使用中间再沸器的乙醇精炼方法技术

本发明专利技术涉及使用中间再沸器来生产和回收乙醇的方法。中间流可以从蒸馏塔移出区抽出，并且再循环穿过中间再沸器到蒸馏塔。该蒸馏塔还可以包含塔底产物再沸器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】 相关申请交叉引用 本申请要求2012年12月20日提交的美国申请No. 13/722060的优先权，其整个 内容和公开在此引入作为参考。 专利
本专利技术通常涉及生产和回收醇的方法，并且具体地，涉及形成粗乙醇组合物和从 该粗乙醇组合物中回收乙醇的方法。具体地，该回收方法包括将稀酸流引入蒸馏塔，从该塔 抽出中间流，并且将该中间流穿过中间再沸器再循环到所述塔。 专利技术背景 工业用乙醇常规地是由有机原料例如石油、天然气或者煤，由原料中间体例如合 成气，或者由淀粉材料或者纤维素材料例如玉米或者甘蔗来生产的。由有机原料以及由纤 维素材料生产乙醇的常规方法包括乙烯的酸催化水合，甲醇均化，直接醇合成和费-托合 成。有机原料价格的不稳定性导致了常规生产的乙醇成本的波动，这使得当原料价格升高 时，对于乙醇生产的替代来源的需求大大增加。淀粉材料以及纤维素材料通过发酵转化成 乙醇。但是，发酵典型的被用于乙醇的消费生产，其用于燃料或者消费。另外，淀粉或者纤 维素材料的发酵与食品源形成竞争，并且限制了用于工业使用而生产的乙醇的量。 已经广泛研宄了经由链烷酸和/或其他含羰基的化合物（包括酯）的还原来生产 乙醇，并且在文献中已经提及了催化剂、载体和运行条件的多种组合。 更最近的，即使它仍然不是商业上可行的，但是已经报道了乙醇可以使用钴催化 剂在超大气压例如大约40-120bar，通过使乙酸加氢来生产，如美国专利No. 4517391所述。 另一方面，美国专利No. 5149680描述了一种方法，用于使用铂族金属合金催化 剂，来将羧酸和它们的酸酐催化加氢成醇和/或酯。该催化剂包含周期表VIII族的至少一 种贵金属和至少一种能够与VIII族贵金属合金化的金属的合金，并且混合有包含金属铼、 钨或钼的至少一种的组分。虽然它已经在其中声称了相对于现有技术参考文献，已经实现 了对于醇和它与未反应的羧酸的酯的混合物改进的选择性，但是它仍然报道了在乙酸加氢 成乙醇的过程中，在它们的优化催化剂条件下，作为副产物形成了 3-9%的链烷烃例如甲烷 和乙烷。 美国专利No. 5284983描述了一种纯化方法，用于除去包含在粗乙醇水溶液中的 亲脂性杂质，特别是C3-CJf。该浓缩蒸馏塔包含乙醇，并且将热交换器用于残留物和馏出 物二者。 美国专利No. 4626321描述了一种使用热泵的蒸馏的方法，其可以通过压缩机驱 动，其在蒸馏系统中使用蒸气流作为热源并且在蒸馏系统中使用液体流作为冷源。 美国专利No. 5346593教导了一种甲醇精炼塔和使用中间再沸器来降低甲醇生产 的能量需求的方法。 但是，使用大量数目的蒸馏塔来纯化乙醇的常规方法的能量效率是非常差的。 仍然需要改进的方法，用于通过在商业可行的规模上使用热集成来有效生产乙 醇。
技术实现思路
在第一实施方案中，本专利技术涉及一种精炼来自稀酸流的乙醇的方法，其包括：将该 稀酸流引入到蒸馏塔的入口区，来产生包含乙醇的塔顶馏出物；通过以下来再循环从移出 区抽出的中间流：将该中间流传送通过中间再沸器，并且将该中间流在移出区处或者邻近 处返回到蒸馏塔，来为该蒸馏塔供热，用塔底产物再沸器加热移出区以下的蒸馏塔，并且从 中抽出残留物，其中该残留物包含水和来自于稀酸流的基本上全部的酸；和从塔顶馏出物 中回收乙醇产物。该中间流的组成可以根据蒸馏塔内移出区的位置而变化。通常，该中间流 的组合物的沸点小于残留物的沸点。例如该中间流的沸点可以比残留物的沸点低5%。在 一些实施方案中，该中间流可以包含比稀酸流更少的乙醇（基于重量）。此外，在相同的或 者在替代的实施方案中，该中间流可以相对于稀酸流富含酸。移出区可以低于入口区。在 其他实施方案中，该中间流可以在移出区以上和/或入口区以上返回。该移出区可以在高 于80°C的温度下运行。该中间流可以处于液相，并且使用包含蒸汽的加热介质进行加热。 该中间再沸器可以选自内部再沸器，釜式再沸器，夹套式釜式再沸器，热虹吸再沸器，降膜 再沸器，点火再沸器和强制循环再沸器。该中间再沸器可以为蒸馏塔提供总热的5-60%，并 且可以在非酯化条件下运行，其中在该中间再沸器中基本上不形成乙酸乙酯。该塔底产物 再沸器可以选自内部再沸器，釜式再沸器，夹套式釜式再沸器，热虹吸再沸器，降膜再沸器， 点火再沸器和强制循环再沸器。