專利名稱：由乙醇生產(chǎn)產(chǎn)生水流的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及由乙醇的生產(chǎn)產(chǎn)生水流(water stream)的方法，特別涉及由粗乙醇產(chǎn)物產(chǎn)生基本上不含有機雜質(zhì)的水流的方法。
背景技術(shù)：
用于工業(yè)用途的乙醇按照常規(guī)由石油化工原料例如油、天然氣或煤生產(chǎn)，由原料中間體例如合成氣生產(chǎn)，或者由淀粉質(zhì)材料或纖維素材料例如玉米(corn)和甘蔗生產(chǎn)。由石油化工原料以及由纖維素材料生產(chǎn)乙醇的常規(guī)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(wěn)定性促使按照常規(guī)生產(chǎn)的乙醇成本波動，在原料價格升高時使對乙醇生產(chǎn)的替代來源的需要比以往更大。淀粉質(zhì)材料以及纖維素材料常通過發(fā)酵轉(zhuǎn)化為乙醇。然而，發(fā)酵通常用于乙醇的消費性生產(chǎn)。此外，淀粉質(zhì)或纖維素材料的發(fā)酵與食品來源構(gòu)成競爭并且對用于工業(yè)用途所可生產(chǎn)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(chǎn)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(yīng)生成。此外，在乙酸加氫期間還可形成與乙醇等摩爾的水。這些雜質(zhì)限制了乙醇的生產(chǎn)和從這類反應(yīng)混合物的回收。此外，雜質(zhì)可以存在于一種或多種清洗流中。當(dāng)雜質(zhì)存在于水清洗流中時，必須以化學(xué)方式或生物學(xué)方式處理該水清洗流，以在清洗流可以處置之前除去雜質(zhì)。進一步處理增加了成本并且降低生產(chǎn)乙醇的總效率。因此，仍需要乙醇生產(chǎn)方法，其中該方法的分離部分產(chǎn)生在形成時含有很少(如果有的話)雜質(zhì)的純化水流。這種水流可以不需要為了隨后使用或可靠地處置而進一步處理。發(fā)明概述在一個實施方案中，本發(fā)明涉及產(chǎn)生水流的方法。該方法包括將乙酸進料流加氫形成粗乙醇產(chǎn)物的步驟。所述粗乙醇產(chǎn)物優(yōu)選包含乙醇、水、乙酸乙酯和乙酸。該方法還包括在多個塔的至少一個塔中將至少部分所述粗乙醇產(chǎn)物分離成包含乙醇的餾出物和包含水流的殘余物的步驟。在另一個實施方案中，本發(fā)明涉及產(chǎn)生水流的方法。該方法包括提供包含乙醇、 水、乙酸乙酯和乙酸的粗乙醇產(chǎn)物的步驟。該方法還包括在多個塔的至少一個塔中將至少部分所述粗乙醇產(chǎn)物分離成包含乙醇的餾出物和包含水流的殘余物的步驟。
在一些實施方案中，分離步驟還包括以下步驟在所述多個塔的第一塔中將至少部分粗乙醇產(chǎn)物分離成包含乙醇、水和乙酸乙酯的第一餾出物，以及包含乙酸的第一殘余物；在所述多個塔的第二塔中將至少部分第一餾出物分離成包含乙酸乙酯的第二餾出物以及包含乙醇和水的第二殘余物；以及在所述多個塔的第三塔中將至少部分第二殘余物分離成包含乙醇的第三餾出物和包含水流的第三殘余物。在優(yōu)選實施方案中，至少一個塔具有70-110°C的基底溫度(base temperature) 0 在其它實施方案中，至少一個塔的基底溫度為至少102°C。優(yōu)選地，所得水流基本上不含除乙酸和乙醇外的有機雜質(zhì)，在一個實施方案中，所得水流包含至少97wt. %水；小于0. 5wt. %乙酸；小于0. 005wt. %乙醇；和小于 0. OOlwt. %乙酸乙酯。在其它實施方案中，水流具有2. 99-3. 35的pH。附圖簡要描述下面參考附圖詳細地描述本發(fā)明，其中相同的數(shù)字指示類似的部分。

圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施方案的用于乙醇生產(chǎn)的加氫系統(tǒng)的示意圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明一個實施方案的用于乙醇生產(chǎn)的加氫系統(tǒng)的示意圖。發(fā)明詳述本發(fā)明總體上涉及使粗乙醇產(chǎn)物分離以形成基本上不含除乙酸和乙醇外的有機雜質(zhì)的水流。就本發(fā)明而言有機雜質(zhì)可以包括乙酸乙酯、乙醛、丙酮、縮醛(acetal)和它們的混合物。在一個實施方案中，除乙酸和乙醇外的有機雜質(zhì)的量可以小于IOwppm，例如小于 5wppm 或小于 Iwppm0粗乙醇產(chǎn)物優(yōu)選通過將乙酸進料流中的乙酸進行加氫而形成。所述加氫優(yōu)選在催化劑存在下實施。將乙酸加氫形成乙醇和水可以由以下反應(yīng)表示
權(quán)利要求
1.一種產(chǎn)生水流的方法，該方法包括 將乙酸進料流加氫形成粗乙醇產(chǎn)物；以及在多個塔的至少一個塔中將至少部分所述粗乙醇產(chǎn)物分離成包含乙醇的餾出物和包含水流的殘余物；其中所述水流優(yōu)選基本上不含除乙酸和乙醇外的有機雜質(zhì)。
2.權(quán)利要求1的方法，其中所述加氫在催化劑上進行，所述催化劑包含選自鉬/錫、鉬/ 釕、鉬/錸、鈀/釕、鈀/錸、鈷/鈀、鈷/鉬、鈷/鉻、鈷/釕、銀/鈀、銅/鈀、鎳/鈀，金/鈀、 釕/錸和釕/鐵的金屬組合。
3.—種產(chǎn)生水流的方法，該方法包括提供包含乙醇、水、乙酸乙酯和乙酸的粗乙醇產(chǎn)物；以及在多個塔的至少一個塔中將至少部分所述粗乙醇產(chǎn)物分離成包含乙醇的餾出物和包含水流的殘余物；其中所述水流基本上不含除乙酸和乙醇外的有機雜質(zhì)。
4.權(quán)利要求1-3中任一項的方法，其中所述粗乙醇產(chǎn)物包含5-70wt.%的量的乙醇， 5-35wt. %的量的水，0-90wt. %的量的乙酸，和0-20wt. %的量的乙酸乙酯。
5.權(quán)利要求1-4中任一項的方法，其中所述水流包含 至少 97wt. %7jC ；小于0. 5wt. %乙酸； 小于0. 005wt. %乙醇；和小于0. OOlwt. %乙酸乙酯。
6.權(quán)利要求1-5中任一項的方法，其中所述水流具有2.99-3. 35的pH。
7.權(quán)利要求1-6中任一項的方法，其中所述有機雜質(zhì)選自乙酸乙酯、乙醛、丙酮、縮醛和它們的混合物。
8.權(quán)利要求1-7中任一項的方法，其中所述至少一個塔具有70-110°C的基底溫度。
9.權(quán)利要求1-8中任一項的方法，其中所述至少一個塔具有至少102°C的基底溫度。
10.權(quán)利要求1-9中任一項的方法，其中所述分離還包括在所述多個塔的第一塔中將至少部分粗乙醇產(chǎn)物分離成包含乙醇、水和乙酸乙酯的第一餾出物，以及包含乙酸的第一殘余物；在所述多個塔的第二塔中將至少部分第一餾出物分離成包含乙酸乙酯的第二餾出物以及包含乙醇和水的第二殘余物；以及在所述多個塔的第三塔中將至少部分第二殘余物分離成包含乙醇的第三餾出物和包含水流的第三殘余物。
11.權(quán)利要求10的方法，其中所述第二塔是使用提取劑的提取蒸餾塔。
12.權(quán)利要求1-11中任一項的方法，其中將至少部分水流導(dǎo)向第二塔。
13.權(quán)利要求1-12中任一項的方法，其中所述多個塔中的一個是洗滌器。
14.權(quán)利要求13的方法，其中將所述水流導(dǎo)向洗滌器。
