[發明專利]醋酸甲酯加氫制備乙醇的工藝方法

有效

• 申請號: 201410032000.X
• 申請日: 2014-01-22
• 公開（公告）號: CN103787832A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發明（設計）人: 李柏春;羅德華;李曉紅
• 申請（專利權）人: 天津普萊化工技術有限公司
• 主分類號: C07C31/08
• 分類號: C07C31/08;C07C31/04;C07C29/149;C07C29/74
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 王融生

技術領域

本發明屬于乙醇化工生產方法，具體涉及醋酸經醋酸甲酯加氫制備乙醇的工藝的醋酸甲酯加氫制備乙醇的工藝方法。

技術背景

乙醇是一種重要的化工原料，在化工和其它工業領域被廣泛用于油漆、涂料、油墨、藥品和食品等的生產制造；同時乙醇作為一種良好的車用燃料，也已經在世界范圍內獲得了推廣和認可，其中在美國和巴西尤為成功。乙醇的工業生產方法有天然原料發酵法和乙烯直接水化法。發酵法通常是由糧食等碳水化合物為原料，經發酵使雙糖、多糖轉化為單糖，并進一步轉化為乙醇。用糧食生產乙醇存在與人爭糧的問題，不符合國情，且生產成本高(>8000元/噸)，因此開發非糧乙醇成為當務之急。乙烯直接水化法需要大量的乙烯，非常適合石油大國，而到2010年我國乙烯的自給率47%。因此亟需開發新的生產乙醇工藝方法。

近年來隨著醋酸產能的擴張，我國已經成為醋酸生產第一大國，2011年醋酸產能約840萬噸，而需求量僅為480萬噸，醋酸行業產能過剩問題突出，醋酸下游需求疲軟，消費集中在傳統應用領域。因此，采用醋酸為原料經醋酸甲酯加氫制取乙醇具有很大的市場前景，同時醋酸間接法制乙醇的技術將為醋酸行業帶來新的增長點。

相比于醋酸直接加氫制乙醇(直接法)，醋酸經醋酸甲酯加氫制乙醇(間接法)具有設備投資低，催化劑的要求低的特點。

發明內容

本發明目的在于提供一種醋酸甲酯加氫制備乙醇的工藝方法。解決了我國煤制甲醇及下游醋酸產能過剩，下游應用不足的問題。同時也解決了由于我國乙烯緊缺、糧食緊缺造成乙醇供應不足的局面。

本發明的內容：

一種醋酸甲酯加氫制備乙醇的工藝方法，其特征在于：

1）該方法是先通過反應精餾塔制備醋酸甲酯，然后在銅系催化劑存在的條件下，在列管式反應器中，加氫制備乙醇，反應產物經冷凝，汽液分離器、甲醇分離塔和乙醇精制塔后得到純度大于99.5%乙醇。

2）反應精餾塔包括精餾段、萃取段、反應精餾段和提餾段；塔頂部至醋酸加入口為精餾段，醋酸加入口至催化劑填料的最上部為萃取段，裝有催化劑填料的部分為反應精餾段，甲醇加入口以下為提餾段。

3）通過反應精餾塔制備的醋酸甲酯經過氣化后可直接用于加氫反應。

4）列管式加氫反應器分為三段，控制每段轉化率在總體的33%左右，即可通過控制床層溫升在25～30℃之間，反應器出口溫度不超過280℃，以保持最高的選擇性，降低產物分離難度。

5）醋酸甲酯經過加氫反應后生成的甲醇可以通過甲醇回收塔、脫氫組分塔進行回收。

6）甲醇回收塔、脫輕塔、甲醇乙醇分離塔和乙醇精制塔為普通精餾塔，可以為填料塔，也可以為板式塔。

所述的反應精餾制備醋酸甲酯催化劑為強酸性陽離子交換樹脂。

所述的加氫反應器的反應條件為240～270℃，7-8MPa，氫油比11，液體空速2.2h-1，氣體空速6800h-1。

所述的加氫反應的轉化率為99%，選擇性為99%。

所述的加氫反應催化劑為銅系催化劑。

本發明的優點：

（1）.采用反應精餾的方式，使得到的醋酸甲酯可直接用于加氫反應生成乙醇。

（2）.列管式加氫反應器分三段，通過控制床層溫升在25～30℃之間，從而保證了較高選擇性，降低產物分離難度。

（3）.在整個工藝系統中，生產乙醇實際上消耗的醋酸，甲醇是循環利用的，僅有少量的損耗。但醋酸經醋酸甲酯加氫制乙醇，僅反應精餾塔及甲醇回收塔需要用耐酸材料，加氫反應系統及后續的分離過程是不用考慮醋酸腐蝕的，這樣可以大大減少設備的投資。

本發明是通過醋酸與甲醇在反應精餾塔內催化反應生成醋酸甲酯，然后在銅系催化劑存在的條件下，在列管式反應器中，分段加氫制備乙醇。通過汽液分離、甲醇分離塔和乙醇精制塔等一系列分離后得到純度大于99.5%乙醇。醋酸甲酯經過加氫反應后生成的甲醇可以通過甲醇回收塔、脫氫組分塔進行回收。

附圖說明

圖1為本發明工藝流程圖。

圖1中，T101反應精餾塔，T102甲醇回收塔，T103脫輕組份塔，T104甲醇分離塔、T105乙醇精制塔，E101甲酯蒸發器，E102冷凝器，R101一段加氫反應器，R102二段加氫反應器，R103三段加氫反應器，F101蒸發器汽液分離器，F102汽液分離器。

具體實施方式

該工藝方法的步驟：

1）醋酸從反應精餾塔T101上部加入，甲醇從反應精餾塔底部加入，反應精餾塔頂部得到較高純度99%的醋酸甲酯；