專利名稱：回收乙醇的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及生產(chǎn)乙醇的方法，特別涉及由乙酸加氫生產(chǎn)乙醇的方法。
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(xiàn)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)明涉及回收乙醇的方法，該方法包括在催化劑存在下將乙酸進(jìn)料流加氫形成粗乙醇產(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、水和乙酸乙酯的第一餾出物，以及包含乙酸的第一殘余物；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；以及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。在第二實施方案中，本發(fā)明涉及回收乙醇的方法，該方法包括提供包含乙醇、水、 乙酸和乙酸乙酯的粗乙醇產(chǎn)物；在第一塔中將粗乙醇產(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；在第二塔中將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；以及在第三塔中將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。附圖
簡要描述下面參考附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明，其中相同的數(shù)字指示類似的部分。
圖IA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IB是根據(jù)本發(fā)明一個實施方案其中第二塔的餾出物返回到反應(yīng)區(qū)的圖IA所示系統(tǒng)的示意圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明一個實施方案的反應(yīng)區(qū)的示意圖。發(fā)明詳述本發(fā)明涉及回收由加氫工藝生產(chǎn)的乙醇的方法，所述加氫工藝包括在催化劑存在下將乙酸加氫。特別地，本發(fā)明涉及從優(yōu)選由加氫工藝生產(chǎn)的粗乙醇產(chǎn)物回收乙醇。本發(fā)明的實施方案可以有利地用于按工業(yè)規(guī)?；厥找掖嫉膽?yīng)用。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
1.一種回收乙醇的方法，該方法包括在催化劑存在下將乙酸進(jìn)料流中的乙酸加氫形成粗乙醇產(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、水和乙酸乙酯的第一餾出物，以及包含乙酸的第一殘余物；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；以及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。
2.權(quán)利要求1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ο
3.權(quán)利要求1和2中任一項的方法，其中所述至少部分粗乙醇產(chǎn)物包含乙醇、水、乙酸和乙酸乙酯。
4.權(quán)利要求1-3中任一項的方法，其中所述乙酸進(jìn)料流包含選自乙酸、乙酸酐、乙醛、 乙酸乙酯和它們的混合物的一種或多種化合物。
5.一種回收乙醇的方法，該方法包括提供包含乙醇、水、乙酸和乙酸乙酯的粗乙醇產(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、水和乙酸乙酯的第一餾出物，以及包含乙酸的第一殘余物；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；以及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。
6.權(quán)利要求1-5中任一項的方法，其中所述粗乙醇產(chǎn)物包含5-70wt.%乙醇、 5-35wt. %水、小于90wt. %的乙酸和小于20wt. %的乙酸乙酯。
7.權(quán)利要求1-6中任一項的方法，其還包括將至少部分第一殘余物直接或間接返回到用于乙酸加氫的反應(yīng)器中。
8.權(quán)利要求1-7中任一項的方法，其中所述第一殘余物包含基于該第一殘余物總重量計 60-100wt. % 乙酸。
9.如權(quán)利要求1-8中任一項的方法，該方法還包括在閃蒸器中將至少部分粗乙醇產(chǎn)物分離成蒸氣料流和液體料流， 使至少部分蒸氣料流返回到反應(yīng)器；以及將至少部分液體料流導(dǎo)向第一塔。
10.權(quán)利要求1-9中任一項的方法，其中所述第二殘余物包含20-75wt.%乙醇和 30-70wt. %7jC。
11.權(quán)利要求1-10中任一項的方法，其中第二殘余物中的乙醇與第二餾出物中的乙醇的重量比為至少3 1。
12.權(quán)利要求1-11中任一項的方法，其中第三餾出物包含75-96wt.%乙醇。
13.權(quán)利要求1-12中任一項的方法，其中所述第二塔是使用至少一種提取劑的提取蒸餾塔。
14.權(quán)利要求1-13中任一項的方法，其還包括將至少部分第二餾出物返回到用于乙酸加氫的反應(yīng)器中。
15.權(quán)利要求1-14中任一項的方法，其中所述第二餾出物包含10-90wt.%乙酸乙酯、 l-25wt. %乙醛禾口 l-25wt. %水。
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雜質(zhì)。
文檔編號C07C29/80GK102414154SQ201180001920
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·格魯森朵夫, H·維尼爾, J·R·沃尼爾, J·T·開普曼, L·薩拉格爾, R·村寧漢姆, R·杰夫迪克, T·潘, T·霍頓, V·J·瓊斯登 申請人:國際人造絲公司