醋酸甲酯加氫制乙醇的生產(chǎn)方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及醋酸甲酯加氫制乙醇的生產(chǎn)方法及裝置。脫雜質(zhì)塔和乙醇產(chǎn)品塔塔頂和塔底均設(shè)置冷凝器和再沸器，反應(yīng)器出口連接到冷卻器進(jìn)口，冷卻器出口連接至氣液分離器，氣液分離器氣相出口連接至變壓吸附單元，出口連接入氫氣壓縮機(jī)，氫氣壓縮機(jī)出口連接到反應(yīng)器氫氣進(jìn)料處；氣液分離器液相出口連接到脫雜質(zhì)塔的進(jìn)料口，脫雜質(zhì)塔塔底出料連接到乙醇產(chǎn)品塔進(jìn)料。反應(yīng)器采用列管式反應(yīng)器，反應(yīng)器內(nèi)采用銅基催化劑。其優(yōu)點(diǎn)在于充分考慮循環(huán)氫氣中對(duì)催化劑毒害的一氧化碳的去除，實(shí)現(xiàn)副產(chǎn)物分離、保證原料的高效轉(zhuǎn)化和循環(huán)利用，并通過(guò)后續(xù)共沸物脫除酯類雜質(zhì)，甲醇乙醇分離獲得高純的產(chǎn)品。
【專利說(shuō)明】醋酸甲酯加氫制乙醇的生產(chǎn)方法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及乙醇生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種醋酸甲酯加氫制乙醇的生產(chǎn)方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]醋酸甲酯是聚乙烯醇生產(chǎn)的副產(chǎn)品，每生產(chǎn)I噸PVA將生成1.68噸醋酸甲酯副產(chǎn)物。由于醋酸甲酯的用途有限，且提純難度大，因此國(guó)內(nèi)外同類廠家大都將其在離子交換樹(shù)脂催化劑作用下，通過(guò)固定床反應(yīng)器水解為甲醇和醋酸，經(jīng)分離提純后再作為生產(chǎn)PVA的原料使用，但由于這種固定床水解工藝的水解率低，從而造成流程復(fù)雜、設(shè)備龐大、能耗高等缺點(diǎn)，而且醋酸市場(chǎng)容量較小經(jīng)濟(jì)效益較低。乙醇是重要的大宗化工產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于食品、化工、燃料、醫(yī)藥等領(lǐng)域，其本身還是一種無(wú)污染的高辛烷值的汽油添加劑。目前工業(yè)上乙醇的生產(chǎn)工藝主要采用生物發(fā)酵法與乙烯直接水合法。發(fā)酵法制乙醇的原料主要是含淀粉的作物，能耗高，產(chǎn)能低；乙烯制備乙醇路線在原油價(jià)格走高的形勢(shì)下經(jīng)濟(jì)性不被看好。目前，合成氣基的合成乙醇技術(shù)吸引了國(guó)內(nèi)外大量研究機(jī)構(gòu)與企業(yè)的關(guān)注，該技術(shù)又可以分為合成氣直接制乙醇，合成氣生物發(fā)酵法制乙醇，乙酰基化學(xué)品(醋酸，醋酸酯等)制乙醇等.其中醋酸酯加氫制備乙醇由于反應(yīng)溫和，對(duì)設(shè)備不存在腐蝕，更引起了諸多科研工作者與企業(yè)的關(guān)注。
[0003]目前，已有報(bào)道關(guān)于醋酸甲酯加氫制備乙醇的反應(yīng)條件和催化劑，如DE892958公開(kāi)了氣相酯與氫催化反應(yīng)制備醇的條件為75-300 V，0.l-100kg/cm2絕對(duì)壓力；CN86105765A公開(kāi)了在含有銅和至少一種鎂、鑭系金屬或錒系金屬催化劑存在下，高溫、常壓或者高壓下進(jìn)行反應(yīng)實(shí)現(xiàn)羧酸酯制醇的方法；CN102976892A公開(kāi)了介孔分子篩負(fù)載銅系催化劑，溫度220°C，壓力3MPa，氫酯摩爾比30，空速為2h-1，醋酸酯轉(zhuǎn)化率可達(dá)到98.5%。