[發明專利]一種乙醇和乙酸乙酯的分離方法和裝置

有效

• 申請號: 201811033769.8
• 申請日: 2018-09-05
• 公開（公告）號: CN110878006B
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 姚金松;陳強;孟祥堃;胡云劍;張雪冰;佟瑞利
• 申請（專利權）人: 國家能源投資集團有限責任公司;北京低碳清潔能源研究院
• 主分類號: C07C29/80
• 分類號: C07C29/80;C07C29/86;C07C31/08;C07C67/54;C07C69/14
• 代理公司: 北京信諾創成知識產權代理有限公司 11728
• 代理人: 熊保;陳悅軍

本發明涉及乙醇和乙酸乙酯的分離領域，公開了一種乙醇和乙酸乙酯的分離方法和裝置，該方法包括：1)將含有乙醇和乙酸乙酯的待分離物料在乙醇分離塔中進行蒸餾分離，塔頂得到第二餾出物，塔底得到主要含有乙醇和水的第二殘余物；將所述第二殘余物在乙醇精餾塔中進行精餾，塔頂得到乙醇；2)將所述第二餾出物和水在乙醇分離塔塔頂分離器中混合接觸進行萃取分離，得到水相和油相；3)將所述油相在乙酸乙酯精餾塔中進行精餾，塔頂得到第四餾出物，塔底得到乙酸乙酯。本發明提供的乙醇和乙酸乙酯的分離方法和裝置可同時得到高純度的乙醇和乙酸乙酯產品，滿足工業酒精和工業乙酸乙酯的產品質量要求。

技術領域

本發明涉及乙醇和乙酸乙酯的分離領域，具體地涉及一種乙醇和乙酸乙 酯的分離方法和裝置。

背景技術

乙醇是一種重要的大宗化學品，添加到汽油中可以用作車用燃料，我國 對乙醇需求量越來越大。目前乙醇生產主要采用發酵法，發酵法制乙醇不但 成本高，而且存在與人爭糧、與糧爭地的問題。因此，煤制乙醇的發展將會 對整個能源市場和結構變化產生巨大影響。煤制乙醇主要有三條路線：(1) 合成氣一步法制乙醇。煤氣化生產合成氣，合成氣一步法制低碳醇，從混合 低碳醇中分離出乙醇。(2)醋酸酯加氫制乙醇。煤氣化生產合成氣，合成氣 制甲醇，甲醇羰基化制醋酸，醋酸與乙醇酯化制醋酸酯，醋酸酯加氫得到乙 醇。(3)醋酸直接加氫制乙醇。醋酸直接加氫制乙醇路線與醋酸酯加氫路線 相比，工藝相對簡單，技術關鍵是高效醋酸加氫催化劑、控制高放熱反應的 反應器以及產物分離。

另外乙酸乙酯作為一種應用廣泛的重要的有機化工原料，其生產量大， 可用于制造乙酞胺、乙酞乙酸醋和甲基庚烯酮等，在香料、醫藥、油漆涂料、 印刷油墨及食品工業中都有廣泛的用途。目前我國主要的生產方法是在濃硫 酸的催化下，通過乙酸和乙醇反應，經過脫酸、脫水精制而得。

不管是乙醇的生產還是乙酸乙酯的生產，在其粗產品中都含有乙酸、乙 醇、乙酸乙酯以及其它副產物等。產物中水和乙醇能與乙酸乙酯形成二元和 三元共沸物，常溫下也部分互溶，而且對醋酸直接加氫制乙醇來說，其產物 中乙酯含量較低，在10％以下，基本上全部形成共沸物，想要從粗產品里分 離出來比較困難。

CN102414153A公開了一種純化粗乙醇產物的方法，該方法包括以下步 驟：在催化劑存在下于反應器中將乙酸進料流加氫形成粗乙醇產物；在第一 塔中將至少部分所述粗乙醇產物分離成包含乙醇、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，其中第二塔是 提取蒸餾塔；將提取劑給進到第二塔中；以及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。其公開的方法主 要目的是得到產品乙醇，所用的提取蒸餾塔的提取劑是用第三塔殘余物引入 到提取蒸餾塔，這種方式會使提取蒸餾塔的回流比較大，塔的負荷比較大， 塔頂的乙酸乙酯濃度較低，后面如果要得到濃度高的乙酸乙酯，需要的流程 較長，而且提取蒸餾塔殘余物里乙酸乙酯濃度也會增加，因此，如果第三塔 要得到高濃度的乙醇，塔板數跟回流比也需增加，設備投資增大。

CN102421522A公開了一種回收乙酸乙酯溶劑的方法，該方法包括以下 步驟：在反應器中于催化劑存在下將乙酸加氫形成粗產物；在第一塔中將至 少部分粗產物分離成包含乙醇、水和乙酸乙酯的第一餾出物，與包含乙酸的 第一殘余物，其中第一殘余物包含基本上所有來自所述至少部分粗產物的乙 酸；以及將至少部分第一餾出物進行分離以形成包含乙酸乙酯和乙醇的乙酸 乙酯溶劑。該方法還包括：在第二塔中將至少部分第一餾出物分離成包含乙 酸乙酯溶劑的第二餾出物和包含水的第二殘余物，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，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溶劑 的第四殘余物。CN102421522A公開的方法仍是避免不了上述的回流比較大， 塔負荷大的問題；另外其得到的乙酸乙酯產品是含有乙醇的乙酸乙酯溶劑， 并不能得到純度較高的乙酸乙酯。

發明內容