專利名稱：純化粗乙醇產(chǎn)物的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及生產(chǎn)乙醇的方法，特別涉及純化來自乙酸加氫的粗乙醇產(chǎn)物的方法。
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)或甘蔗生產(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通過發(fā)酵轉(zhuǎn)化為乙醇。然而，發(fā)酵通常用于燃料用或消費用乙醇的消費性生產(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。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。 例如，在加氫期間，產(chǎn)生的酯與乙醇和/或水一起形成難以分離的共沸物。此外，當(dāng)轉(zhuǎn)化不完全時，未反應(yīng)的酸保留在粗乙醇產(chǎn)物中，必須將其加以移除以回收乙醇。因此，仍需要提高從使鏈烷酸例如乙酸和/或其它含羰基化合物還原獲得的粗產(chǎn)物回收乙醇的回收率。發(fā)明概述在第一實施方案中，本發(fā)明涉及純化粗乙醇產(chǎn)物的方法，該方法包括以下步驟在反應(yīng)器中于催化劑存在下將乙酸加氫形成包含乙醇、水、乙酸乙酯和縮醛(acetal)的粗乙醇產(chǎn)物，其中縮醛以第一量存在；和在第一塔中將至少部分粗乙醇產(chǎn)物分離成包含乙醇、 水、乙酸乙酯和第二量的縮醛的第一餾出物，以及包含乙酸的第一殘余物，其中第一量大于
第二量。在第二實施方案中，本發(fā)明涉及純化粗乙醇產(chǎn)物的方法，該方法包括以下步驟在催化劑存在下于反應(yīng)器中將乙酸加氫形成包含乙醇、乙酸乙酯、水、乙酸和縮醛的粗乙醇產(chǎn)物；和在第一塔中將至少部分粗乙醇產(chǎn)物分離成包含乙醇、水、乙酸乙酯和縮醛的第一餾出物，以及包含乙酸的第一殘余物；和使至少部分第一餾出物水解。在第三實施方案中，本發(fā)明涉及純化粗乙醇產(chǎn)物的方法，該方法包括以下步驟在催化劑存在下于反應(yīng)器中將乙酸加氫形成包含乙醇、乙酸乙酯、水、乙酸和縮醛的粗乙醇產(chǎn)物；將至少部分粗乙醇產(chǎn)物水解形成水解產(chǎn)物；和在第一塔中將至少部分水解產(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。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)明一個實施方案的具有可選離子交換樹脂反應(yīng)器床的加氫系統(tǒng)的示意圖。發(fā)明詳述本發(fā)明涉及從粗乙醇產(chǎn)物回收乙醇的方法。特別地，本發(fā)明涉及從粗乙醇產(chǎn)物回收和/或純化乙醇的方法，所述粗乙醇產(chǎn)物優(yōu)選在將乙酸于催化劑存在下加氫的工藝中形成。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
1.一種純化粗乙醇產(chǎn)物的方法，該方法包括以下步驟在反應(yīng)器中于催化劑存在下將乙酸加氫形成包含乙醇、水、乙酸乙酯和縮醛的粗乙醇產(chǎn)物，其中縮醛以第一量存在；以及在第一塔中將至少部分粗乙醇產(chǎn)物分離成包含乙醇、水、乙酸乙酯和第二量的縮醛的第一餾出物，以及包含乙酸的第一殘余物，其中第一量大于第二量。
2.權(quán)利要求的方法1，其中第一量比第二量大至少50%。
3.權(quán)利要求1和2中任一項的方法，其中基于所述至少部分粗乙醇產(chǎn)物的總重量計，縮醛的第一量大于0. 0005wt. %。
4.權(quán)利要求1-3中任一項的方法，其中基于所述至少部分粗乙醇產(chǎn)物的總重量計，縮醛的第二量小于5wt. %。
5.權(quán)利要求1-4中任一項的方法，其中所述縮醛選自乙縮醛、乙基丙基縮醛、乙基丁基縮醛和它們的半縮醛。
6.權(quán)利要求1-5中任一項的方法，其中所述第一殘余物基本上不含縮醛.