目前，對(duì)于反應(yīng)生成混合物分離，主要集中在醋酸甲酯、甲醇及水的分離，如CN1962587A公開(kāi)了一種分離醋酸甲酯-甲醇的方法，主要含醋酸甲酯-甲醇的共沸物進(jìn)入第一分離塔中部，塔釜得到純的甲醇，塔頂?shù)玫降墓卜形镞M(jìn)入第二分離塔，經(jīng)分離塔釜得到純的醋酸甲酯，塔頂?shù)玫焦卜形锓祷氐谝环蛛x塔，第一分離塔在常壓或負(fù)壓下操作，第二分離塔在加壓下操作。CN102757342A公開(kāi)了一種PVA生產(chǎn)中副產(chǎn)物醋酸甲酯的純化方法，包括萃取精餾、純化和干燥單元，從而能夠得到純度較高的醋酸甲酯。相關(guān)研究并未涉及到同時(shí)含有醋酸甲酯、甲醇和乙醇的混合物的分離。而且，在反應(yīng)中可能會(huì)產(chǎn)生某些副產(chǎn)物，如醋酸乙酯、一氧化碳和水等，而部分氣相副產(chǎn)物如一氧化碳和水若跟隨氫氣循環(huán)回反應(yīng)系統(tǒng)會(huì)使催化劑性能降低，而醋酸乙酯和未反應(yīng)的醋酸甲酯也需要從產(chǎn)物中進(jìn)行分離，才能獲得純度較高的甲醇和乙醇產(chǎn)品。因此，如何能夠?qū)崿F(xiàn)副產(chǎn)物分離、保證原料的高效轉(zhuǎn)化和循環(huán)利用成為該技術(shù)經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)。
[0004]目前還沒(méi)有見(jiàn)完整的充分考慮反應(yīng)副產(chǎn)物的醋酸甲酯加氫制乙醇全套反應(yīng)-分離技術(shù)的相關(guān)專利與報(bào)道。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是在考慮反應(yīng)副產(chǎn)物分離防止毒害催化劑并獲得高純產(chǎn)品的前提下提供一種醋酸甲酯加氫制乙醇的方法及裝置，在充分考慮原料循環(huán)利用和產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)的基礎(chǔ)上，具有工藝流程簡(jiǎn)單、設(shè)備投資較低、操作方便、能耗較低且目標(biāo)產(chǎn)物乙醇純度高等優(yōu)點(diǎn)。
[0006]本發(fā)明的醋酸甲酯加氫制乙醇的生產(chǎn)裝置，主要由反應(yīng)器、脫雜質(zhì)塔、乙醇產(chǎn)品塔、壓縮機(jī)、變壓吸附單元和氣液分離器等組成，主要產(chǎn)品為乙醇和甲醇。本發(fā)明的方法及裝置的特點(diǎn)在于充分考慮循環(huán)氫氣中水和一氧化碳的脫除，不對(duì)催化劑產(chǎn)生毒害，并且通過(guò)酯類共沸物去除的手段，獲得高純的乙醇和甲醇產(chǎn)品。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0008]本發(fā)明的醋酸甲酯加氫生產(chǎn)乙醇的反應(yīng)精餾裝置，包括反應(yīng)器、冷卻器、氣液分離器、脫雜質(zhì)塔、乙醇產(chǎn)品塔、變壓吸附、冷凝器、再沸器、壓縮機(jī)、泵以及相關(guān)進(jìn)料管線和連接以上設(shè)備的管線；其特征是:脫雜質(zhì)塔和乙醇產(chǎn)品塔塔頂和塔底均設(shè)置冷凝器和再沸器，反應(yīng)器出口連接到冷卻器進(jìn)口，冷卻器出口連接至氣液分離器，氣液分離器氣相出口連接至變壓吸附單元，出口連接入氫氣壓縮機(jī)，氫氣壓縮機(jī)出口連接到反應(yīng)器氫氣進(jìn)料處；氣液分離器液相出口連接到脫雜質(zhì)塔的進(jìn)料口，脫雜質(zhì)塔塔底出料連接到乙醇產(chǎn)品塔進(jìn)料。
[0009]本發(fā)明的醋酸甲酯加氫制乙醇的生產(chǎn)方法是:原料氫氣(SOl)和原料醋酸甲酯
