專利名稱：用于生產(chǎn)乙酸乙酯溶劑和聯(lián)產(chǎn)乙醇的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及生產(chǎn)乙酸乙酯溶劑的方法，特別涉及由乙酸加氫生產(chǎn)乙酸乙酯溶劑的方法。
背景技術(shù)：
乙酸乙酯通常用作涂漆(paint)、涂料、木材著色劑、油基漆(lacquer)和瓷釉、粘合劑、纖維素、墨、塑料和脂肪所用的工業(yè)溶劑。此外，乙酸乙酯可以用于照相膠片和底片的制備，用作藥物中間體或用于指甲膏清洗劑。乙酸乙酯是極性適中的溶劑，具有可揮發(fā)、相對(duì)無(wú)毒和不吸濕的優(yōu)點(diǎn)。乙酸乙酯通常通過(guò)乙醇和乙酸的酯化進(jìn)行制備。用于生產(chǎn)乙酸乙酯的乙醇按照常規(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(fèi)-托合成。石油化工原料價(jià)格的不穩(wěn)定性促使按照常規(guī)生產(chǎn)的乙醇成本波動(dòng)，在原料價(jià)格升高時(shí)使對(duì)乙醇生產(chǎn)的替代來(lái)源的需要比以往更大。淀粉質(zhì)材料以及纖維素材料通過(guò)發(fā)酵轉(zhuǎn)化為乙醇。然而， 發(fā)酵通常用于燃料用或消費(fèi)用乙醇的消費(fèi)性生產(chǎn)。此外，淀粉質(zhì)或纖維素材料的發(fā)酵與食品來(lái)源構(gòu)成競(jìng)爭(zhēng)并且對(duì)用于工業(yè)用途所可生產(chǎn)的乙醇的量施加了限制。通過(guò)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(shí)，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(shí)施方案中，本發(fā)明涉及回收乙酸乙酯溶劑的方法，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粗產(chǎn)物，在第一塔中將至少部分粗產(chǎn)物流分離成包含乙醇、水和乙酸乙酯的第一餾出物，與包含乙酸的第一殘余物，其中第一殘余物包含基本上所有來(lái)自所述至少部分粗產(chǎn)物的乙酸，以及將至少部分第一餾出物進(jìn)行分離以形成包含乙酸乙酯和乙醇的乙酸乙酯溶劑。
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在一方面，該方法回收乙醇和乙酸乙酯溶劑，其包括以下步驟在催化劑存在下將乙酸加氫形成粗產(chǎn)物，在第一塔中將至少部分粗產(chǎn)物流分離成包含乙醇、水和乙酸乙酯的第一餾出物，與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溶劑的第二餾出物與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。在本發(fā)明的另一方面，該方法回收乙醇和乙酸乙酯溶劑，其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粗產(chǎn)物流，在第一塔中將至少部分粗產(chǎn)物流分離成包含乙醇、水和乙酸乙酯的第一餾出物，與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與包含乙醇和水的第二殘余物，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，以及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溶劑的第四殘余物。在本發(fā)明的其它方面，該方法回收乙酸乙酯溶劑，其包括以下步驟在催化劑存在下將乙酸加氫形成粗產(chǎn)物，在蒸餾塔中將至少部分粗產(chǎn)物分離成包含乙酸的殘余物與包含乙酸乙酯、乙醇、水和乙醛的餾出物，以及將該將餾出物冷凝并且將冷凝的餾出物進(jìn)行雙相分離以形成包含水的重相和包含乙酸乙酯溶劑的輕相。在本發(fā)明的又一方面，該方法回收乙酸乙酯溶劑，其包括以下步驟在催化劑存在下將乙酸加氫形成粗產(chǎn)物，在第一塔中將至少部分粗產(chǎn)物分離成包含乙醇、水和乙酸乙酯的第一餾出物，與包含乙酸的第一殘余物，以及在第二塔中將至少部分第一餾出物分離成包含乙酸乙酯溶劑的第二餾出物和包含水的第二殘余物。在本發(fā)明的第二實(shí)施方案中，涉及回收乙酸乙酯溶劑的方法，該方法包括提供包含乙醇、乙酸乙酯、水和乙酸的粗產(chǎn)物，在第一塔中將至少部分粗產(chǎn)物分離成包含乙醇、水和乙酸乙酯的第一餾出物，與包含乙酸的第一殘余物，其中第一殘余物包含基本上所有來(lái)自所述至少部分粗產(chǎn)物的乙酸，以及將至少部分第一餾出物進(jìn)行分離以形成包含乙酸乙酯和乙醇的乙酸乙酯溶劑。在本發(fā)明的第三實(shí)施方案中，涉及回收乙酸乙酯溶劑的方法，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粗產(chǎn)物，以及在蒸餾塔中將至少部分粗產(chǎn)物分離成包含乙醛的餾出物和包含乙酸乙酯溶劑的殘余物，其中所述乙酸乙酯溶劑包含乙酸乙酯、乙酸、水和乙醇。在本發(fā)明的第四實(shí)施方案中，涉及回收乙酸乙酯溶劑的方法，該方法包括以下步驟提供包含乙醇、乙酸乙酯、水、乙醛和乙酸的粗產(chǎn)物，以及在蒸餾塔中將至少部分粗產(chǎn)物分離成包含乙醛的餾出物和包含乙酸乙酯溶劑的殘余物，其中所述乙酸乙酯溶劑包含乙酸乙酯、乙酸、水和乙醇。附圖簡(jiǎn)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1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的用于聯(lián)產(chǎn)乙醇和乙酸乙酯溶劑的加氫系統(tǒng)的示意圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的用于聯(lián)產(chǎn)乙醇和乙酸乙酯溶劑的加氫系統(tǒng)的示意圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的用于生產(chǎn)乙酸乙酯溶劑的加氫系統(tǒng)的示意圖。