本发明专利技术公开了一种乙醇脱氢制乙醛分离精制系统和工艺。本发明专利技术乙醇脱氢制乙醛分离精制系统包括：脱轻塔、水吸收塔、乙醛精馏塔、脱丁醇塔和乙醇精馏塔；脱轻塔的塔顶与水吸收塔的进料口相连，水吸收塔的塔底与乙醛精馏塔的进料口相连；脱轻塔的塔底与脱丁醇塔的进料口相连，脱丁醇塔的塔顶与乙醇精馏塔的进料口相连。本发明专利技术的乙醇脱氢制乙醛分离精制系统和工艺能分离得到高纯度的乙醛，同时分离精制丁醇和乙醇，达到回收循环利用的目的。达到回收循环利用的目的。达到回收循环利用的目的。
【技术实现步骤摘要】
乙醇脱氢制乙醛分离精制系统和工艺
[0001]本专利技术具体涉及一种乙醇脱氢制乙醛分离精制系统和工艺。
技术介绍
[0002]乙醛是一种重要的有机化工中间体，是乙醇的直接衍生品，可用于生产醋酸、醋酸酯、季戊四醇、巴豆醛、三氯乙醛、乙二醛、醋酸乙烯酯和吡啶类化合物等，在农药、医药、食品和饲料添加剂等领域具有广泛的用途。
[0003]目前，世界上乙醛的工业生产路线主要有以下几种：乙烯氧化法、乙炔水合法、乙醇法。其中，大量低成本的煤制乙醇为乙醇法生产乙醛提供了大量廉价易得的原料资源。开发乙醇催化脱氢制乙醛的催化剂及工艺，对扩大乙醇的下游市场利润增长点，实现高附加值转化，提高市场竞争力，具有现实的经济效益和可行性。乙醇法又分为乙醇氧化法和乙醇催化脱氢法，乙醇氧化法是乙醇蒸汽在银丝网或膨松银催化剂上与空气混合，在高温带压条件下发生氧化反应，乙醇单程转化率达30％
‑
50％，选择性85％
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95％。避免乙醛在高温下发生分解和能量回收是该法生产的重要考虑因素之一，该方法最大的缺点是催化剂价格昂贵及反应温度较高(>400℃)；而乙醇脱氢法是乙醇蒸汽在催化剂上催化脱氢合成乙醛，同时副产高纯度氢气，生产成本低，该工艺在固定床反应器中进行，生产操作简单，是乙醛合成中很有工业应用前景的合成路线。
[0004]目前高活性，长寿命，经济性好的Cu基脱氢催化剂已开发生产出来，实现了乙醇催化脱氢制乙醛和氢气。针对于这一新技术，目前尚没有配套的乙醛分离精制系统和工艺，现有技术的乙醛分离精制系统和工艺的分离精度低，操作压力高导致设备投入高、安全性低。所以当前急需开发一种分离精度高、操作压力低的乙醛分离精制系统和工艺。
技术实现思路
[0005]本专利技术解决的技术问题在于克服现有技术中乙醛分离精制系统和工艺存在的分离精度低、操作压力高导致设备投入高、安全性低的缺陷，提供了一种乙醇脱氢制乙醛分离精制系统和工艺。本专利技术的乙醇脱氢制乙醛分离精制系统和工艺能分离得到高纯度的乙醛，同时分离精制丁醇和乙醇，达到回收循环利用的目的。
[0006]本专利技术采用以下技术方案解决上述技术问题：
[0007]本专利技术提供了一种乙醇脱氢制乙醛的分离精制系统，其包括：脱轻塔、水吸收塔、乙醛精馏塔、脱丁醇塔和乙醇精馏塔；
[0008]所述脱轻塔的塔顶与所述水吸收塔的进料口相连，所述水吸收塔的塔底与所述乙醛精馏塔的进料口相连；
[0009]所述脱轻塔的塔底与所述脱丁醇塔的进料口相连，所述脱丁醇塔的塔顶与所述乙醇精馏塔的进料口相连；
[0010]所述脱轻塔的理论塔板数为10～20，所述脱轻塔的进料位置为第6～8块理论塔板；所述水吸收塔的理论塔板数为7～14；所述乙醛精馏塔的理论塔板数为10～20，所述乙