(S02)進(jìn)入反應(yīng)器(Rl);反應(yīng)器出口氣相(S03)經(jīng)過(guò)冷卻器(El)冷卻后氣體(S04)進(jìn)入氣液分離器(BI)，分離后氣相(S05)進(jìn)入變壓吸附單位(B2)，出口循環(huán)氫氣(S07)經(jīng)壓縮機(jī)(Cl)壓縮后返回反應(yīng)器；氣液分離器出來(lái)液相(S09)進(jìn)入脫雜質(zhì)塔(Tl)，脫雜質(zhì)塔頂氣體(SlO)進(jìn)入脫雜質(zhì)塔頂冷凝器(E2)，冷凝后放空氣為(S11)，冷凝后液相(S12)經(jīng)過(guò)脫雜質(zhì)塔回流泵的液相(S13) —部分作為回流(S14)，另一部分(S15)為酯類共沸物；脫雜質(zhì)塔底配有再沸器(E3 )，塔底采出液相(S16 )進(jìn)入乙醇產(chǎn)品塔(T2 );乙醇產(chǎn)品塔頂氣相(S17 )經(jīng)過(guò)塔頂冷凝器(E4)，冷凝液(S18)經(jīng)過(guò)乙醇產(chǎn)品塔回流泵(P2)的液相(S19) —部分作為回流(S20)，另一部分(S21)為甲醇，乙醇產(chǎn)品`塔底配有再沸器(E5)，塔底采出液相(S22)為產(chǎn)品乙醇。
[0010]醋酸甲酯加氫制乙醇的生產(chǎn)方法中:反應(yīng)器采用列管式反應(yīng)器，溫度為131 -347 °C，壓力為0.1 -9.0MPa (a)，反應(yīng)器內(nèi)采用銅基催化劑，其活性組分為銅，助劑為鋅或鋁或其組合，若采用載體可以為二氧化硅、氧化鋁分子篩和石墨；冷卻器出口溫度為20-2800C ;氣液分離器壓力為0.1-8.0MPa(a);脫雜質(zhì)塔壓力為0.05-2.0MPa(a)，塔頂溫度為10-300°C，回流比為0.1-100 ;乙醇產(chǎn)品塔壓力0.05-2.0MPa(a)，回流比為0.1-100 ;變壓吸附出口 CO含量為0.01-1OOppm0
[0011]本發(fā)明的醋酸甲酯加氫制乙醇的生產(chǎn)方法及裝置，其優(yōu)點(diǎn)在于充分考慮循環(huán)氫氣中對(duì)催化劑毒害的一氧化碳的去除，實(shí)現(xiàn)副產(chǎn)物分離、保證原料的高效轉(zhuǎn)化和循環(huán)利用，并通過(guò)后續(xù)共沸物脫除酯類雜質(zhì)，甲醇乙醇分離獲得高純的產(chǎn)品。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為醋酸甲酯加氫制乙醇的生產(chǎn)方法示意圖。
[0013]設(shè)備:Rl.反應(yīng)器，B1.氣液分離器，B2.變壓吸附單元，Cl.氫氣壓縮機(jī)，Tl.脫雜質(zhì)塔，T2.乙醇產(chǎn)品塔，El.冷卻器，E2.脫雜質(zhì)塔頂冷凝器，E3.脫雜質(zhì)塔再沸器，E4.乙醇產(chǎn)品塔頂冷凝器，E5.乙醇產(chǎn)品塔再沸器，Pl.脫雜質(zhì)塔回流泵，P2.乙醇產(chǎn)品塔回流泵
[0014]物流:S01.原料氫氣，S02.原料醋酸甲酯，S03.反應(yīng)器出口氣相，S04.冷卻器出口物料，S05.氣液分離器氣相出料，S07.循環(huán)氫氣，S08.壓縮后循環(huán)氫氣，S09.氣液分離器液相出料，S10.脫雜質(zhì)塔塔頂氣相，Sll.不凝氣，S12.脫雜質(zhì)塔冷凝器出口液相，S13.脫雜質(zhì)塔回流泵出口物料，S14.脫雜質(zhì)塔回流，S15.酯類共沸物，S16.脫雜質(zhì)塔塔底物料，S17.乙醇產(chǎn)品塔塔頂氣相，S18.乙醇產(chǎn)品塔冷凝器出口液相，S19.乙醇產(chǎn)品塔回流泵出口物料，S20.乙醇產(chǎn)品塔回流，S21.甲醇，S22.乙醇