该乙醇产物可以包含I-IOOwppm的酸，例如基本上不含酸。 该稀酸流可以基本上不含甲醇并且可以包含至少〇. lwt%的酸，例如0. l-10wt%的酸。 在第二实施方案中，本专利技术涉及一种精炼乙醇的方法，其包括：在反应器中在催化 剂存在下，使乙酸和/或其酯加氢来形成粗乙醇产物；从该粗乙醇产物中获得稀酸流，其包 含来自该粗乙醇产物的大部分的乙醇；将该稀酸流引入到蒸馏塔的入口区，来产生包含乙 醇的塔顶馏出物；通过以下来再循环从移出区抽出的中间流：将该中间流传送通过中间再 沸器，并且将该中间流在移出区处或者邻近处返回到蒸馏塔，来为该蒸馏塔供热，用塔底产 物再沸器加热移出区以下的蒸馏塔，并且从中抽出残留物；和从塔顶馏出物中回收乙醇产 物。该中间流的组成可以根据蒸馏塔内移出区的位置而变化。通常，该中间流的组合物的 沸点小于残留物的沸点。例如该中间流的沸点可以比残留物的沸点低5%。在一些实施方 案中，该中间流可以包含比稀酸流更少的乙醇（基于重量）。此外，在相同的或者在替代的 实施方案中，该中间流可以相对于稀酸流富含酸。该残留物可以包含水和来自稀酸流的基 本上全部的乙酸。移出区可以低于入口区。在其他实施方案中，该中间流可以在移出区以 上和/或入口区以上返回。该移出区可以在高于80°C的温度下运行。该中间流可以处于液 相，并且使用包含蒸汽的加热介质进行加热。该中间再沸器可以选自内部再沸器，釜式再沸 器，夹套式釜式再沸器，热虹吸再沸器，降膜再沸器，点火再沸器和强制循环再沸器。该中间 再沸器可以为蒸馏塔提供总热的5-60%，并且可以在非酯化条件下运行，其中在该中间再 沸器中基本上不形成乙酸乙酯。该塔底产物再沸器可以选自内部再沸器，釜式再沸器，夹套 式釜式再沸器，热虹吸再沸器，降膜再沸器，点火再沸器和强制循环再沸器。该乙醇产物可 以包含I-IOOwppm的酸，例如基本上不含酸。该稀酸流可以基本上不含甲醇并且可以包含 至少0. Iwt %的酸，例如0. I-IOwt %的酸。该乙酸可以由甲醇和一氧化碳形成，其中用于加 氢步骤的甲醇、一氧化碳和氢的每一者都来源于合成气，并且其中该合成气来源于选自天 然气，油，石油，煤，生物质及其组合的碳源。 在第三实施方案中，本专利技术涉及一种精炼来自稀酸流的乙醇的方法，其包括：在反 应器中在催化剂存在下，使乙酸和/或其酯加氢来形成粗乙醇产物；在第一蒸馏塔中分离 至少一部分的该粗乙醇产物来产生包含乙醇、乙酸乙酯和水的第一馏出物和包含乙酸的第 一残留物；在第二蒸馏塔分离至少一部分的该第一馏出物，来产生包含乙酸乙酯的第二馏 出物和包含乙醇和水的第二残留物；通过将该第二残留物引入到第三蒸馏塔的入口区来产 生包含乙醇的塔顶馏出物，来在第三蒸馏塔中分离至少一部分的该第二残留物；通过以下 来再循环从移出区抽出的中间流：将该中间流传送通过中间再沸器，并且将该中间流在移 出区处本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种精炼来自稀酸流的乙醇的方法，其包括：将该稀酸流引入到蒸馏塔的入口区，来产生包含乙醇的塔顶馏出物；通过以下来再循环从移出区抽出的中间流：将该中间流传送通过中间再沸器，并且将该中间流在移出区处或者邻近处返回到蒸馏塔，来为该蒸馏塔供热，用塔底产物再沸器加热移出区以下的蒸馏塔，并且从中抽出残留物，其中该残留物包含水和来自于稀酸流的基本上全部的酸；和从塔顶馏出物中回收乙醇产物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.12.20 US 13/722,0601. 一种精炼来自稀酸流的己醇的方法，其包括： 将该稀酸流引入到蒸馈塔的入口区，来产生包含己醇的塔顶馈出物； 通过W下来再循环从移出区抽出的中间流；将该中间流传送通过中间再沸器，并且将 该中间流在移出区处或者邻近处返回到蒸馈塔，来为该蒸馈塔供热， 用塔底产物再沸器加热移出区W下的蒸馈塔，并且从中抽出残留物，其中该残留物包 含水和来自于稀酸流的基本上全部的酸；和 从塔顶馈出物中回收己醇产物。2. 权利要求1的方法，其中该移出区在入口区W下。3. 前述任一项权利要求的方法，其中该移出区是在高于80°C的温度下运行的。4. 前述任一项权利要求的方法，其中该中间流在移出区W上返回。5. 前述任一项权利要求的方法，其中该中间在流入口区W上返回。6. 前述任一项权利要求的方法，其中该中间再沸器选自内部再沸器、蓋式再沸器、夹套 式蓋式再沸器、热虹吸再沸器、降膜再沸器、点火再沸...

【专利技术属性】
技术研发人员：N·K·鲍威尔，
申请(专利权)人：国际人造丝公司，
类型：发明
国别省市：美国;US