二甲醚制乙醇的分离方法以及分离装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种二甲醚制乙醇的分离方法以及分离装置，所述分离方法包括：将二甲醚制乙醇反应产物进入精馏分离系统中得到含水乙醇产品，所述精馏分离系统包含脱气塔、预分离塔、乙醇塔和甲醇回收塔，本发明专利技术所述的分离方法，产物组分分离彻底，循环使用的同时，采用了隔壁精馏技术和双效精馏技术相结合的工艺，最大程度的提高了分离效率，最大程度的节省了操作能耗。操作能耗。操作能耗。

【技术实现步骤摘要】
二甲醚制乙醇的分离方法以及分离装置


[0001]本专利技术涉及煤制乙醇技术中二甲醚制乙醇工艺路线产物分离领域，具体涉及一种二甲醚制乙醇的分离方法以及分离装置。

技术介绍

[0002]乙醇是重要的大宗化工产品，广泛用于医药、食品、燃料、化工等行业。世界范围内，乙醇的生产工艺包括生物发酵法、石油化工法、煤化工法。乙醇产品最具前景的一个用途是与汽油掺混生产乙醇汽油，燃料乙醇含氧量高，抗爆性能好，充分燃烧，减少污染物排放。大力发展乙醇生产，可有效缓解我国石油对外依存度过高和雾霾治理等环保压力。
[0003]乙醇的生产工艺中，发酵工艺路线在国际上和中国应用广泛，大型的乙醇生产企业多采用粮食或经济作物发酵工艺。美国是以玉米为原料，巴西以甘蔗为原料，欧盟国家则以小麦和甜菜为主要原料。燃料乙醇产能的迅速扩大，势必大幅增加对上述粮食与经济作物的需求。近年来全球粮价持续大幅上涨引起国际社会普遍关注，对粮食安全的质疑声越来越高。
[0004]受到“粮食危机”影响，国内现今已停止批准新建玉米燃料乙醇项目。以木薯和玉米秸秆发酵的纤维素燃料乙醇项目由于其生产成本高、依赖国家补贴等因素经济效益不佳。石油化工路线以乙烯为原料，通过乙烯水合法制燃料乙醇。我国石油大量依靠进口，乙烯价格制约了此法在我国的应用和推广。
[0005]煤化工路线制乙醇是以煤为原料先制得合成气和甲醇后，再通过二甲醚法或醋酸法制得乙醇的方法。醋酸法制乙醇分为醋酸直接加氢制乙醇和醋酸酯加氢制乙醇，两种方法都需要中间原料醋酸，乙醇产品的经济性受醋酸产品的影响较大，同时生产成本都比较高。二甲醚法制乙醇，不存在醋酸的生产环节，甲醇通过脱水反应合成二甲醚，二甲醚和一氧化碳，在催化剂的作用下进行二甲醚羰基化反应合成醋酸甲酯，醋酸甲酯与氢气进行加氢反应生成粗乙醇，粗乙醇通过分离精制得到产品乙醇。该工艺可以解决我国甲醇产能过剩的问题，该工艺路线主要采用分子筛催化剂或铜基催化剂，无需贵金属催化剂，生产成本相对较低；整个反应过程仅产生微量的乙酸，对设备的腐蚀程度很低，因此对设备材质无特殊要求。
[0006]近几年，二甲醚羰基化加氢制备乙醇工艺在我国不断发展并取得工业化进展，采用大连化物所和延长石油集团共同研发的年产10万吨/年的二甲醚羰基化加氢制备乙醇工业示范项目于2017年1月11日打通全部流程，产出合格无水乙醇，并实现了长时间平稳运行。
[0007]二甲醚羰基化加氢制备乙醇工艺中，反应产物的分离工段能耗占比较大，针对这个工艺物料特点，研究一种高效节能的分离工艺，对该乙醇生产工艺的意义非常重大。
[0008]隔板精馏技术属于高效精馏技术，在普通精馏塔内设置一垂直隔板，隔板的设置，可使单塔实现两塔的功能，并避免两塔流程中中间组分浓度的返混，提高热力学效率，因此可以较大幅度降低能耗。双效精馏技术属于高效精馏节能工艺，使用装置内温度高的塔顶
物料冷凝热加热低温塔的再沸器，节能效果明显。在一些特定的条件下，两种节能技术结合起来，可以达到最佳的节能效果。