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明所提供的方法及裝置進(jìn)行進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0016]本發(fā)明是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0017]本發(fā)明的醋酸甲酯加氫制乙醇的生產(chǎn)裝置，包括反應(yīng)器、冷卻器、氣液分離器、脫雜質(zhì)塔、乙醇產(chǎn)品塔、變壓吸附、冷凝器、再沸器、壓縮機(jī)、泵以及相關(guān)進(jìn)料管線和連接以上設(shè)備的管線；其特征是:脫雜質(zhì)塔和乙醇產(chǎn)品塔塔頂和塔底均設(shè)置冷凝器和再沸器，反應(yīng)器出口連接到冷卻器進(jìn)口，冷卻器出口連接至氣液分離器，氣液分離器氣相出口連接至變壓吸附單元，出口連接入氫氣壓縮機(jī)，氫氣壓縮機(jī)出口連接到反應(yīng)器氫氣進(jìn)料處；氣液分離器液相出口連接到脫雜質(zhì)塔的進(jìn)料口，脫雜質(zhì)塔塔底出料連接到乙醇產(chǎn)品塔進(jìn)料。
[0018]本發(fā)明的醋酸甲酯加氫制乙醇的生產(chǎn)方法是:原料氫氣(SOl)和原料醋酸甲酯
(S02)進(jìn)入反應(yīng)器(Rl);反應(yīng)器出口氣相(S03)經(jīng)過(guò)冷卻器(El)冷卻后氣體(S04)進(jìn)入氣液分離器(BI)，分離后氣相(S05)進(jìn)入變壓吸附單位(B2)，出口循環(huán)氫氣(S07)經(jīng)壓縮機(jī)(Cl)壓縮后返回反應(yīng)器；氣液分離器出來(lái)液相(S09)進(jìn)入脫雜質(zhì)塔(Tl)，脫雜質(zhì)塔頂氣體(SlO)進(jìn)入脫雜質(zhì)塔頂冷凝器(E2)，冷凝后放空氣為(S11)，冷凝后液相(S12)經(jīng)過(guò)脫雜質(zhì)塔回流泵的液相(S13) —部分作為回`流(S14)，另一部分(S15)為酯類共沸物；脫雜質(zhì)塔底配有再沸器(E3 )，塔底采出液相(S16 )進(jìn)入乙醇產(chǎn)品塔(T2 );乙醇產(chǎn)品塔頂氣相(S17 )經(jīng)過(guò)塔頂冷凝器(E4)，冷凝液(S18)經(jīng)過(guò)乙醇產(chǎn)品塔回流泵(P2)的液相(S19) —部分作為回流(S20)，另一部分(S21)為甲醇，乙醇產(chǎn)品塔底配有再沸器(E5)，塔底采出液相(S22)為產(chǎn)品乙醇。
[0019]醋酸甲酯加氫制乙醇的生產(chǎn)方法中:反應(yīng)器采用列管式反應(yīng)器，溫度為131 -347 °C，壓力為0.1 -9.0MPa (a)，反應(yīng)器內(nèi)采用銅基催化劑，其活性組分為銅，助劑為鋅或鋁或其組合，若采用載體可以為二氧化硅、氧化鋁分子篩或石墨；冷卻器出口溫度為20-2800C ;氣液分離器壓力為0.1-8.0MPa(a);脫雜質(zhì)塔壓力為0.05-2.0MPa(a)，回流比為
0.1-100 ;乙醇產(chǎn)品塔壓力0.05-2.0MPa(a)，回流比為0.1-100 ;變壓吸附出口 CO含量為
0.01-100ppmo
[0020]本發(fā)明的技術(shù)和設(shè)備廣泛適用于醋酸甲酯加氫制乙醇的生產(chǎn)過(guò)程，為了更好地說(shuō)明本發(fā)明在產(chǎn)品純度與收率方面的優(yōu)勢(shì)，選取其中三個(gè)應(yīng)用實(shí)例加以說(shuō)明，但并不因此限制本技術(shù)和設(shè)備的適用范圍，附圖是為說(shuō)明本發(fā)明而繪制的，不對(duì)本發(fā)明的具體應(yīng)用形式構(gòu)成限制。
[0021]實(shí)施例1
[0022]將本發(fā)明方法用于醋酸甲酯加氫制乙醇的過(guò)程，如圖1所示，包括反應(yīng)器、冷卻器、氣液分離器、脫雜質(zhì)塔、乙醇產(chǎn)品塔、變壓吸附、冷凝器、再沸器、壓縮機(jī)、泵以及相關(guān)進(jìn)料管線和連接以上設(shè)備的管線；其特征是:脫雜質(zhì)塔和乙醇產(chǎn)品塔塔頂和塔底均設(shè)置冷凝器和再沸器，反應(yīng)器出口連接到冷卻器進(jìn)口，冷卻器出口連接至氣液分離器，氣液分離器氣相出口連接至變壓吸附單元，出口連接入氫氣壓縮機(jī)，氫氣壓縮機(jī)出口連接到反應(yīng)器氫氣進(jìn)料處；氣液分離器液相出口連接到脫雜質(zhì)塔的進(jìn)料口，脫雜質(zhì)塔塔底出料連接到乙醇產(chǎn)品塔進(jìn)料。
