使用夹带剂蒸馏粗醇产物制造技术

使用低能量方法和夹带剂从由乙酸加氢获得的粗乙醇产物回收乙醇。在蒸馏塔中将该粗乙醇产物进行分离以产生包含所述夹带剂的馏出物料流。从所述残余物料流回收乙醇产物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及生产乙醇的方法，特别是使用夹带剂的乙醇低能量回收方法。
技术介绍
用于工业用途的乙醇按照常规由石油化工原料例如油、天然气或煤生产，由原料中间体例如合成气生产，或者由淀粉质材料或纤维素材料例如玉米(corn)或甘鹿生产。由石油化工原料以及由纤维素材料生产乙醇的常规方法包括乙烯的酸催化水合、甲醇同系化、直接醇合成和费-托合成。石油化工原料价格的不稳定性促使按照常规生产的乙醇成本波动，在原料价格升高时使对乙醇生产的替代来源的需要比以往更大。淀粉质材料以及纤维素材料通过发酵转化为乙醇。然而，发酵通常用于适合于燃料或人类消费的乙醇的消费性生产。此外，淀粉质或纤维素材料的发酵与食品来源构成竞争并且对用于工业用途所可生产的乙醇的量施加了限制。通过链烷酸和/或其它含羰基化合物的还原生产乙醇得到广泛研究，在文献中提及了催化剂、载体和操作条件的各种组合。在链烷酸例如乙酸的还原期间，其它化合物随乙醇一起生成或者以副反应生成。这些杂质限制了乙醇的生产和从这类反应混合物的回收。例如，在加氢期间，产生的酯与乙醇和/或水一起形成难以分离的共沸物。此外，当转化不完全时，未反应的酸保留在粗乙醇产物中，必`须将其加以移除以回收乙醇。EP2060553描述了将烃转化为乙醇的方法，该方法包括将烃转化为醋酸(ethanoicacid)和将醋酸加氢得到醇。将来自加氢反应器的料流进行分离以获得乙醇料流与乙酸和乙酸乙酯料流，将所述乙酸和乙酸乙酯料流再循环到加氢反应器。粗乙醇料流含有副产物例如水、乙酸乙酯和其它轻质烃。美国专利N0.5，993，610描述了使用形成共沸物的物剂从乙酸乙酯和乙醇的混合物回收乙醇的方法。仍需要提高从使链烷酸例如乙酸和/或其它含羰基化合物还原获得的粗产物回收乙醇的回收率。专利技术概述在第一实施方案中，本专利技术涉及生产乙醇的方法，该方法包括步骤:在反应器中将来自乙酸进料流的乙酸加氢形成包含乙醇、乙酸乙酯和水的粗乙醇产物；在第一塔中于一种或多种夹带剂存在下将至少部分所述粗乙醇产物分离成包含夹带剂和乙酸乙酯的第一馏出物，与包含乙醇和水的第一残余物；以及从第一残余物回收乙醇。所述粗乙醇产物还可以包含乙酸。在第二实施方案中，本专利技术涉及生产乙醇的方法，该方法包括步骤:在反应器中将来自乙酸进料流的乙酸加氢形成包含乙酸乙酯、乙醇、乙酸和水的粗乙醇产物；在第一塔中于一种或多种夹带剂存在下将至少部分所述粗乙醇产物分离成包含所述一种或多种夹带剂和乙酸乙酯的第一馏出物，与包含乙醇、乙酸和水的第一残余物；以及在第二塔中将至少部分所述第一残余物分离成包含乙醇的第二馏出物与包含乙酸和水的第二残余物。在第三实施方案中，本专利技术涉及生产乙醇的方法，该方法包括以下乙醇生产工艺步骤:包括提供包含乙醇、乙酸、乙酸乙酯和水的粗乙醇产物的步骤；在第一塔中于一种或多种夹带剂的存在下将至少部分所述粗乙醇产物分离成包含所述一种或多种夹带剂和乙酸乙酯的第一馏出物，与包含乙醇、乙酸和水的第一残余物；以及从第一残余物回收乙醇。附图说明由下面结合附图对本专利技术各个实施方案的详细描述可更全面地理解本专利技术，其中相同的数字指示相同的部分。图1是根据本专利技术一个实施方案的具有蒸馏塔的乙醇生产系统的示意图。专利技术详述介绍本专利技术涉及回收在催化剂存在下将乙酸加氢生产的乙醇的方法。加氢反应产生包含乙醇、水、乙酸乙酯、未反应的乙酸和其它杂质的粗乙醇产物。难以通过蒸馏将乙酸乙酯从乙酸乙酯和乙醇的混合物分离出，这是因为乙酸乙酯和乙醇之间的沸点接近。粗乙醇产物例如乙酸乙酯、乙酸和乙醛中其它组分的存在，取决于浓度，还可能使乙醇和水的分离变得复杂。为了提高从粗乙醇产物回收乙醇的效率，本专利技术的方法涉及在一种或多种夹带剂存在下将粗乙醇产物中的乙醇与乙酸乙酯分离。使用夹带剂以辅助从粗乙醇产物回收乙醇。在优选实施方案中，夹带剂可以是能够提高乙醇和乙酸乙酯之间的相对挥发度的任何合适的烷烃、酯、醚或它们的混合物。优选地，对夹带剂(包括其衍生物)进行选择使得粗乙醇产物的各组分与夹带剂或其衍生物之间不会优选形成低沸点共沸物。可在初始蒸馏塔中将低沸点共沸物与残余物一起分离。在一个实施方案中，夹带剂是二乙醚。取决于加氢催化剂，二乙醚可以以足够的量随着乙醇一起产生以充当夹带剂。在一些实施方案中，夹带剂可以与馏出物中的一种或多种化合物形成共沸物。在其它实施方案中，夹带剂可以用于分离乙醇和水并且可以包括苯、庚烷、乙醚和它们的混合物。