[發明專利]用使縮醛水解的次級反應器回收乙醇的方法

有效

• 申請號: 201280002777.0
• 申請日: 2012-04-26
• 公開（公告）號: CN103189340A
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發明（設計）人: D·李;A·奧羅斯科;C·里貝羅;R·J·沃納;R·A·德克;E·達夫;V·J·約翰斯頓
• 申請（專利權）人: 國際人造絲公司
• 主分類號: C07C29/149
• 分類號: C07C29/149;C07C31/08;C07C29/80;C07C29/88
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 汪宇偉

要求相關申請的優先權

本申請要求2011年4月26日提交的美國申請No.13/094,588，13/094,488；和2011年11月9日提交的13/292,914的優先權，通過引用將它們的全部內容和披露并入本文。

發明領域

本發明總體上涉及生產醇的方法，特別是在減少或消除縮醛(acetal)分離步驟和/或酸回收的同時回收乙醇的方法。

發明背景

用于工業用途的乙醇按照常規由有機原料例如石油、天然氣或煤生產，由原料中間體例如合成氣生產，或者由淀粉質材料或纖維素類材料例如玉米(corn)或甘蔗生產。由有機原料以及由纖維素類材料生產乙醇的常規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定性促使按照常規生產的乙醇成本波動，在原料價格升高時使對乙醇生產的替代來源的需要比以往更大。淀粉質材料以及纖維素類材料通過發酵轉化為乙醇。然而，發酵通常用于適合于燃料或人類消費的乙醇的消費性生產。此外，淀粉質或纖維素類材料的發酵與食品來源構成競爭并且對用于工業用途所可生產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生成。這些雜質限制了乙醇的生產和從這類反應混合物的回收。例如，在加氫期間，產生的酯與乙醇和/或水一起形成難以分離的共沸物。此外，加氫可形成作為不期望的副產物的縮醛，例如乙縮醛，可將縮醛給進回到反應器系統，這提高了能量需求。此外，當轉化不完全時，酸保留在粗乙醇產物中，必須將其加以移除以回收乙醇。

EP02060553描述了將烴轉化為乙醇的方法，該方法包括將烴轉化為醋酸(ethanoic?acid)和將醋酸加氫得到醇。將來自加氫反應器的料流進行分離以獲得乙醇料流與乙酸和乙酸乙酯料流，將所述乙酸和乙酸乙酯料流再循環到加氫反應器。

美國專利No.7,842,844描述了一種在顆粒狀催化劑存在下提高烴轉化為乙醇和任選轉化為乙酸的選擇性和催化劑活性以及操作壽命的方法，所述轉化經由合成氣生成中間步驟來進行。

仍需要改善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物回收乙醇的方法。

發明概述

在本發明的一個實施方案中，涉及生產乙醇的方法，該方法包括：在反應器中于催化劑存在下將乙酸和/或其酯加氫形成包含乙醇、水、乙酸乙酯和縮醛的粗乙醇產物。在水解反應器中使部分所述包含縮醛的粗乙醇產物水解以形成水解料流。該實施方案涉及在第一蒸餾塔中將部分所述水解料流進行分離以獲得包含乙醛和乙酸乙酯的第一餾出物，與包含乙醇、乙酸和水的第一殘余物，接著在第二蒸餾塔中將部分第一殘余物進行分離以獲得包含乙酸的第二殘余物與包含乙醇和水的塔頂蒸氣。接下來從至少部分塔頂蒸氣移出水以獲得與所述至少部分塔頂蒸氣相比具有較低水含量的乙醇混合物料流。在一個實施方案中，可以使用選自吸附單元、膜、提取塔蒸餾裝置、分子篩和它們的組合的水分離器移出水。在第三蒸餾塔中將至少部分乙醇混合物料流進行分離以獲得包含乙酸乙酯的第三餾出物與包含乙醇和少于8wt.%水例如少于3wt.%水或少于0.5wt.%水的第三殘余物。

本發明的另一個實施方案涉及生產乙醇的方法，該方法包括：在反應器中于催化劑存在下將乙酸和/或其酯加氫形成包含乙醇、水、乙酸乙酯和縮醛的粗乙醇產物，在第一蒸餾塔中將部分所述粗乙醇產物進行分離，第一蒸餾塔具有用于使來自該第一蒸餾塔的側線抽出物中的縮醛水解的側部附帶(side?car)反應器，其中第一蒸餾塔獲得包含乙醛和乙酸乙酯的第一餾出物，與包含乙醇、乙酸和水的第一殘余物；在第二蒸餾塔中將部分第一殘余物進行分離以獲得包含乙酸的第二殘余物與包含乙醇和水的塔頂蒸氣，從至少部分塔頂蒸氣移出水以獲得與所述至少部分塔頂蒸氣相比具有較低水含量的乙醇混合物料流，以及在第三蒸餾塔中將至少部分乙醇混合物料流進行分離以獲得包含乙酸乙酯的第三餾出物與包含乙醇和少于8wt.%水例如少于3wt.%水或少于0.5wt.%水的第三殘余物。