[0023]原料氫氣(S01)和原料醋酸甲酯(S02)進(jìn)入反應(yīng)器(Rl)，反應(yīng)壓力為0.1MPa (a),反應(yīng)溫度為131°C，反應(yīng)器內(nèi)采用銅基催化劑，其活性組分為銅，助劑為鋅和鋁，不采用載體；反應(yīng)器出口氣相(S03)經(jīng)過(guò)冷卻器(El)冷卻到20°C后，氣體(S04)進(jìn)入壓力為
0.1MPa(a)的氣液分離器(BI)，分離后氣相(S05)進(jìn)入變壓吸附單位(B2)，出口循環(huán)氫氣(S07)中CO含量0.01ppm，經(jīng)壓縮機(jī)(Cl)壓縮后返回反應(yīng)器；氣液分離器出來(lái)液相(S09)進(jìn)入脫雜質(zhì)塔(Tl)，脫雜質(zhì)塔壓力為0.05MPa(a)，回流比為0.1，脫雜質(zhì)塔頂氣體(SlO)進(jìn)入脫雜質(zhì)塔頂冷凝器(E2)，冷凝后放空氣為(S11)，冷凝后液相(S12)經(jīng)過(guò)脫雜質(zhì)塔回流泵的液相(S13) —部分作為回流(S14)，另一部分(S15)為酯類共沸物；脫雜質(zhì)塔底配有再沸器(E3)，塔底采出液相(S16)進(jìn)入乙醇產(chǎn)品塔(T2)；乙醇產(chǎn)品塔操作壓力為0.05MPa (a)，回流比為0.1，塔頂氣相(S17)經(jīng)過(guò)塔頂冷凝器(E4)，冷凝液(S18)經(jīng)過(guò)乙醇產(chǎn)品塔回流泵(P2)的液相(S19) —部分作為回流(S20)，另一部分(S21)為甲醇，乙醇產(chǎn)品塔底配有再沸器(E5 )，塔底采出液相(S22 )為產(chǎn)品乙醇。
[0024]充分考慮循環(huán)氫氣中水和一氧化碳的脫除，不對(duì)催化劑產(chǎn)生毒害，并且通過(guò)酯類共沸物去除的手段，獲得高純的乙醇和甲醇產(chǎn)品。最終得到乙醇產(chǎn)品塔塔底得到純度為90%的乙醇，塔頂?shù)玫郊状紳舛葹?0%。
[0025]實(shí)施例2 [0026]將本發(fā)明方法用于醋酸甲酯加氫制乙醇的過(guò)程，如圖1所示，包括反應(yīng)器、冷卻器、氣液分離器、脫雜質(zhì)塔、乙醇產(chǎn)品塔、變壓吸附、冷凝器、再沸器、壓縮機(jī)、泵以及相關(guān)進(jìn)料管線和連接以上設(shè)備的管線；其特征是:脫雜質(zhì)塔和乙醇產(chǎn)品塔塔頂和塔底均設(shè)置冷凝器和再沸器，反應(yīng)器出口連接到冷卻器進(jìn)口，冷卻器出口連接至氣液分離器，氣液分離器氣相出口連接至變壓吸附單元，出口連接入氫氣壓縮機(jī)，氫氣壓縮機(jī)出口連接到反應(yīng)器氫氣進(jìn)料處；氣液分離器液相出口連接到脫雜質(zhì)塔的進(jìn)料口，脫雜質(zhì)塔塔底出料連接到乙醇產(chǎn)品塔進(jìn)料。
[0027]原料氫氣(SOI)和原料醋酸甲酯(S02 )進(jìn)入反應(yīng)器(Rl)，反應(yīng)壓力為3.0MPa (a)，反應(yīng)溫度為210°C，反應(yīng)器內(nèi)采用銅基催化劑，其活性組分為銅，助劑為鋁，采用載體為二氧化硅；反應(yīng)器出口氣相(S03)經(jīng)過(guò)冷卻器(El)冷卻到40°C后，氣體(S04)進(jìn)入壓力為