醛精馏塔的进料位置为第8～15块理论塔板；所述脱丁醇塔的理论塔板数为不小于50，所述脱丁醇塔的进料位置为第15～20块理论塔板；所述乙醇精馏塔的理论塔板数为不小于15，所述乙醇精馏塔的进料位置为第8～15块理论塔板。
[0011]本专利技术中，所述脱轻塔的理论塔板数较佳地为13～16，更佳地为15。
[0012]本专利技术中，所述脱轻塔的进料位置较佳地为第7块理论塔板。
[0013]本专利技术中，所述水吸收塔的理论板数较佳地为8～12，更佳地为10。
[0014]本专利技术中，本领域技术人员常规可以理解，所述水吸收塔的进料位置为塔底。
[0015]本专利技术中，所述乙醛精馏塔的理论板数较佳地为13～16，更佳地为15。
[0016]本专利技术中，所述乙醛精馏塔的进料位置较佳地为第10～14块塔板，更佳地为第12块理论塔板。
[0017]本专利技术中，本领域技术人员一般可以理解，乙醇脱氢制乙醛的产物中包含乙醛、氢气、乙醚、乙醇和丁醇等组分。本专利技术通过所述分离精制系统得到高纯度的乙醛，同时降低了操作压力，使设备投入降低、操作安全性提高。
[0018]本专利技术中，本领域技术人员一般可以理解，所述脱轻塔指的是脱轻精馏塔，用于将待分离体系中的轻组分分离出来。
[0019]本专利技术中，本领域技术人员一般可以理解，所述脱轻塔的塔顶一般还连接有脱轻塔顶冷却器和脱轻塔顶回流罐，所述脱轻塔顶冷却器的进口与所述脱轻塔的塔顶相连，所述脱轻塔顶冷却器的出口与所述脱轻塔顶回流罐的进口相连，所述脱轻塔顶回流罐的气相出口与所述水吸收塔的进料口相连，所述脱轻塔顶回流罐的液相出口与所述脱轻塔的回流口相连。
[0020]其中，较佳地，所述脱轻塔顶回流罐的液相出口通过脱轻塔顶回流泵与所述脱轻塔的回流口相连。
[0021]其中，较佳地，所述脱轻塔顶回流罐的气相出口通过压缩机与所述水吸收塔的进料口相连，用于对所述水吸收塔的进料气体加压。
[0022]乙醇脱氢制乙醛的产物经脱轻塔分离，塔顶气中主要包含轻组分乙醛、氢气和乙醚，塔顶气经所述脱轻塔顶冷却器进行冷凝，塔顶气中的少量重组分冷凝为液相，形成气液混合物，随后进入所述脱轻塔顶回流罐进行气液分离，分离出的液相经升压后作为回流全部返回脱轻塔顶，分离出的气相进入水吸收塔。在水吸收塔中绝大部分的乙醛和乙醚经水吸收从水吸收塔的塔底流出，氢气不溶于水，从水吸收塔的塔底流出。
[0023]本专利技术中，较佳地，所述水吸收塔的塔顶还连接有新鲜水补给罐，用于补充新鲜的吸收水。
[0024]本专利技术中，较佳地，所述水吸收塔的塔顶还连接有氢气变压吸附装置，用于提纯氢气。
[0025]本专利技术中，较佳地，所述水吸收塔的塔顶还连接有干燥装置，用于干燥氢气。
[0026]水吸收塔中经水洗后的气相物流主要为氢气和少量的乙醚，从塔顶排出进入后续的氢气变压吸附装置，获得纯度不低于99.5％的高纯度的工业氢气。
[0027]本专利技术中，本领域技术人员一般可以理解，所述乙醛精馏塔的塔顶一般还连接有乙醛精馏塔顶冷却器和乙醛精馏塔顶回流罐，所述水解析顶冷却器的进口与所述乙醛精馏塔的塔顶相连，所述乙醛精馏塔顶冷却器的出口与所述乙醛精馏塔顶回流罐的进口相连，
所述乙醛精馏塔顶回流罐的液相出口与所述水吸收塔的进料口相连，用于部分塔顶液回流。
[0028]其中，较佳地，所述乙醛精馏塔回流罐的液相出口通过乙醛精馏塔顶回流泵与所述乙醛精馏塔的回流进口相连，用于塔顶液的加压。
[0029]其中，较佳地，所述乙醛精馏塔顶回流罐的液相出口还与乙醛采出管线相连，用于乙醛产品的采出。
