[發明專利]乙酸乙酯加氫連續生產乙醇的生產系統以及生產方法

有效

• 申請號: 201210257742.3
• 申請日: 2012-07-24
• 公開（公告）號: CN102766021A
• 公開（公告）日: 2012-11-07
• 發明（設計）人: 王天雙;代淑梅
• 申請（專利權）人: 唐山市冀東溶劑有限公司
• 主分類號: C07C31/08
• 分類號: C07C31/08;C07C29/149
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王朋飛;張慶敏

技術領域

本發明涉及化工產品的生產領域，具體涉及一種以乙酸乙酯為原料，催化加氫連續生產乙醇的生產系統以及生產方法。

背景技術

乙醇是重要的化工原料和潛在的液體燃料資源，是未來最具前途的汽油替代燃料之一。但是，傳統的乙醇生產是以糧食發酵工藝為主，其生產成本和發展受到了很大的限制。

目前，乙酸乙酯加氫生產乙醇的技術，國內外都有大量的研究報告和專利技術發表，但尚無工業化裝置投產。由于缺少合理、高效的生產設備以及生產系統，從而使乙酸乙酯加氫生產乙醇耗能高、生產成本高、制約了其工業規模的發展。

發明內容

為尋找一種新型的、低能耗的、工業上可行的以乙酸乙酯為原料連續生產乙醇的生產系統，本發明的目的是提供一種乙酸乙酯加氫連續生產乙醇的生產系統。

本發明的另一目的是提供一種乙酸乙酯加氫連續生產乙醇的生產方法。

本發明提供的乙酸乙酯加氫連續生產乙醇的生產系統，包括汽化裝置、熱交換裝置、反應裝置、冷卻裝置和分離裝置；其中，所述汽化裝置管程的入口為原料入口，出口與熱交換裝置管程的入口相連，熱交換裝置管程的出口與反應裝置的入口相連，反應裝置的出口與熱交換裝置殼程的入口相連，熱交換裝置殼程的出口與汽化裝置殼程的入口相連，汽化裝置殼程的出口再依次與所述冷卻裝置和分離裝置相連。

所述生產系統還包括循環壓縮裝置和閃蒸裝置，分別與所述分離裝置相連。

所述循環壓縮裝置與所述汽化裝置管程的入口相連。

所述閃蒸裝置還連接有精餾裝置。

所述反應裝置為水浴式反應裝置，其內部設有銅系催化劑床。

上述各個裝置通過常規化工管路相連。

所述汽化裝置為汽化器，所述汽化器包括筒體，所述筒體的頂部和底部分別連接上封頭和下封頭；

所述筒體內分別設有上管板和下管板，所述上管板和下管板之間沿筒體長度方向排列多個折流板，所述折流板的一端與筒體內壁之間留有缺口；

所述上封頭與上管板之間的空間形成上管箱，所述下封頭和下管板之間的空間形成下管箱；在所述下管箱內，所述下管板上連接子封頭，所述子封頭和下管板之間的空間形成子管箱；

所述子管箱覆蓋空間內設有一組穿過上管板、下管板和折流板的預熱管束；

所述子管箱覆蓋空間外且位于預熱管束外圍設有一組穿過上管板、下管板和折流板的蒸發管束；

所述上管板上設置液體分布器。

進一步地，所述下封頭的底端設有底部排液口。

進一步地，所述子封頭上設有液體原料入口。

進一步地，所述下管箱內設有冷原料氣進口。

進一步地，所述筒體上靠近下封頭位置處設有熱反應氣出口和冷凝液出口。

進一步地，所述筒體上靠近上封頭位置處設有熱反應氣進口。

進一步地，所述上封頭的頂端設有混合原料氣出口。

進一步地，所述蒸發管束的直徑大于或等于原料液預熱管束的直徑。

進一步地，所述相鄰兩個折流板與筒體留有缺口的方向相對設置。

上述汽化裝置中，預熱管束和蒸發管束空間即為汽化裝置管程，管束外部、上管板和下管板之間的空間為汽化器殼程。

本發明提供的乙酸乙酯加氫連續生產乙醇的生產方法，包括以下步驟：

（1）將乙酸乙酯和氫氣分別送入汽化裝置的管程，在其中乙酸乙酯汽化并與氫氣混合形成混合原料氣；

（2）步驟（1）得到的混合原料氣進入熱交換裝置的管程內加熱至200～250℃，然后再進入反應裝置中進行反應；

（3）步驟（2）反應生成的熱反應氣由反應裝置出口依次進入所述熱交換裝置的殼程和所述汽化裝置的殼程，然后進入冷卻裝置冷卻至40℃以下，再進入分離裝置分離得到液體產物粗乙醇以及未反應的氫氣。

優選地，所述步驟（1）包括以下過程：將液體乙酸乙酯送入所述汽化裝置的預熱管束中，液體乙酸乙酯在其中向上流動，然后通過液體分布器均勻的流入蒸發管束中并依靠重力向下流動；將冷的氫氣送入蒸發管束，在其中向上流動，與液體乙酸乙酯接觸，對液體乙酸乙酯進行汽提將其汽化，汽化后的乙酸乙酯和氫氣混合形成混合原料氣。

本發明提供的生產方法，是在利用汽提技術使混合氣體中乙酸乙酯分壓大幅度降低的前提下，利用了反應氣中乙醇的飽和溫度高于混合原料氣中乙酸乙酯的飽和溫度十幾攝氏度的傳熱溫差，使原本難以利用的低溫余熱得到了充分的利用。