3.0MPa(a)的氣液分離器(BI)，分離后氣相(S05)進(jìn)入變壓吸附單位(B2)，出口循環(huán)氫氣(S07)中CO含量2ppm，經(jīng)壓縮機(jī)(Cl)壓縮后返回反應(yīng)器；氣液分離器出來(lái)液相(S09)進(jìn)入脫雜質(zhì)塔(Tl)，脫雜質(zhì)塔壓力為0.1MPa(a)，回流比為1，脫雜質(zhì)塔頂氣體(SlO)進(jìn)入脫雜質(zhì)塔頂冷凝器(E2)，冷凝后放空氣為(S11)，冷凝后液相(S12)經(jīng)過(guò)脫雜質(zhì)塔回流泵的液相(S13) —部分作為回流(S14)，另一部分(S15)為酯類共沸物；脫雜質(zhì)塔底配有再沸器(E3)，塔底采出液相(S16)進(jìn)入乙醇產(chǎn)品塔(T2);乙醇產(chǎn)品塔操作壓力為0.1MPa(a)，回流比為1，塔頂氣相(S17)經(jīng)過(guò)塔頂冷凝器(E4)，冷凝液(S18)經(jīng)過(guò)乙醇產(chǎn)品塔回流泵(P2)的液相
(S19)—部分作為回流(S20)，另一部分(S21)為甲醇，乙醇產(chǎn)品塔底配有再沸器(E5)，塔底采出液相(S22)為產(chǎn)品乙醇。
[0028]充分考慮循環(huán)氫氣中水和一氧化碳的脫除，不對(duì)催化劑產(chǎn)生毒害，并且通過(guò)酯類共沸物去除的手段，獲得高純的乙醇和甲醇產(chǎn)品。最終得到乙醇產(chǎn)品塔塔底得到純度為99.95%的乙醇，塔頂?shù)玫郊状紳舛葹?9.96%。
[0029]實(shí)施例3
[0030]將本發(fā)明方法用于醋酸甲酯加氫制乙醇的過(guò)程，如圖1所示，包括反應(yīng)器、冷卻器、氣液分離器、脫雜質(zhì)塔、乙醇產(chǎn)品塔、變壓吸附、冷凝器、再沸器、壓縮機(jī)、泵以及相關(guān)進(jìn)料管線和連接以上設(shè)備的管線；其特征是:脫雜質(zhì)塔和乙醇產(chǎn)品塔塔頂和塔底均設(shè)置冷凝器和再沸器，反應(yīng)器出口連接到冷卻器進(jìn)口，冷卻器出口連接至氣液分離器，氣液分離器氣相出口連接至變壓吸附單元，出口連接入氫氣壓縮機(jī)，氫氣壓縮機(jī)出口連接到反應(yīng)器氫氣進(jìn)料處；氣液分離器液相出口連接到脫雜質(zhì)塔的進(jìn)料口，脫雜質(zhì)塔塔底出料連接到乙醇產(chǎn)品塔進(jìn)料。
[0031]原料氫氣(SOl)和原料醋酸甲酯(S02)進(jìn)入反應(yīng)器(Rl)，反應(yīng)壓力為6.0MPa (a)，反應(yīng)溫度為250°C，反應(yīng)器內(nèi)采用銅基催化劑，其活性組分為銅，助劑為鋅的組合，采用載體為氧化鋁分子篩；反應(yīng)器出口氣相(S03)經(jīng)過(guò)冷卻器(El)冷卻到80°C后，氣體(S04)進(jìn)入壓力為6.0MPa(a)的氣液分離器(BI)，分離后氣相(S05)進(jìn)入變壓吸附單位(B2)，出口循環(huán)氫氣(S07)中CO含量50ppm，經(jīng)壓縮機(jī)(Cl)壓縮后返回反應(yīng)器；氣液分離器出來(lái)液相(S09)進(jìn)入脫雜質(zhì)塔(Tl)，脫雜質(zhì)塔壓力為1.0MPa(a)，回流比為50，脫雜質(zhì)塔頂氣體(SlO)進(jìn)入脫雜質(zhì)塔頂冷凝器(E2)，冷凝后放空氣為(S11)，冷凝后液相(S12)經(jīng)過(guò)脫雜質(zhì)塔回流泵的液相(S13) —部分作為回流(S14)，另一部分(S15)為酯類共沸物；脫雜質(zhì)塔底配有再沸器(E3)，塔底采出液相(S16)進(jìn)入乙醇產(chǎn)品塔(T2);乙醇產(chǎn)品塔操作壓力為1.0MPa(a)，回流比為50，塔頂氣相(S17)經(jīng)過(guò)塔頂冷凝器(E4)，冷凝液(S18)經(jīng)過(guò)乙醇產(chǎn)品塔回流泵(P2)的液相(S19 ) —部分作為回流(S20 )，另一部分(S21)為甲醇，乙醇產(chǎn)品塔底配有再沸器(E5 )，塔底采出液相(S22)為產(chǎn)品乙醇。
`[0032]充分考慮循環(huán)氫氣中水和一氧化碳的脫除，不對(duì)催化劑產(chǎn)生毒害，并且通過(guò)酯類共沸物去除的手段，獲得高純的乙醇和甲醇產(chǎn)品。最終得到乙醇產(chǎn)品塔塔底得到純度為97%的乙醇，塔頂?shù)玫郊状紳舛葹?6.5%。
[0033]實(shí)施例4