[0030]本专利技术中，较佳地，所述乙醛精馏塔的塔釜与所述水吸收塔的塔顶进水口相连，用于水洗水的循环利用。
[0031]其中，较佳地，所述乙醛精馏塔的塔釜与所述水吸收塔的塔顶进水口之间还连接有水洗水冷却器，用于降低所述水吸收塔的塔顶进水温度。
[0032]本专利技术中，所述脱丁醇塔的理论塔板数较佳地为50～80，更佳地为60。
[0033]本专利技术中，所述脱丁醇塔的进料位置较佳地为第16～18块理论塔板，更佳地为第17块理论塔板。...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种乙醇脱氢制乙醛的分离精制系统，其特征在于，其包括：脱轻塔、水吸收塔、乙醛精馏塔、脱丁醇塔和乙醇精馏塔；所述脱轻塔的塔顶与所述水吸收塔的进料口相连，所述水吸收塔的塔底与所述乙醛精馏塔的进料口相连；所述脱轻塔的塔底与所述脱丁醇塔的进料口相连，所述脱丁醇塔的塔顶与所述乙醇精馏塔的进料口相连；所述脱轻塔的理论塔板数为10～20，所述脱轻塔的进料位置为第6～8块理论塔板；所述水吸收塔的理论塔板数为7～14；所述乙醛精馏塔的理论塔板数为10～20，所述乙醛精馏塔的进料位置为第8～15块理论塔板；所述脱丁醇塔的理论塔板数为不小于50，所述脱丁醇塔的进料位置为第15～20块理论塔板；所述乙醇精馏塔的理论塔板数为不小于15，所述乙醇精馏塔的进料位置为第8～15块理论塔板。2.如权利要求1所述的乙醇脱氢制乙醛的分离精制系统，其特征在于，所述脱轻塔的理论塔板数为13～16，较佳地为15；和/或，所述脱轻塔的进料位置为第7块理论塔板；和/或，所述水吸收塔的理论板数为8～12，较佳地为10；和/或，所述乙醛精馏塔的理论板数为13～16，较佳地为15；所述乙醛精馏塔的进料位置较佳地为第12～14块塔板，较佳地为第12块理论塔板。3.如权利要求1所述的乙醇脱氢制乙醛的分离精制系统，其特征在于，所述水吸收塔的塔顶还连接有新鲜水补给罐，用于补充新鲜的吸收水；和/或，所述水吸收塔的塔顶还连接有氢气变压吸附装置，用于提纯氢气；和/或，所述水吸收塔的塔顶还连接有干燥装置，用于干燥氢气；和/或，所述乙醛精馏塔的塔釜与所述水吸收塔的塔顶进水口相连，用于水洗水的循环利用；较佳地，所述乙醛精馏塔的塔釜与所述水吸收塔的塔顶进水口之间还连接有水洗水冷却器，用于降低所述水吸收塔的塔顶进水温度。4.如权利要求1所述的乙醇脱氢制乙醛的分离精制系统，其特征在于，所述脱丁醇塔的理论塔板数为50～80，较佳地为60；和/或，所述脱丁醇塔的进料位置为第16～18块理论塔板，较佳地为第17块理论塔板。5.如权利要求1所述的乙醇脱氢制乙醛的分离精制系统，其特征在于，所述乙醇精馏塔的理论塔板数为15～30，较佳地为20；和/或，所述乙醇精馏塔的进料位置为第13～15块理论塔板，较佳地为第14块理论塔板。6.一种乙醇脱氢制乙醛分离精制工艺，其特征在于，其包括如下步骤：乙醇脱氢制乙醛的产物在如权利要求1～5中任一...
【专利技术属性】
技术研发人员：任虎彪，崔新江，孙育滨，袁航空，李鸿雄，石峰，景旭亮，赵祥涛，陈景，赵建平，
申请(专利权)人：中国科学院兰州化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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