15.一種產(chǎn)生水流的方法，該方法包括 將乙酸加氫形成粗乙醇產(chǎn)物；以及在多個塔的至少一個塔中將至少部分所述粗乙醇產(chǎn)物分離成包含乙醇的餾出物和包含水流的殘余物；其中所述水流包含 至少 97wt. %7jC ； 小于0. 5wt. %乙酸； 小于0. 005wt. %乙醇；和小于0. OOlwt. %乙酸乙酯。
16.一種產(chǎn)生水流的方法，該方法包括提供包含乙醇、水、乙酸乙酯和乙酸的粗乙醇產(chǎn)物；以及在多個塔的至少一個塔中將至少部分所述粗乙醇產(chǎn)物分離成包含乙醇的餾出物和包含水流的殘余物；其中所述水流包含 至少 97wt. %7jC ； 小于0. 5wt. %乙酸； 小于0. 005wt. %乙醇；和小于0. OOlwt. %乙酸乙酯。
17.權(quán)利要求15和16中任一項的方法，其中所述粗乙醇產(chǎn)物包含5-70wt.%的量的乙醇，5-35wt. %的量的水，0-90wt. %的量的乙酸，和0-20wt. %的量的乙酸乙酯。
18.權(quán)利要求15-17中任一項的方法，其中所述水流具有2.99-3. 35的pH。
19.權(quán)利要求15-18中任一項的方法，其中所述有機雜質(zhì)選自乙酸乙酯、乙醛、丙酮、縮醛和它們的混合物。
20.權(quán)利要求15-19中任一項的方法，其中所述至少一個塔具有70-110°C的基底溫度。
21.權(quán)利要求15-20中任一項的方法，其中所述至少一個塔具有至少102°C的基底溫度。
22.權(quán)利要求15-21中任一項的方法，其中所述分離還包括在所述多個塔的第一塔中將至少部分粗乙醇產(chǎn)物分離成包含乙醇、水和乙酸乙酯的第一餾出物，以及包含乙酸的第一殘余物；在所述多個塔的第二塔中將至少部分第一餾出物分離成包含乙酸乙酯的第二餾出物以及包含乙醇和水的第二殘余物；以及在所述多個塔的第三塔中將至少部分第二殘余物分離成包含乙醇的第三餾出物和包含水流的第三殘余物。
23.權(quán)利要求22的方法，其中所述粗乙醇產(chǎn)物包含5-70wt.%的量的乙醇，5_35wt. % 的量的水，0-90wt. %的量的乙酸，和0-20wt. %的量的乙酸乙酯。
24.權(quán)利要求22和23中任一項的方法，其中所述水流具有2.99-3. 35的pH。
25.權(quán)利要求22-24中任一項的方法，其中所述有機雜質(zhì)選自乙酸乙酯、乙醛、丙酮、縮醛和它們的混合物。
26.權(quán)利要求22-25中任一項的方法，其中所述至少一個塔具有70-110°C的基底溫度。
27.權(quán)利要求22-26中任一項的方法，其中所述至少一個塔具有至少102°C的基底溫度。
28.權(quán)利要求22-27中任一項的方法，其中所述分離還包括在所述多個塔的第一塔中將至少部分粗乙醇產(chǎn)物分離成包含乙醇、水和乙酸乙酯的第一餾出物，以及包含乙酸的第一殘余物；在所述多個塔的第二塔中將至少部分第一餾出物分離成包含乙酸乙酯的第二餾出物以及包含乙醇和水的第二殘余物；以及在所述多個塔的第三塔中將至少部分第二殘余物分離成包含乙醇的第三餾出物和包含水流的第三殘余物。
全文摘要
在一個實施方案中，本發(fā)明涉及產(chǎn)生水流的方法，該方法包括以下步驟將乙酸加氫形成粗乙醇產(chǎn)物，以及在多個塔的至少一個塔中將至少部分所述粗乙醇產(chǎn)物分離成包含乙醇的餾出物和包含水流的殘余物。所述水流優(yōu)選基本上不含除乙酸和乙醇外的有機雜質(zhì)。
文檔編號C07C29/149GK102414151SQ201180001858
公開日2012年4月11日 申請日期2011年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月2日
發(fā)明者H·維尼爾, L·薩拉格爾, R·J·沃尼爾, R·杰夫迪克, T·霍頓, V·J·瓊斯登 申請人:國際人造絲公司