纯化包含乙醇和乙醛的含水醇原料的方法技术

本发明专利技术涉及纯化含水醇原料的方法，其包括：a)逆流液

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】纯化包含乙醇和乙醛的含水醇原料的方法


[0001]本专利技术涉及通过液
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液萃取和反萃取处理包含至少水、乙醇和乙醛的原料的方法，所述方法可以最大限度地除去杂质，特别是非极性杂质或具有低极性的杂质，同时优化乙醇和乙醛的回收。
[0002]根据本专利技术的方法可以有利地被集成到也称为Lebedev方法的将乙醇转化为丁二烯的更普遍的方法中。然后，所述方法可以纯化由转化反应器产生的液体流出物，同时改善未转化为丁二烯的乙醇和乙醛的回收。
现有技术
[0003]由乙醇生产丁二烯的方法特别是由美国团队在第二次世界大战期间从Ostromilenski的研究开始发展起来的。
[0004]在该方法中，单程转化率小于50％，这意味着乙醇和乙醛的显著再循环。此外，产生了种类繁多的具有不同性质(饱和烃、不饱和烃、或芳烃，基于氧的产物，例如醇、酮、醛、酚、酸、酯或醚)且具有极其不同的摩尔质量(50
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10000g/mol)的杂质。
[0005]因此，需要实施一系列单元操作以除去尽可能多的杂质，同时损失尽可能少的乙醇和乙醛。从经济角度来看，有必要降低丁二烯的生产成本，这要求：a)损失尽可能少的乙醇和乙醛，b)在反应器中不将杂质再循环，所述杂质将导致对丁二烯的选择性下降、或将积聚至不可接受的水平，需要排出并由此损失乙醇和乙醛。
[0006]在催化反应器的出口处，对所产生的包含丁二烯、乙醇、水、乙醛和杂质的流出物进行若干个单元操作，以将不希望的气态副产物和液体副产物与形成的丁二烯以及与化合物乙醇、水或乙醛(被称为“贵重（noble）”化合物)分离，其中所述液体和气态被理解为处于环境温度和环境压力下。
[0007]在环境温度和环境压力下为气态的副产物中，可提及氢气、一氧化碳、二氧化碳和C1‑
C4烯烃和烷烃。有必要从富含丁二烯的流出物中除去这些副产物，以获得具有所需规格的丁二烯产品。在环境温度和环境压力下为液体的副产物中，可提及丙酮、乙醚、丁醛、丁醇、丁酮、乙酸乙酯、巴豆醛和乙酸。其他副产物可在反应区中以更小的量产生。在本文的后续部分中，术语“杂质”将表示许多种烃或基于氧的化合物的这种组合。
[0008]在美国团队的首选工艺方案中，乙醇、乙醛、水和液体副产物通过一组三个蒸馏塔分离(专利US 2403742)。富含乙醇、乙醛、水和液体副产物的流出物进料至第一蒸馏塔，在该蒸馏塔中使富含乙醛的流出物与该流出物的其余部分分离。第二蒸馏塔可以使液体副产物与富含乙醇和水的流出物分离。最后的蒸馏塔可以使乙醇与水分离。由Carbide & Carbon或Koppers在1940至1960年间提交的方法专利中的大多数 (US 2403743、US 2393381、US 2395057和US 2439587)旨在改善方案的这个部分。
[0009]在1945年前后观察到所述方法的问题之一是二乙基乙缩醛和/或乙基半缩醛的显著形成，特别是由乙醇与乙醛反应形成，这导致反应物(乙醇、乙醛)的不可忽略的损失，并
因此导致丁二烯的收率降低。Toussaint等人(Industrial and Engineering Chemistry，1947年，第39卷，第2期，第120
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125页)特别表明每吨形成的丁二烯产生20kg的二乙基乙缩醛。
[0010]在专利FR 3026100和FR 3026101中，至少部分地通过液
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液萃取除去液体杂质。在反应器的出口处的包含乙醇、乙醛、水和杂质的液体流出物进料至液
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液萃取塔。所述液
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液萃取塔在底部进料有洗涤溶剂，所述洗涤溶剂的目的是以逆流方式洗涤原料。在该洗涤段的出口处，萃取物主要由洗涤溶剂和萃取的副产物(例如乙醚)组成并包含少量的乙醇和乙醛。随后用水洗涤该萃取物，其目的是再萃取乙醇和乙醛，并因此使乙醇和乙醛的损失最小化。该单元操作使用的洗涤溶剂由具有6
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40个碳原子的烃的混合物组成。
[0011]在该配置中，在液
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液萃取步骤的上游、特别是通过存在于反应器的出口处的液体流出物中的未转化的乙醇和未转化的乙醛的反应形成的高比例的二乙基乙缩醛和乙基半缩醛通过洗涤溶剂来萃取。其结果是导致乙醇和乙醛等同物的不可忽略的损失，并因此增加丁二烯的生产成本。
[0012]专利FR 3057467针对其这部分提供了用于将来自特别描述在专利FR 3026100或FR 3026101中的Lebedev方法的包含乙醇、水和乙醛的液体流出物纯化的方法，其通过液