[0034]將本發(fā)明方法用于醋酸甲酯加氫制乙醇的過(guò)程，如圖1所示，包括反應(yīng)器、冷卻器、氣液分離器、脫雜質(zhì)塔、乙醇產(chǎn)品塔、變壓吸附、冷凝器、再沸器、壓縮機(jī)、泵以及相關(guān)進(jìn)料管線和連接以上設(shè)備的管線；其特征是:脫雜質(zhì)塔和乙醇產(chǎn)品塔塔頂和塔底均設(shè)置冷凝器和再沸器，反應(yīng)器出口連接到冷卻器進(jìn)口，冷卻器出口連接至氣液分離器，氣液分離器氣相出口連接至變壓吸附單元，出口連接入氫氣壓縮機(jī)，氫氣壓縮機(jī)出口連接到反應(yīng)器氫氣進(jìn)料處；氣液分離器液相出口連接到脫雜質(zhì)塔的進(jìn)料口，脫雜質(zhì)塔塔底出料連接到乙醇產(chǎn)品塔進(jìn)料。
[0035]原料氫氣(SOl)和原料醋酸甲酯(S02)進(jìn)入反應(yīng)器(Rl)，反應(yīng)壓力為9.0MPa (a)，反應(yīng)溫度為347°C，反應(yīng)器內(nèi)采用銅基催化劑，其活性組分為銅，助劑為鋅和鋁的組合，采用載體為石墨；反應(yīng)器出口氣相(S03)經(jīng)過(guò)冷卻器(El)冷卻到280°C后，氣體(S04)進(jìn)入壓力為8.0MPa(a)的氣液分離器(BI)，分離后氣相(S05)進(jìn)入變壓吸附單位(B2)，出口循環(huán)氫氣(S07)中CO含量lOOppm，經(jīng)壓縮機(jī)(Cl)壓縮后返回反應(yīng)器；氣液分離器出來(lái)液相(S09)進(jìn)入脫雜質(zhì)塔(Tl)，脫雜質(zhì)塔壓力為2.0MPa(a)，回流比為100，脫雜質(zhì)塔頂氣體(SlO)進(jìn)入脫雜質(zhì)塔頂冷凝器(E2)，冷凝后放空氣為(S11)，冷凝后液相(S12)經(jīng)過(guò)脫雜質(zhì)塔回流泵的液相(S13) —部分作為回流(S14)，另一部分(S15)為酯類共沸物；脫雜質(zhì)塔底配有再沸器(E3)，塔底采出液相(S16)進(jìn)入乙醇產(chǎn)品塔(T2);乙醇產(chǎn)品塔操作壓力為2.0MPa(a)，回流比為100，塔頂氣相(S17)經(jīng)過(guò)塔頂冷凝器(E4)，冷凝液(S18)經(jīng)過(guò)乙醇產(chǎn)品塔回流泵(P2 )的液相(S19 ) —部分作為回流(S20 )，另一部分(S21)為甲醇，乙醇產(chǎn)品塔底配有再沸器(E5 )，塔底采出液相(S22 )為產(chǎn)品乙醇。
[0036]充分考慮循環(huán)氫氣中水和一氧化碳的脫除，不對(duì)催化劑產(chǎn)生毒害，并且通過(guò)酯類共沸物去除的手段，獲得高純的乙醇和甲醇產(chǎn)品。最終得到乙醇產(chǎn)品塔塔底得到純度為96%的乙醇，塔頂?shù)玫郊状紳?度為95.0%。
[0037]本發(fā)明提出的醋酸甲酯加氫制乙醇的生產(chǎn)方法及裝置，已通過(guò)較佳實(shí)施例進(jìn)行了描述，相關(guān)技術(shù)人員明顯能在不脫離本
【發(fā)明內(nèi)容】
、精神和范圍內(nèi)對(duì)本文所述的設(shè)備和工藝流程進(jìn)行改動(dòng)或適當(dāng)變更與組合，來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明技術(shù)。特別需要指出的是，所有相類似的替換和改動(dòng)對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的，他們都被視為包括在本發(fā)明精神、范圍和內(nèi)容中。
【權(quán)利要求】
