使用夾帶劑蒸餾粗醇產物制造技術

使用低能量方法和夾帶劑從由乙酸加氫獲得的粗乙醇產物回收乙醇。在蒸餾塔中將該粗乙醇產物進行分離以產生包含所述夾帶劑的餾出物料流。從所述殘余物料流回收乙醇產物。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術總體上涉及生產乙醇的方法，特別是使用夾帶劑的乙醇低能量回收方法。
技術介紹
用于工業用途的乙醇按照常規由石油化工原料例如油、天然氣或煤生產，由原料中間體例如合成氣生產，或者由淀粉質材料或纖維素材料例如玉米(corn)或甘鹿生產。由石油化工原料以及由纖維素材料生產乙醇的常規方法包括乙烯的酸催化水合、甲醇同系化、直接醇合成和費-托合成。石油化工原料價格的不穩定性促使按照常規生產的乙醇成本波動，在原料價格升高時使對乙醇生產的替代來源的需要比以往更大。淀粉質材料以及纖維素材料通過發酵轉化為乙醇。然而，發酵通常用于適合于燃料或人類消費的乙醇的消費性生產。此外，淀粉質或纖維素材料的發酵與食品來源構成競爭并且對用于工業用途所可生產的乙醇的量施加了限制。通過鏈烷酸和/或其它含羰基化合物的還原生產乙醇得到廣泛研究，在文獻中提及了催化劑、載體和操作條件的各種組合。在鏈烷酸例如乙酸的還原期間，其它化合物隨乙醇一起生成或者以副反應生成。這些雜質限制了乙醇的生產和從這類反應混合物的回收。例如，在加氫期間，產生的酯與乙醇和/或水一起形成難以分離的共沸物。此外，當轉化不完全時，未反應的酸保留在粗乙醇產物中，必`須將其加以移除以回收乙醇。EP2060553描述了將烴轉化為乙醇的方法，該方法包括將烴轉化為醋酸(ethanoicacid)和將醋酸加氫得到醇。將來自加氫反應器的料流進行分離以獲得乙醇料流與乙酸和乙酸乙酯料流，將所述乙酸和乙酸乙酯料流再循環到加氫反應器。粗乙醇料流含有副產物例如水、乙酸乙酯和其它輕質烴。美國專利N0.5，993，610描述了使用形成共沸物的物劑從乙酸乙酯和乙醇的混合物回收乙醇的方法。仍需要提高從使鏈烷酸例如乙酸和/或其它含羰基化合物還原獲得的粗產物回收乙醇的回收率。專利技術概述在第一實施方案中，本專利技術涉及生產乙醇的方法，該方法包括步驟:在反應器中將來自乙酸進料流的乙酸加氫形成包含乙醇、乙酸乙酯和水的粗乙醇產物；在第一塔中于一種或多種夾帶劑存在下將至少部分所述粗乙醇產物分離成包含夾帶劑和乙酸乙酯的第一餾出物，與包含乙醇和水的第一殘余物；以及從第一殘余物回收乙醇。所述粗乙醇產物還可以包含乙酸。在第二實施方案中，本專利技術涉及生產乙醇的方法，該方法包括步驟:在反應器中將來自乙酸進料流的乙酸加氫形成包含乙酸乙酯、乙醇、乙酸和水的粗乙醇產物；在第一塔中于一種或多種夾帶劑存在下將至少部分所述粗乙醇產物分離成包含所述一種或多種夾帶劑和乙酸乙酯的第一餾出物，與包含乙醇、乙酸和水的第一殘余物；以及在第二塔中將至少部分所述第一殘余物分離成包含乙醇的第二餾出物與包含乙酸和水的第二殘余物。在第三實施方案中，本專利技術涉及生產乙醇的方法，該方法包括以下乙醇生產工藝步驟:包括提供包含乙醇、乙酸、乙酸乙酯和水的粗乙醇產物的步驟；在第一塔中于一種或多種夾帶劑的存在下將至少部分所述粗乙醇產物分離成包含所述一種或多種夾帶劑和乙酸乙酯的第一餾出物，與包含乙醇、乙酸和水的第一殘余物；以及從第一殘余物回收乙醇。附圖說明由下面結合附圖對本專利技術各個實施方案的詳細描述可更全面地理解本專利技術，其中相同的數字指示相同的部分。圖1是根據本專利技術一個實施方案的具有蒸餾塔的乙醇生產系統的示意圖。專利技術詳述介紹本專利技術涉及回收在催化劑存在下將乙酸加氫生產的乙醇的方法。加氫反應產生包含乙醇、水、乙酸乙酯、未反應的乙酸和其它雜質的粗乙醇產物。難以通過蒸餾將乙酸乙酯從乙酸乙酯和乙醇的混合物分離出，這是因為乙酸乙酯和乙醇之間的沸點接近。粗乙醇產物例如乙酸乙酯、乙酸和乙醛中其它組分的存在，取決于濃度，還可能使乙醇和水的分離變得復雜。為了提高從粗乙醇產物回收乙醇的效率，本專利技術的方法涉及在一種或多種夾帶劑存在下將粗乙醇產物中的乙醇與乙酸乙酯分離。使用夾帶劑以輔助從粗乙醇產物回收乙醇。在優選實施方案中，夾帶劑可以是能夠提高乙醇和乙酸乙酯之間的相對揮發度的任何合適的烷烴、酯、醚或它們的混合物。優選地，對夾帶劑(包括其衍生物)進行選擇使得粗乙醇產物的各組分與夾帶劑或其衍生物之間不會優選形成低沸點共沸物。可在初始蒸餾塔中將低沸點共沸物與殘余物一起分離。在一個實施方案中，夾帶劑是二乙醚。取決于加氫催化劑，二乙醚可以以足夠的量隨著乙醇一起產生以充當夾帶劑。在一些實施方案中，夾帶劑可以與餾出物中的一種或多種化合物形成共沸物。在其它實施方案中，夾帶劑可以用于分離乙醇和水并且可以包括苯、庚烷、乙醚和它們的混合物。