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液萃取和反萃取，伴随有反萃取步骤期间通过含水反萃取溶剂中存在的酸来催化的二乙基乙缩醛的分解。然而，采用了溶解在含水相中的酸的这样的方法导致了被引入反萃取溶剂中的酸分子的消耗，进而导致其或多或少显著的损失。
[0013]根据本专利技术的方法旨在限制酸消耗的这个问题。更总体而言，本专利技术的目的在于纯化包含乙醇和乙醛的含水醇原料，同时最大程度地除去包含在该含水原料中的杂质，特别是非极性杂质或具有低极性的杂质，并限制乙醇和乙醛的损失。当它被有利地集成在例如专利FR 3026100或专利FR 3026101所述的Lebedev类型的方法中时，本专利技术的目的是纯化由在反应器的出口处将丁二烯分离的步骤产生的液体流出物，并且更特别是由专利FR 3026100的D1)产生的乙醇/乙醛/水流出物、或者由专利FR3026101的步骤B)产生的乙醇/乙醛/水流出物，通过最大程度地除去包含在所述液体流出物中的杂质，特别是非极性杂质或具有低极性的杂质(例如乙醚)，同时优化被再循环至反应器的未转化的乙醇和未转化的乙醛的量，在实现此目的的同时使酸消耗最小化。因此，本专利技术可以改善将乙醇转化成丁二烯的Lebedev方法的总体收率，并且降低酸的消耗。
[0014]专利技术概述本专利技术涉及纯化包含至少水、乙醇、乙醛和杂质的含水醇原料(1)的方法，所述方法包括：a)逆流液
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液萃取步骤，其包括具有萃取器(2)的萃取段，所述萃取段在顶部进料有所述含水醇原料(1)和由反萃取步骤b)产生的中间萃余物的至少一部分，并且在底部进料有萃取溶剂(3)，并且在顶部产生萃取物流(5)，并且在底部产生包含水、乙醇和乙醛的萃余物(4)，其中所述萃取段在萃取器中在10
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40℃的平均温度下操作；b)逆流液
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液反萃取步骤，其包括具有不同于步骤a)的萃取器的反萃取器(6)的反萃取段，所述反萃取段在顶部进料有具有0.5
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5.0的pH的酸性水溶液(7)，并且在底部进料有由步骤a)产生的萃取物流(5)，并且在顶部产生萃取物(8)，并且在底部产生所述中间萃余物，其中所述反萃取段在反萃取器中在不同于步骤a)的萃取器中的平均温度的40
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80℃
的平均温度下操作。
[0015]本专利技术涉及一系列用于杂质萃取和原料中所包含的二乙基乙缩醛和/或乙基半本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.纯化包含至少水、乙醇、乙醛和杂质的含水醇原料(1)的方法，所述方法包括：a)逆流液
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液萃取步骤，其包括具有萃取器(2)的萃取段，所述萃取段在顶部进料有所述含水醇原料(1)和由反萃取步骤b)产生的中间萃余物的至少一部分，并且在底部进料有萃取溶剂(3)，并且在顶部产生萃取物流(5)，并且在底部产生包含水、乙醇和乙醛的萃余物(4)，其中所述萃取段在萃取器中在10
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40℃的平均温度下操作；b)逆流液
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液反萃取步骤，其包括具有不同于步骤a)的萃取器的反萃取器(6)的反萃取段，所述反萃取段在顶部进料有具有0.5
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5.0的pH的酸性水溶液(7)，并且在底部进料有由步骤a)产生的萃取物流(5)，并且在顶部产生萃取物(8)，并且在底部产生所述中间萃余物，其中所述反萃取段在反萃取器中在不同于步骤a)的萃取器中的平均温度的40
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80℃的平均温度下操作。2.如权利要求1所述的方法，其中步骤a)的萃取器(2)中的平均温度为15
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30℃。3.如权利要求1或权利要求2所述的方法，其中步骤b)的反萃取器(6)中的平均温度为45
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60℃。4.如前述权利要求之一所述的方法，其中步骤b)的反萃取器是在顶部进料有所述酸性水溶液(7)的绝热塔，所述酸性水溶液在50
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90℃、优选60
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85℃的温度下进入所述绝热塔。5.如前述权利要求之一所述的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：F，
申请(专利权)人：米什林企业总公司，
类型：发明
国别省市：