体地，该制备方法通过在水合反应精馏器外侧设置与气体输送管道以及水输送管道连接的微界面机组，使得在环氧乙烷和原料水进行水合反应之前，微界面机组将环氧乙烷破碎成直径为大于等于1μm、小于1mm的微气泡，使得环氧乙烷以微气泡的状态与水接触，以增大水合反应过程中环氧乙烷和水之间的相界传质面积，并进行充分混合再进行水合反应，从而减少了反应需要的水和催化剂的量，提高了反应效率。

采用本发明的反应方法得到的乙二醇产品品质好、收率高。且该制备方法本身反应温度低、压力大幅度下降，成本显著降低。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

(1)本发明的反应系统通过在水合反应精馏器外侧设置与气体输送管道以及水输送管道连接的微界面机组，使得在环氧乙烷和原料水进行水合反应之前，微界面机组将环氧乙烷破碎成直径为大于等于1μm、小于1mm的微气泡，使得环氧乙烷以微气泡的状态与水接触，以增大水合反应过程中环氧乙烷和水之间的相界传质面积，并进行充分混合再进行水合反应，从而减少了反应需要的水和催化剂的量，提高了反应效率。

(2)本发明的反应方法操作简便，反应得到的乙二醇纯度高，应用广泛，提高了乙二醇本身的适用面，值得广泛推广应用。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明实施例提供的气相催化水合法制备乙二醇的反应系统的结构示意图。

其中：

10-水合反应精馏器； 101-加剂通道；

102-第一冷凝器； 103-导向圆盘；

104-内置微界面发生器； 105-乙二醇出口；

106-第一再沸器； 107-进料口；

108-进料管道； 20-蒸发塔；

201-物料液通道； 202-第二再沸器；

30-脱水塔； 301-第三再沸器；

40-精制塔； 401-第四再沸器；

402-第二冷凝器； 50-产物储存罐；

60-环氧乙烷储存罐； 70-水储存罐；

80-输送泵； 90-微界面机组。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，但是本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

在本发明的描述中，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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，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发明中的具体含义。

为了更加清晰的对本发明中的技术方案进行阐述，下面以具体实施例的形式进行说明。

实施例

参阅图1所示，本实施例提供了一种气相催化水合法制备乙二醇的反应系统，包括：水合反应精馏器10、蒸发塔20、脱水塔30、精制塔40、环氧乙烷储存罐50和水储存罐60；水合反应精馏器10侧面设置有微界面机组90，微界面机组90通过进料管道108与水合反应精馏器10相连，在相连的进料口107处设置有用于使原料均匀分布的导向圆盘103；微界面机组90由若干个外置微界面发生器构成，微界面机组同时连接有气体输送管道以及水输送管道，以用于将环氧乙烷和水同时通入到微界面机组90内部以用于破碎环氧乙烷气体为微米级别的微气泡。气体输送管道与环氧乙烷储存罐50相连，水输送管道与水储存罐60相连，水输送管道与水储存罐60间设置有输送泵80。

导向圆盘103呈锥形；导向圆盘103上均匀分布有多个导向孔，导向孔沿远离进料口107的方向直径依次增大。导向圆盘103的导向曲线为双曲线、抛物线、两段折线和对数曲线中的任意一种。

在本实施例中，水合反应精馏器10顶部设置有加剂通道101以用于添加催化剂。水合反应精馏器10顶部连接有第一冷凝器102，未反应的水和环氧乙烷经第一冷凝器102冷凝后，回流至水合反应精馏器10中继续反应。水合反应精馏器10底部设置有乙二醇出口105以用于产品乙二醇的排出，从乙二醇出口105排出的乙二醇经第一再沸器106分成气液两股物流，气相物流循环返回水合反应精馏器10中，液相物流沿物料液通道201流入蒸发塔20中进行气液分离。

其中，微界面机组90中的外置微界面发生器由上到下依次排布。在本实施例中，微界面机组90中的外置微界面发生器数量为三个。三个外置微界面发生器并联设置。

另外，在水合反应精馏器10内部还设置有内置微界面发生器104，经第一再沸器106返回的气相物流通过内置微界面发生器104进入水合反应精馏器10中。气相物流经内置微界面发生器104分散破碎成微气泡，未反应轻组分随气相气流返回水合反应精馏器10中继续进行反应。

蒸发塔20连接有脱水塔30，从蒸发塔20底部出来的物料经第二再沸器202分成气液两股物流，气相物流循环返回蒸发塔20中，液相物流进入脱水塔30中进行进一步分离纯化。脱水塔30连接有精制塔40，以用于将从脱水塔30中排出的物料进行进一步精制纯化。精制塔40连接有产物储存罐50，经精制塔40精制后的产物流至产物储存罐50储存。乙二醇在精制塔40中进行精制纯化，纯化完成后输出至产物储存罐50储存。精制塔40顶部连接有第二冷凝器402，精制塔40顶部的气相组分经第二冷凝器402冷凝后，回流至精制塔40顶部。精制塔40顶部全回流，气态的乙二醇经第二冷凝器402冷凝为液相，经回流管线返回精制塔40中。

其中，脱水塔30与精制塔40间设置有第三再沸器301；精制塔40与产物储存罐50内设置有第四再沸器401。第三再沸器301与第四再沸器401将通过的物料部分气化，液相继续输出，气相回流，能够使物料进一步纯化。

另外，水合反应精馏器10顶部与第二再沸器202相连，蒸发塔20顶部与第三再沸器301相连，脱水塔30顶部与第四再沸器401相连，这样能够将前一级的蒸汽用于下一级的再沸器热源，提高能量的利用效率。

具体反应过程中，将10g催化剂、100g环氧乙烷和300g水通入水合反应精馏器10中，加热水合反应精馏器10至150℃，水合反应精馏器10内压力设置为0.8MPa。环氧乙烷和水在水合反应精馏器10中进行反应，生成乙二醇；产生的乙二醇经蒸发塔20和脱水塔30脱水处理后，在精制塔40中精制纯化，纯化后的乙二醇输出至产物储存罐50中。

总之，与现有技术的气相催化水合法制备乙二醇的反应系统相比，本发明的反应系统设备组件少、占地面积小、能耗低、成本低、安全性高、反应可控，原料转化率高，值得广泛推广应用。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，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发明各实施例技术方案的范围。