一种草酸酯生产乙醇的系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种草酸酯生产乙醇的系统，包括：加氢反应器，用于将氢气和草酸酯进行催化反应，获得粗乙醇混合物；甲醇分离装置，用于将粗乙醇混合物分离获得以甲醇为主的混合物和包含乙醇和乙二醇的混合物；甲醇分离装置与加氢反应器连通；轻组分分离塔，用于将包含乙醇和乙二醇的混合物分离获得普通乙醇和冷冻级乙二醇；轻组分分离塔与甲醇分离装置连通。本实用新型专利技术具有产品分布调节灵活、单程转化率高，反应热有效利用高等特点，可根据市场需要调节产品比例，生产不同规格产品，缩短生产流程，生产能耗大幅降低，有效提高装置经济效益和市场竞争力。效益和市场竞争力。效益和市场竞争力。

【技术实现步骤摘要】
一种草酸酯生产乙醇的系统


[0001]本技术属于酯加氢制乙醇领域，涉及一种草酸酯生产乙醇的系统。

技术介绍

[0002]乙醇是重要的基本化工原料，用于制造乙醛、乙烯、乙胺、醋酸乙酯、醋酸、氯乙烷等，并衍生出医药、染料、涂料、香料、合成橡胶、洗涤剂、农药等产品的许多中间体，其制品多达300种以上。同时在燃料能源产业应用中，由于乙醇具有热值低、汽化潜热高、抗爆性能好、氧含量高，在少量水存在的情况下容易产生相分离，而且与普通汽油相比，燃烧更完全、CO排放量低、燃烧性能相似等特点，因此被称为21世纪“绿色能源”。当前源于石油的不可再生和石油产区的不稳定性，燃料能源安全问题在全球范围内引起了越来越多的关注，世界各国都在积极进行燃料乙醇的推广应用，世界上乙醇产量的60％被用作车用燃料。因此，大力发展燃料乙醇、乙醇柴油等以酒精为原料的能源产业，已经成为国际燃料能源产业的一大亮点。
[0003]目前，燃料乙醇生产主要是以谷物为原料，玉米燃料乙醇在很多国家已经成为重要的能源供应来源，但是由于粮食价格的上涨，乙醇价格不断攀升。目前，无水乙醇的价格接近8000元/吨，因此，采用非粮食工艺路线是一个非常明智的选择。
[0004]专利CN1122567C公开了氢气和一氧化碳合成直接生产乙醇的方法。该方法从技术原理上来说工艺路线简单，能效较高，容易规模化，是理想的合成路线。但工艺过程中1.4吨合成气生产1吨乙醇，合成气转化率仅为71％，合成气制乙醇的副产物是水，合成气中氢约1/4被损耗。产物组分比较复杂，粗产品还需要加氢和精制处理。而且合成气直接制乙醇催化剂开发目前还停留在小试阶段，并且使用的是价格昂贵的贵金属(铑等)催化剂，存在反应速率慢等问题，这些是其目前及未来很长一段时间无法突破的技术瓶颈。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于克服以上现有技术的缺点，提供一种草酸酯生产乙醇的系统。该系统具有产品分布调节灵活、单程转化率高，反应热有效利用高等特点，可根据市场需要调节产品比例，生产不同规格产品，缩短生产流程，生产能耗大幅降低，有效提高装置经济效益和市场竞争力。
[0006]为实现上述目的及其他相关目的，本技术提供一种草酸酯生产乙醇的系统，包括：
[0007]加氢反应器，用于将氢气和草酸酯进行催化反应，获得粗乙醇混合物；
[0008]甲醇分离装置，用于将粗乙醇混合物分离获得以甲醇为主的混合物和包含乙醇和乙二醇的混合物；所述甲醇分离装置与所述加氢反应器连通；
[0009]轻组分分离塔，用于将包含乙醇和乙二醇的混合物分离获得普通乙醇和冷冻级乙二醇；所述轻组分分离塔与所述甲醇分离装置连通。
[0010]本技术具有如下效果中的至少一项：
[0011]1)本技术具有产品分布调节灵活、单程转化率高，反应热有效利用高等特点，可根据市场需要调节产品比例，生产不同规格产品，缩短生产流程，生产能耗大幅降低，有效提高装置经济效益和市场竞争力。
[0012]2)通过本技术草酸酯生产乙醇的系统可以获得甲醇，可以用于界区外上游装置原料，甲醇循环使用的工艺过程。
[0013]3)本技术实现催化反应与分离特殊组合的方式的结合，实现多产品分配，节省设备投资和分离能耗，简化流程，对反应热有效利用，加氢反应器中催化剂为常规非贵金属催化剂，反应条件温和，反应物料腐蚀性小，设备投资省，工艺方式新颖，生产效率高；投资少、能耗低、催化剂为常规的铜基复合催化剂且成本较低。同时，由于其原料及产物的腐蚀性较弱，可以采用碳钢材质，投资额大大降低。采用该系统运行操作费用低廉，尤其系统中所涉催化剂均为普通非贵金属催化剂，较其它系统普遍使用贵金属催化剂具有明显优势。据估算，该系统设备投资仅为醋酸直接加氢制乙醇的1/2甚至更低，其生产成本低于常规生物发酵法制乙醇技术，是目前最有可能产业化的工艺路线。对于解决目前国内二甲醚产能严重过剩，产销价格严重倒挂现象具有重要意义。
[0014]4)本技术充分考虑放热单元及用热单元的耦合，可大大降低综合能耗，设备投资少，环境友好，系统简单，经济实用，可在同一系统中实现多产品生产。
附图说明
[0015]图1为本技术草酸酯生产乙醇的系统图一。
[0016]图2为本技术草酸酯生产乙醇的系统图二。
[0017]图3为本技术草酸酯生产乙醇的系统图三。
[0018]图4为本技术草酸酯生产乙醇的系统图四。
[0019]附图标记
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加氢反应器
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甲醇分离装置
[0022]21