具體地，本專利技術提供了在初始分離塔中使用一種或多種夾帶劑從粗乙醇產物分離乙酸乙酯和乙醇的方法。在一個實施方案中，可以將夾帶劑給進到用于處理粗乙醇產物的初始塔中。共沸劑的存在允許更有效地將乙醇產物與乙酸乙酯副產物分離。可以例如在一個或多個另外的分離塔中將共沸劑從餾出物回收，并返回到初始塔。在必要時還可以將乙酸乙酯和其它揮發性組分例如乙醛分離成餾出物并進一步回收。來自初始塔的餾出物優選包含小于IOwt.%的水、小于7.5wt.%的水、或更小4wt.%的水。根據本專利技術實施方案使用夾帶劑允許從粗乙醇產物回收大部分乙酸乙酯。優選地,通過第一餾出物回收粗乙醇產物中至少90%的乙酸乙酯，例如至少95%的乙酸乙酯或至少98%的乙酸乙酯。回收大部分乙酸乙酯提供了初始塔殘余物中低濃度例如小于2wt.%、小于0.5wt.%或小于0.0lwt.%的乙酸乙酯。因此，當從該殘余物回收乙醇時，并非必須進行(engage)乙醇和乙酸乙酯的另外的分離。有利地， 這種分離獲得了降低從粗乙醇產物回收乙醇的能量需求的結果。乙酸的加氫本專利技術方法可以用于任何生產乙醇的加氫工藝。下面進一步描述可在乙酸加氫中使用的材料、催化劑、反應條件和分離方法。有關本專利技術方法所使用的原料、乙酸和氫氣可以衍生自任何合適的來源，包括天然氣、石油、煤、生物質等。作為實例，可以通過甲醇羰基化、乙醛氧化、乙烯氧化、氧化發酵和厭氧發酵生產乙酸。適合于乙酸生產的甲醇羰基化方法描述于美國專利N0.7，208，624、7，115，772,7,005，541,6,657，078,6,627，770,6, 143，930,5,599，976,5, 144，068、5，026，908,5, 001，259和4，994，608中，它們的全部公開內容通過引用并入本文。任選地，可以將乙醇生產與這種甲醇羰基化方法進行整合。由于石油和天然氣價格波動，或多或少變得昂貴，所以由替代碳源生產乙酸和中間體例如甲醇和一氧化碳的方法已逐漸引起關注。特別地，當石油相對昂貴時，由衍生自任何可用的碳源的合成氣體(“合成氣”)生產乙酸可能變得有利。例如，美國專利N0.6，232，352 (通過引用將其公開內容并入本文)教導了改造甲醇裝置用以制造乙酸的方法。通過改造甲醇裝置，對于新的乙酸裝置，與CO產生有關的大量資金費用得到顯著降低或在很大程度上消除。使所有或部分合成氣從甲醇合成環路進行分流并供給到分離器單元以回收CO，然后將其用于生產乙酸。以類似方式，用于加氫步驟的氫氣可以由合成氣供給。在一些實施方案中，用于上述乙酸加氫方法的一些或所有原料可以部分或全部衍生自合成氣。例如，乙酸可以由甲醇和一氧化碳形成，甲醇和一氧化碳均可以衍生自合成氣。例如，可以通過蒸汽重整生成合成氣，可以從合成氣分離出一氧化碳。類似本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2011.06.16 US 13/162,0051.一種生產乙醇的方法，該方法包括以下步驟:在反應器中將來自乙酸進料流的乙酸加氫形成包含乙醇、乙酸乙酯和水的粗乙醇產物；在第一塔中于一種或多種夾帶劑的存在下將至少部分所述粗乙醇產物分離成包含所述夾帶劑和乙酸乙酯的第一餾出物，與包含乙醇和水的第一殘余物；以及從第一殘余物回收乙醇。2.權利要求1的方法，其中所述第一餾出物包含來自粗乙醇產物的乙酸乙酯的至少90%。3.權利要求1的方法，其中所述第一殘余物包含小于2wt.%的乙酸乙酯。4.權利要求1的方法，其中所述夾帶劑是二乙醚。5.權利要求1的方法，其中所述粗乙醇產物還包含乙酸，并且其中將所述乙酸分離到第一殘余物中。6.權利要求5的方法，該方法還包括在第二塔中將至少部分第一殘余物分離成包含乙醇的第二餾出物與包含乙酸和水的第二殘余物。7.權利要求6的方法，其中所述第二餾出物包含75-98wt.%乙醇、l-25wt.%水和0.001-lwt.%乙酸乙酯。8.權利要求7的方法，該方法還包括降低第二餾出物的水含量以獲得具有降低的水含量的乙醇產物料流。9.權利要求6的方法，該方法還包括從第二殘余物回收乙酸和將所回收的乙酸的至少一部分返回到反應器。10.權利要求1的方法，該方法還包括在第三塔中將至少部分第一餾出物分離成包含乙醛的第三餾出物，與包含夾帶劑和乙酸乙酯的第三殘余物。11.權利要求10的方法，該方法還包括在第四塔中將至少部分第三殘余物進行分離以獲得包含夾帶劑的第四餾出物和包含乙酸乙酯的第四殘余物。12.權利要求11的方法，其還包括將至少部...

【專利技術屬性】
技術研發人員：D·李，L·薩拉戈，T·霍頓，V·J·約翰斯頓，
申請(專利權)人：國際人造絲公司，
類型：
國別省市：