7.權(quán)利要求1-6中任一項的方法，該方法還包括以下步驟在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；和在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的第三殘余物。
8.權(quán)利要求7的方法，其中將給進到第二塔的至少部分第一餾出物中存在的縮醛在第二塔中水解。
9.權(quán)利要求7和8中任一項的方法，其中第三殘余物基本上不含縮醛。
10.權(quán)利要求1-9中任一項的方法，其中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/鐵的組合金屬。
11.一種純化粗乙醇產(chǎn)物的方法，該方法包括以下步驟在催化劑存在下于反應(yīng)器中將乙酸加氫形成包含乙醇、乙酸乙酯、水、乙酸和縮醛的粗乙醇產(chǎn)物；在第一塔中將至少部分粗乙醇產(chǎn)物分離成包含乙醇、水、乙酸乙酯和縮醛的第一餾出物，以及包含乙酸的第一殘余物；以及將至少部分第一餾出物水解。
12.權(quán)利要求11的方法，其中將第一餾出物的至少一部分中的縮醛水解產(chǎn)生乙醇和乙
13.權(quán)利要求11和12中任一項的方法，其中所述縮醛選自乙縮醛、乙基丙基縮醛、乙基丁基縮醛和它們的半縮醛。
14.權(quán)利要求11-13中任一項的方法，其中將至少部分第一餾出物在離子交換樹脂反應(yīng)器床中水解。
15.權(quán)利要求14的方法，其中所述離子交換樹脂反應(yīng)器床在第一塔的外部。
16.權(quán)利要求14和15中任一項的方法，該方法還包括以下步驟在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；和在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的第三殘余物。
17.權(quán)利要求16的方法，其中將至少部分第一餾出物在第二塔中水解。
18.權(quán)利要求14的方法，其中所述離子交換樹脂反應(yīng)器床位于第二塔內(nèi)。
19.權(quán)利要求18的方法，該方法還包括在第四塔中將至少部分第二餾出物分離成包含乙醛的第四餾出物和包含乙酸乙酯的第四殘余物，其中將至少部分第四餾出物直接或間接地返回到反應(yīng)器。
20.權(quán)利要求18和19中任一項的方法，其中將第一餾出物的水解部分引入到第四塔中。
21.一種純化粗乙醇產(chǎn)物的方法，該方法包括以下步驟在催化劑存在下于反應(yīng)器中將乙酸加氫形成包含乙醇、乙酸乙酯、水、乙酸和縮醛的粗乙醇產(chǎn)物；將至少部分粗乙醇產(chǎn)物水解形成水解產(chǎn)物；以及在第一塔中將至少部分水解產(chǎn)物分離成包含乙醇、水、乙酸乙酯和縮醛的第一餾出物， 以及包含乙酸的第一殘余物。
22.權(quán)利要求21的方法，其中將至少一部分粗乙醇產(chǎn)物在離子交換樹脂反應(yīng)器床中水解。
23.權(quán)利要求22的方法，其中所述離子交換反應(yīng)器床位于第一塔內(nèi)。
24.權(quán)利要求21-23中任一項的方法，其中所述縮醛選自乙縮醛、乙基丙基縮醛、乙基丁基縮醛和它們的半縮醛。
25.權(quán)利要求21- 中任一項的方法，該方法還包括以下步驟 在閃蒸器中將粗乙醇產(chǎn)物分離成蒸氣料流和液體料流，將至少部分所述蒸氣料流返回到反應(yīng)器；以及將至少部分所述液體料流水解形成水解產(chǎn)物。
全文摘要
從由乙酸加氫獲得的粗乙醇產(chǎn)物回收乙醇。利用粗乙醇產(chǎn)物的分離和純化方法以使乙醇得到回收和除去縮醛雜質(zhì)。
文檔編號C07C29/149GK102414152SQ201180001869
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G·格魯森多夫, H·魏納, J·T·查普曼, L·薩拉戈, N·鮑爾, R·J·沃納, R·耶夫蒂奇, T·潘, V·J·約翰斯頓 申請人:國際人造絲公司