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第一气液分离器
[0023]22
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第二气液分离器
[0024]23
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甲醇回收塔
[0025]24
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闪蒸罐
[0026]241
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不凝气排放管道
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轻组分分离塔
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压缩机
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第一换热器
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氢气原料管道
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草酸酯原料管道
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第二换热器
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加热器
[0034]10
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乙二醇分离装置
[0035]11
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三相共沸精馏塔
[0036]111
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精馏塔本体
[0037]1111
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共沸剂入口
[0038]1112
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塔顶出口
[0039]1113
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塔底出口
[0040]112
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塔顶冷凝器
[0041]113
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塔釜再沸器
[0042]114
ꢀꢀ本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种草酸酯生产乙醇的系统，其特征在于，包括：加氢反应器(1)；甲醇分离装置(2)，所述甲醇分离装置(2)与所述加氢反应器(1)连通；轻组分分离塔(3)；所述轻组分分离塔(3)与所述甲醇分离装置(2)连通。2.如权利要求1所述的草酸酯生产乙醇的系统，其特征在于，所述甲醇分离装置(2)包括：第一气液分离器(21)；所述第一气液分离器(21)与所述加氢反应器(1)连通；第二气液分离器(22)；所述第二气液分离器(22)与所述第一气液分离器(21)连通；甲醇回收塔(23)；所述甲醇回收塔(23)与所述第一气液分离器(21)和所述第二气液分离器(22)连通；所述加氢反应器(1)为板式反应器、管式反应器或管式/板式复合型反应器。3.如权利要求2所述的草酸酯生产乙醇的系统，其特征在于，所述甲醇分离装置(2)还包括闪蒸罐(24)；所述闪蒸罐(24)与所述第二气液分离器(22)连通，用于将第二气液分离获得的第二气相进行闪蒸；所述甲醇回收塔(23)与所述闪蒸罐(24)连通，用于将甲醇回收获得的不凝气进行闪蒸；所述闪蒸罐(24)与所述甲醇回收塔(23)连通，用于将闪蒸获得的液相进行甲醇回收；所述加氢反应器(1)为板式固定床反应器，所述加氢反应器(1)的中心设有板片组固定腔，所述板片组固定腔内设有板片组；所述板片组固定腔的外壁到所述加氢反应器(1)的内壁之间设有催化剂床层。4.如权利要求3所述的草酸酯生产乙醇的系统，其特征在于，所述系统还包括压缩机(4)和第一换热器(5)；所述第一气液分离器(21)依次经所述压缩机(4)和所述第一换热器(5)与所述加氢反应器(1)连通，用于将第一气液分离获得的部分第一气相依次经压缩和换热后循环至所述加氢反应器(1)作为催化反应原料；所述闪蒸罐(24)依次经所述压缩机(4)和所述第一换热器(5)与所述加氢反应器(1)连通，用于将闪蒸获得的部分闪蒸气相依次经压缩和换热后循环至所述加氢反应器(1)作为催化反应原料。5.如权利要求4所述的草酸酯生产乙醇的系统，其特征在于，所述闪蒸罐(24)设有用于排放不凝气的不凝气排放管道(241)；所述系统还包括氢气原料管道(6)和草酸酯原料管道(7)；所述氢气原料管道(6)依次经所述压缩机(4)和所述第一换热器(5)与...

【专利技术属性】
技术研发人员：王保明，王东辉，李玉江，徐长青，
申请(专利权)人：上海戊正工程技术有限公司，
类型：新型
国别省市：