圖4是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的用于生產(chǎn)乙酸乙酯溶劑的加氫系統(tǒng)的示意圖。圖5是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的用于生產(chǎn)乙酸乙酯溶劑的加氫系統(tǒng)的示意圖。發(fā)明詳述本發(fā)明涉及回收乙酸乙酯溶劑的方法。乙酸乙酯溶劑衍生自由包括在催化劑存在下將加氫乙酸在內(nèi)的加氫方法產(chǎn)生的粗產(chǎn)物。在一個(gè)實(shí)施方案中，乙酸乙酯溶劑可以包含重量比為5 1-1 5，例如3 1-1 3或1.5 1-1 1. 5的乙酸乙酯和乙醇。在一個(gè)實(shí)施方案中，使乙酸乙酯溶劑隨也衍生自粗產(chǎn)物的乙醇料流一起聯(lián)產(chǎn)。乙酸乙酯溶劑的組成可以寬泛地變化，除其它因素外這取決于例如所使用的催化劑和反應(yīng)條件，并且可以含有一種或多種另外的化合物，例如乙醇、水、乙酸和乙醛。雖然水和乙醛可以存在于乙酸乙酯溶劑中，但是期望這些化合物(如果有的話)以次要量存在。例如，乙酸乙酯溶劑可以包含小于IOwt. %，例如小于8wt. %或小于5wt. %的量的水，并且可以包含小于Iwt. %，例如小于0. 5wt. %或小于0. 25wt. %的量的乙醛。乙醛可以按游離乙醛的形式或者作為乙縮醛(diethyl acetal)存在。當(dāng)隨乙醇一起聯(lián)產(chǎn)時(shí)，乙酸乙酯溶劑和乙醇料流優(yōu)選分別從粗產(chǎn)物分離出。乙酸加氫形成乙醇、乙酸乙酯和水由反應(yīng)I和II表示
權(quán)利要求
1.一種回收乙酸乙酯溶劑的方法，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粗產(chǎn)物；在第一塔中將至少部分粗產(chǎn)物分離成包含乙醇、水和乙酸乙酯的第一餾出物，與包含乙酸的第一殘余物，其中第一殘余物包含基本上所有來(lái)自所述至少部分粗產(chǎn)物的乙酸；以及將至少部分第一餾出物進(jìn)行分離以形成包含乙酸乙酯和乙醇的乙酸乙酯溶劑。
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
3.一種回收乙酸乙酯溶劑的方法，該方法包括以下步驟 提供包含乙醇、乙酸乙酯、水和乙酸的粗產(chǎn)物；在第一塔中將至少部分粗產(chǎn)物分離成包含乙醇、水和乙酸乙酯的第一餾出物，與包含乙酸的第一殘余物，其中第一殘余物包含基本上所有來(lái)自所述至少部分粗產(chǎn)物的乙酸；以及將至少部分第一餾出物進(jìn)行分離以形成包含乙酸乙酯和乙醇的乙酸乙酯溶劑。
4.如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)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溶劑的第二餾出物和包含水的第二殘余物。
5.權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)的方法，其中第二殘余物包含90wt.% -IOOwt. %的量的水。
6.權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)的方法，其中第二殘余物包含水和乙醇。
7.權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)的方法，該方法還包括以下步驟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1-7中任一項(xiàng)的方法，該方法還包括以下步驟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溶劑的第四殘余物。
9.權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)的方法，其中當(dāng)?shù)谝火s出物包含25wt.%或更少量的乙醇時(shí)還包括將該將餾出物冷凝并且將冷凝的餾出物進(jìn)行雙相分離以形成包含水的重相和包含乙酸乙酯溶劑的輕相。
10.權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)的方法，其中所述至少部分粗產(chǎn)物包含乙酸。
11.權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)的方法，該方法還包括將至少部分第一殘余物返回到用于乙酸加氫的反應(yīng)器。
12.一種回收乙酸乙酯溶劑的方法，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粗產(chǎn)物；以及在蒸餾塔中將至少部分粗產(chǎn)物分離成包含乙醛的餾出物和包含乙酸乙酯溶劑的殘余物，其中所述乙酸乙酯溶劑包含乙酸乙酯、乙酸、水和乙醇。
13.權(quán)利要求12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
14.一種回收乙酸乙酯溶劑的方法，該方法包括以下步驟 提供包含乙醇、乙酸乙酯、水、乙醛和乙酸的粗產(chǎn)物；以及在蒸餾塔中將至少部分粗產(chǎn)物分離成包含乙醛的餾出物和包含乙酸乙酯溶劑的殘余物，其中所述乙酸乙酯溶劑包含乙酸乙酯、乙酸、水和乙醇。
15.權(quán)利要求12-14中任一項(xiàng)的方法，其中將至少部分所述餾出物返回到反應(yīng)器。
16.權(quán)利要求12-15中任一項(xiàng)的方法，其中所述餾出物包含2-80wt.%乙醛。
全文摘要
從由乙酸加氫獲得的粗乙醇產(chǎn)物回收乙酸乙酯溶劑，任選一并回收乙醇。使用粗產(chǎn)物的分離和純化方法以使得乙酸乙酯溶劑得到回收。
文檔編號(hào)C07C69/54GK102421522SQ201180001945
公開日2012年4月18日 申請(qǐng)日期2011年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月2日
發(fā)明者L·薩拉格, R·J·沃納, R·坎寧安, R·杰維逖可, T·霍頓, V·J·約翰斯通 申請(qǐng)人:國(guó)際人造絲公司