具体地，本专利技术提供了在初始分离塔中使用一种或多种夹带剂从粗乙醇产物分离乙酸乙酯和乙醇的方法。在一个实施方案中，可以将夹带剂给进到用于处理粗乙醇产物的初始塔中。共沸剂的存在允许更有效地将乙醇产物与乙酸乙酯副产物分离。可以例如在一个或多个另外的分离塔中将共沸剂从馏出物回收，并返回到初始塔。在必要时还可以将乙酸乙酯和其它挥发性组分例如乙醛分离成馏出物并进一步回收。来自初始塔的馏出物优选包含小于IOwt.%的水、小于7.5wt.%的水、或更小4wt.%的水。根据本专利技术实施方案使用夹带剂允许从粗乙醇产物回收大部分乙酸乙酯。优选地,通过第一馏出物回收粗乙醇产物中至少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残余物中低浓度例如小于2wt.%、小于0.5wt.%或小于0.0lwt.%的乙酸乙酯。因此，当从该残余物回收乙醇时，并非必须进行(engage)乙醇和乙酸乙酯的另外的分离。有利地， 这种分离获得了降低从粗乙醇产物回收乙醇的能量需求的结果。乙酸的加氢本专利技术方法可以用于任何生产乙醇的加氢工艺。下面进一步描述可在乙酸加氢中使用的材料、催化剂、反应条件和分离方法。有关本专利技术方法所使用的原料、乙酸和氢气可以衍生自任何合适的来源，包括天然气、石油、煤、生物质等。作为实例，可以通过甲醇羰基化、乙醛氧化、乙烯氧化、氧化发酵和厌氧发酵生产乙酸。适合于乙酸生产的甲醇羰基化方法描述于美国专利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，它们的全部公开内容通过引用并入本文。任选地，可以将乙醇生产与这种甲醇羰基化方法进行整合。由于石油和天然气价格波动，或多或少变得昂贵，所以由替代碳源生产乙酸和中间体例如甲醇和一氧化碳的方法已逐渐引起关注。特别地，当石油相对昂贵时，由衍生自任何可用的碳源的合成气体(“合成气”)生产乙酸可能变得有利。例如，美国专利N0.6，232，352 (通过引用将其公开内容并入本文)教导了改造甲醇装置用以制造乙酸的方法。通过改造甲醇装置，对于新的乙酸装置，与CO产生有关的大量资金费用得到显著降低或在很大程度上消除。使所有或部分合成气从甲醇合成环路进行分流并供给到分离器单元以回收CO，然后将其用于生产乙酸。以类似方式，用于加氢步骤的氢气可以由合成气供给。在一些实施方案中，用于上述乙酸加氢方法的一些或所有原料可以部分或全部衍生自合成气。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气。例如，可以通过蒸汽重整生成合成气，可以从合成气分离出一氧化碳。类似本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.06.16 US 13/162,0051.一种生产乙醇的方法，该方法包括以下步骤:在反应器中将来自乙酸进料流的乙酸加氢形成包含乙醇、乙酸乙酯和水的粗乙醇产物；在第一塔中于一种或多种夹带剂的存在下将至少部分所述粗乙醇产物分离成包含所述夹带剂和乙酸乙酯的第一馏出物，与包含乙醇和水的第一残余物；以及从第一残余物回收乙醇。2.权利要求1的方法，其中所述第一馏出物包含来自粗乙醇产物的乙酸乙酯的至少90%。3.权利要求1的方法，其中所述第一残余物包含小于2wt.%的乙酸乙酯。4.权利要求1的方法，其中所述夹带剂是二乙醚。5.权利要求1的方法，其中所述粗乙醇产物还包含乙酸，并且其中将所述乙酸分离到第一残余物中。6.权利要求5的方法，该方法还包括在第二塔中将至少部分第一残余物分离成包含乙醇的第二馏出物与包含乙酸和水的第二残余物。7.权利要求6的方法，其中所述第二馏出物包含75-98wt.%乙醇、l-25wt.%水和0.001-lwt.%乙酸乙酯。8.权利要求7的方法，该方法还包括降低第二馏出物的水含量以获得具有降低的水含量的乙醇产物料流。9.权利要求6的方法，该方法还包括从第二残余物回收乙酸和将所回收的乙酸的至少一部分返回到反应器。10.权利要求1的方法，该方法还包括在第三塔中将至少部分第一馏出物分离成包含乙醛的第三馏出物，与包含夹带剂和乙酸乙酯的第三残余物。11.权利要求10的方法，该方法还包括在第四塔中将至少部分第三残余物进行分离以获得包含夹带剂的第四馏出物和包含乙酸乙酯的第四残余物。12.权利要求11的方法，其还包括将至少部...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·李，L·萨拉戈，T·霍顿，V·J·约翰斯顿，
申请(专利权)人：国际人造丝公司，
类型：
国别省市：