[發明專利]由乙酸制乙醇并聯產乙酸乙酯的方法

有效

• 申請號: 201310053290.1
• 申請日: 2013-02-19
• 公開（公告）號: CN103113187A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 蔣建明;?？∈?/a>;張建祥;朱攀中;高珠;蘇海蘭;劉雪飛;趙海龍
• 申請（專利權）人: 新地能源工程技術有限公司
• 主分類號: C07C27/00
• 分類號: C07C27/00;C07C31/08;C07C29/149;C07C67/08;C07C69/14
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 吳勝周

技術領域

本發明涉及乙酸直接加氫生產乙醇并聯產乙酸乙酯的方法。

背景技術

1、發明背景

近年來，石油價格持續攀升，環境壓力日益沉重，世界各國都在尋求能源的多元化發展，發展新的可替代能源，如風能、太陽能和生物質能源等。生物質能源中發展最快的是燃料乙醇，它是新興的可再生的綠色能源之一，可作為汽油添加劑和內燃機燃料，具有辛烷值高和抗爆性好的優點。目前，世界上已有20多個國家推廣并使用乙醇汽油。現有工業化燃料乙醇的生產大多以玉米、小麥和蔗糖為原料，雖然工藝成熟，但是乙醇產量受到原料的限制，生產成本較高，難以滿足長期的發展要求；長遠來看，以纖維素(包括農作物秸稈、林業加工廢料等)為原料生產燃料乙醇，可能是解決原料來源和進行規?；a的途徑之一。但目前纖維素制乙醇工藝技術的生產效率低，生產成本更高，只有進行技術創新，才有進一步發展的空間。

為了緩解石油短缺和環境壓力，我國把開發高效、低耗及安全的新能源作為能源安全戰略的重要組成部分。自2003年起，推廣使用車用乙醇汽油就成為了我國的一項戰略性措施。生物質發酵法和乙烯水合法是制備乙醇傳統方法，前者是以糧食為原料的生產路線，后者是以石油為原料的生產路線，鑒于我國糧食安全的重要性和石油資源的匱乏，這兩條生產路線都不滿足我國可持續發展的要求。

我國石油資源貧乏，為石油凈進口國，煤炭資源卻十分豐富，其資源總量約占化石能源的90％，因此，要發揮煤炭資源的優勢，節約和替代石油，發展煤基清潔能源，實現經濟、環境和能源的協調發展。目前，工業上煤制合成氣生產甲醇，甲醇羰基化制備乙酸，這兩種工藝生產成本低廉，技術成熟，已進行大規模的工業生產。乙酸直接催化加氫制乙醇反應的過程操作簡單，原料來源廣泛，價格低廉，所以，乙酸直接催化加氫工藝是制取乙醇的可行路徑，也是實現由煤間接制液體燃料添加劑的有效途徑之一。研究新型乙酸催化加氫制乙醇的生產工藝，具有重要意義。

2、現有技術路線及問題

2.1、生物質發酵法

生物質原料經微生物發酵生產乙醇的方法是在釀酒的基礎上發展起來的，在相當長的歷史時期內，生物質發酵曾是生產乙醇的唯一工業方法。生物質原料共分為三類：(1)糖類，包括甘蔗、甜高粱、甜菜等；(2)淀粉類，包括玉米、小麥、甘薯、木薯等；(3)纖維素類，包括秸稈、麻類、農作物殼皮、樹枝落葉等。

目前，國內生物質燃料乙醇由吉林燃料有限責任公司、河南天冠燃料乙醇公司、安徽豐原生物化學股份有限公司和黑龍江華潤酒精有限公司四個企業定點生產，標準生產102萬噸/年燃料乙醇。其中，河南天冠燃料乙醇公司主要以小麥為原料，其它三家公司均以玉米為原料。這些企業均促進了國內燃料乙醇的生產和應用。

由于傳統的糧食發酵法技術陳舊，廢渣廢水處理比較困難，且生物質乙醇的產率和選擇性不高，生產乙醇的成本及能耗都非常高，很難保證國民經濟快速發展對能源的需求，因此生物質能的開發利用在于干生物質，即不可食用的生物質，而不是糧食作物。作為補充或調劑，特別是作為廢棄物的再利用手段，生物質燃料和生物乙醇都是可行的，但是它們都不能作為未來能源的主體，若要發展生物乙醇或生物柴油，以纖維素為原料，直接獲得乙醇或多元醇才是可行的路徑，可以構建取代糧食發酵制燃料乙醇的新能源平臺。

近30年來，以纖維素類物質為原料生產燃料乙醇的報道很多，對水解方法、發酵工藝等方面都有較深入的研究。美國Celunol公司以轉基因大腸桿菌為發酵菌種，采用二級稀硫酸水解工藝進行燃料乙醇的生產。2006年11月，該公司在路易斯安那州建造一個生物質制乙醇的示范工廠，年產燃料乙醇5500萬加侖。2000年，加拿大Iogen公司建立一個以麥秸為原料，以稀硫酸為催化劑，酶水解工藝的示范工廠生產燃料乙醇，年產300-400萬升乙醇。近些年來，中國在纖維素制乙醇工藝方面也取得了較大進展。在上海奉賢區建立以稀酸水解工藝為主，年產600噸燃料乙醇的示范工廠，已經實現連續化生產，為我國纖維素制燃料乙醇的規模化奠定了基礎。

目前，以纖維素為原料生產乙醇的技術已基本成熟，但該工藝最大的弊端在于纖維素酶價格昂貴，用量多，導致纖維素乙醇的價格無法與以糧食為原料制備的乙醇成本相競爭。因此，需要更低廉有效的纖維素預處理方法，優化工藝環節，增強該技術的社會效益和經濟效益。

2.2、合成氣生物法