1.一種醋酸甲酯加氫制乙醇的生產(chǎn)裝置，包括反應(yīng)器、冷卻器、氣液分離器、脫雜質(zhì)塔、乙醇產(chǎn)品塔、變壓吸附、冷凝器、再沸器、壓縮機(jī)、泵以及相關(guān)進(jìn)料管線和連接以上設(shè)備的管線；其特征是:脫雜質(zhì)塔和乙醇產(chǎn)品塔塔頂和塔底均設(shè)置冷凝器和再沸器，反應(yīng)器出口連接到冷卻器進(jìn)口，冷卻器出口連接至氣液分離器，氣液分離器氣相出口連接至變壓吸附單元，出口連接入氫氣壓縮機(jī)，氫氣壓縮機(jī)出口連接到反應(yīng)器氫氣進(jìn)料處；氣液分離器液相出口連接到脫雜質(zhì)塔的進(jìn)料口，脫雜質(zhì)塔塔底出料連接到乙醇產(chǎn)品塔進(jìn)料。
2.利用權(quán)利要求1的裝置生產(chǎn)乙醇的方法，其特征是原料氫氣(SOl)和原料醋酸甲酯(S02)進(jìn)入反應(yīng)器(Rl);反應(yīng)器出口氣相(S03)經(jīng)過(guò)冷卻器(El)冷卻后氣體(S04)進(jìn)入氣液分離器(BI)，分離后氣相(S05)進(jìn)入變壓吸附單位(B2)，出口循環(huán)氫氣(S07)經(jīng)壓縮機(jī)(Cl)壓縮后返回反應(yīng)器；氣液分離器出來(lái)液相(S09)進(jìn)入脫雜質(zhì)塔(Tl)，脫雜質(zhì)塔頂氣體(SlO)進(jìn)入脫雜質(zhì)塔頂冷凝器(E2)，冷凝后放空氣為(S11)，冷凝后液相(S12)經(jīng)過(guò)脫雜質(zhì)塔回流泵的液相(S13) —部分作為回流(S14)，另一部分(S15)為酯類共沸物；脫雜質(zhì)塔底配有再沸器(E3 )，塔底采出液相(S16 )進(jìn)入乙醇產(chǎn)品塔(T2 );乙醇產(chǎn)品塔頂氣相(S17 )經(jīng)過(guò)塔頂冷凝器(E4)，冷凝液(S18)經(jīng)過(guò)乙醇產(chǎn)品塔回流泵(P2)的液相(S19) —部分作為回流(S20)，另一部分(S21)為甲醇，乙醇產(chǎn)品塔底配有再沸器(E5)，塔底采出液相(S22)為產(chǎn)品乙醇。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征是反應(yīng)器采用列管式反應(yīng)器，溫度為131-347，壓力為 0.1-9.0MPa (a)。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征是冷卻器出口溫度為20-280°C。
5.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征是氣液分離器壓力為0.1-8.0MPa(a)。
6.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征是脫雜質(zhì)塔壓力為0.05-2.0MPa(a)，塔頂溫度為10-300°C，回流比為 0.1-100。
7.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征是乙醇產(chǎn)品塔壓力0.05-2.0MPa(a)，回流比為0.1-100。
8.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征是變壓吸附出口CO含量為0.01-1OOppm0
9.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征是反應(yīng)器內(nèi)采用銅基催化劑，其活性組分為銅，助劑為鋅或鋁或其組合。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征是反應(yīng)器內(nèi)采用銅基催化劑，采用載體為二氧化硅、氧化鋁分子篩或石墨。
【文檔編號(hào)】C07C29/149GK103588619SQ201310593611
【公開(kāi)日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2013年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月20日
【發(fā)明者】李洪, 高鑫, 李鑫鋼, 董文威, 叢山 申請(qǐng)人:天津大學(xué)