[發明專利]一種醋酸酯生產乙醇并選擇性聯產2-丁醇的工藝及其配套工藝系統

有效

• 申請號: 201210134269.X
• 申請日: 2012-04-28
• 公開（公告）號: CN102659513A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 王保明;李玉江;王東輝;徐長青
• 申請（專利權）人: 上海戊正工程技術有限公司
• 主分類號: C07C31/08
• 分類號: C07C31/08;C07C29/149;C07C31/12;C07C29/82;C07C29/76
• 代理公司: 上海光華專利事務所 31219
• 代理人: 張艷

技術領域

本發明涉及醋酸酯加氫制備乙醇并選擇性聯產2-丁醇的工藝及其配套工藝系統。

背景技術

乙醇是重要的基本化工原料，用于制造乙醛、乙烯、乙胺、醋酸乙酯、醋酸、氯乙烷等，并衍生出醫藥、染料、涂料、香料、合成橡膠、洗滌劑、農藥等產品的許多中間體，其制品多達300種以上，與甲醇類似，乙醇可作能源使用。有的國家已開始單獨用乙醇作汽車燃料或摻到汽油(10％以上)中使用以節約汽油。

2-丁醇是用作生產甲乙酮的中間體，用于制醋酸丁酯、仲丁酯，可用作增塑劑、選礦劑、除草劑、溶劑等。

專利CN102327774A公開了醋酸酯制備乙醇的方法。采用的是以銅為活性組分，助劑選自Mg/Zn/Mn/Ni/Sn/Ag/Pd和鑭系元素中的一種或者幾種，載體選自二氧化硅或氧化鋁的催化劑，其在反應溫度為140-210℃、壓力為0.3MPa～3MPa、時空速為0.3～1.2H^-1、氫氣空速為2000～6000H^-1的條件下，反應最高轉化率僅為85％，乙醇選擇性僅為91％。

專利CN102093162A公開的醋酸酯加氫制乙醇催化劑，采用的是以5～50％銅為活性組分，助劑選自Zn/Mn/Mo/Co/Mg/Ba元素中的一種或者幾種，約為1～10％，載體選自二氧化硅，其在反應溫度為300℃、壓力為5MPa的條件下，得到最高時空產率僅為1.55g/(g催化劑·h)，乙醇選擇性僅為97％。

目前關于醋酸酯加氫制乙醇的文獻報道中普遍對加氫產物組成的調節范圍不大，不足以應對市場需求的變化引起的乙醇或2-丁醇產品價格的波動，此外還沒有關于加氫工藝全流程工藝報道。并且采用所報道方法制備的催化劑具有明顯的轉化率、選擇性低，時空產率低，收率低，床層壓降高，反應溫度高，氫酯比高，能耗高等不足之處。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的不足，提供一種醋酸酯催化加氫制乙醇并聯產2-丁醇的工藝，可以根據市場需求選擇性地生產乙醇產品或乙醇聯產2-丁醇產品。

本發明采用以下技術方案：

一種醋酸酯催化加氫生產乙醇并選擇性聯產2-丁醇的工藝，包括選自以下步驟中的任一：

1)將所述醋酸酯與氫氣混合并氣化預熱后進入加氫反應器，在加氫催化劑的存在下進行加氫反應，生成產物乙醇；所述加氫反應的溫度為150～220℃，反應壓力為1MPa～10Mpa；將從所述加氫反應器中出來的加氫反應產物進行分離提純，得到終產品乙醇；

2)將所述醋酸酯與氫氣混合并氣化預熱后進入加氫反應器，在加氫催化劑的存在下進行加氫反應，生成產物乙醇并聯產2-丁醇；所述加氫反應的溫度為260～320℃，反應壓力為1MPa～10MPa；將從所述加氫反應器中出來的加氫反應產物進行分離提純，得到終產品乙醇和2-丁醇；

所述加氫催化劑中含有活性組分和載體，其中活性組分包括CuO、ZnO和MxOy(x為1-3的整數，y為1-3的整數)，且MxOy選自IrO₂、MnO₂、WO₃、RuO₂和ZrO₂中的一種及一種以上的復合。

所述加氫反應器為固定床反應器或流化床反應器，優選為固定床反應器，特別優選為管式固定床反應器或板式固定床反應器，規范較大時優選為折流板徑向反應器。

優選的，步驟1)中，所述加氫反應的溫度為180～200℃，反應壓力為1.5MPa～3MPa。

優選的，步驟2)中，所述加氫反應的溫度為280～300℃，反應壓力為1.5MPa～3MPa。

優選的，本發明中，所使用的加氫催化劑中含有活性組分和載體，其中活性組分包括CuO、ZnO和MxOy(x為1-3的整數，y為1-3的整數)，且MxOy選自IrO₂、MnO₂、WO₃、RuO₂和ZrO₂；以催化劑的總重量計，各活性組分的含量如下：

CuO，以Cu計為5-60wt％，優選為15-29.9wt％

ZnO，以Zn計為1-20wt％，優選為Zn?5-20wt％

MxOy，以M計為0.1-5wt％，優選為M?0.5-4wt％。

優選的，所述加氫催化劑的載體選自二氧化硅、γ-Al₂O₃、分子篩，最優選為二氧化硅。