[發(fā)明專利]純化乙醇的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210320942.9
• 申請日: 2011-02-01
• 公開（公告）號: CN102850184A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: R·杰夫迪克;V·J·瓊斯登;R·J·沃尼爾;H·維尼爾;N·鮑爾;J·開普曼;G·格魯森朵夫
• 申請（專利權(quán)）人: 國際人造絲公司
• 主分類號: C07C31/08
• 分類號: C07C31/08;C07C29/149;C07C29/141;C07C29/80
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利商標事務(wù)所 11038
• 代理人: 汪宇偉

本申請是申請日為2011年2月1日、申請?zhí)枮?01180001993.9、發(fā)明名稱為“純化乙醇的方法”的中國專利申請的分案申請。

優(yōu)先權(quán)要求

本申請要求以下申請的優(yōu)先權(quán)：2010年2月2日提交的美國臨時申請No.61/300,815，和2010年5月7日提交的美國臨時申請No.61/332,699，以及2010年8月6日提交的美國申請No.12/852,269，通過引用將它們的全部內(nèi)容和披露并入本文。

發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明總體上涉及生產(chǎn)和/或純化乙醇的方法，特別涉及由乙酸加氫生產(chǎn)和/或純化乙醇的方法。

發(fā)明背景

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)明涉及純化粗乙醇產(chǎn)物的方法，該方法包括：在反應(yīng)器中于催化劑存在下將乙酸進料流加氫形成粗乙醇產(chǎn)物，在一個或多個蒸餾塔中從粗乙醇產(chǎn)物回收乙醛料流；和將回收的乙醛料流給進到反應(yīng)器中。

在第二實施方案中，本發(fā)明涉及純化粗乙醇產(chǎn)物的方法，該方法包括：在反應(yīng)器中于催化劑存在下將乙酸進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，任選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的第四殘余物。在一個實施方案中，將至少部分第四餾出物直接或間接地返回到反應(yīng)器中。

在第三實施方案中，本發(fā)明涉及純化包含乙醇、水、乙酸、乙醛和乙酸乙酯的粗乙醇產(chǎn)物的方法，該方法包括：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；任選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；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的第四殘余物。該方法還包括將至少部分第四餾出物導(dǎo)向加氫反應(yīng)器。

附圖說明

下面參考附圖詳細地描述本發(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)明一個實施方案的加氫系統(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)物回收和/或純化乙醇。該方法包括以下步驟：從粗反應(yīng)混合物分離出乙醛并將所分離的乙醛返回到反應(yīng)工藝，優(yōu)選返回到乙酸進料，返回到蒸發(fā)器，或者返回到加氫反應(yīng)器。可以使返回的乙醛在加氫條件下反應(yīng)以產(chǎn)生另外的乙醇。在一個實施方案中，將乙醛從包含得自粗乙醇產(chǎn)物的乙酸乙酯的料流分離出。這可以使大部分乙酸乙酯通過分離過程從所述工藝移出而沒有積累乙酸乙酯。本發(fā)明的實施方案可以有利地用于按工業(yè)規(guī)模回收和/或純化乙醇的應(yīng)用。

將乙酸加氫形成乙醇和水可以由以下反應(yīng)表示：