技术实现思路

[0009]为了解决现有技术二甲醚羰基化加氢制备乙醇工艺中的分离能耗问题，本专利技术供一种高效节能的二甲醚羰基化加氢制乙醇的分离方法以及分离装置。
[0010]本专利技术具体技术方案如下：
[0011]1.一种二甲醚制乙醇的分离方法，其中，所述分离方法包括下述步骤：
[0012]将二甲醚制乙醇反应产物进入精馏分离系统中得到含水乙醇产品，所述精馏分离系统包含脱气塔、预分离塔、乙醇塔和甲醇回收塔，所述二甲醚制乙醇反应产物进入脱气塔，从塔顶采出轻组分物流，从塔底采出塔底物流；
[0013]所述塔底物流进入预分离塔中进行分离，从塔顶采出含醋酸甲酯和醋酸乙酯的甲醇物流，从塔底采出含有剩余部分甲醇的乙醇物流；
[0014]含有剩余部分甲醇的乙醇物流进入乙醇塔中进行分离，从塔侧线采出含水乙醇产品，从塔顶采出含甲醇物流，从塔底采出重组分物流；
[0015]从预分离塔顶采出的含醋酸甲酯和醋酸乙酯的甲醇物流和从乙醇塔塔顶采出的含甲醇物流进入甲醇回收塔中进行分离，从塔顶采出含醋酸甲酯和醋酸乙酯的物流，从塔底采出甲醇产品。
[0016]2.根据项1所述的分离方法，其中，所述精馏系统还包含乙醇回收塔，从乙醇塔塔底采出的重组分物流进入乙醇回收塔中进行分离，从塔顶采出回收乙醇物流。
[0017]3.根据项1或2所述的分离方法，其中，将所述含水乙醇产品进入分子筛吸附脱水系统后得到无水乙醇产品。
[0018]4.根据项2或3所述的分离方法，其中，从乙醇回收塔的塔顶采出的回收乙醇物流进入到乙醇塔进行分离。
[0019]5.根据项1
‑
4中任一项所述的分离方法，其中，所述二甲醚制乙醇反应产物包含甲醇、乙醇、醋酸甲酯、醋酸乙酯、丙醇、丁醇和二甲醚。
[0020]6.根据项5所述的分离方法，其中，以在二甲醚制乙醇反应产物中所占的质量百分比计，所述甲醇为30
‑
70％，所述乙醇为30
‑
70％。
[0021]7.根据项2
‑
6中任一项所述的分离方法，其中，所述脱气塔的操作压力为1
‑
1000kPa，所述预分离塔的操作压力为1
‑
1000kPa，所述乙醇塔的操作压力为1
‑
1000kPa，所述乙醇回收塔的操作压力为1
‑
1000kPa，所述甲醇回收塔的操作压力为1
‑
1000kPa。
[0022]8.根据项1
‑
7中任一项所述的分离方法，其中，所述无水乙醇产品的纯度为90
‑
99.999％。
[0023]9.根据项1
‑
8中任一项所述的分离方法，其中，甲醇产品的纯度为85
‑
99.999％。
[0024]10.根据项1
‑
9中任一项所述的分离方法，其中，预分离塔的塔顶蒸汽用于乙醇塔和甲醇回收塔的再沸器热源。
[0025]11.一种二甲醚制乙醇的分离装置，其中，
[0026]所述分离装置包括精馏分离系统，所述精馏分离系统包括脱气塔、预分离塔、乙醇塔和甲醇回收塔；
[0027]二甲醚制乙醇反应产物物流的管线与脱气塔的进料口连接以用于将二甲醚制乙醇反应产物物流进入到脱气塔中进行分离，从所述脱气塔的塔顶采出轻组分物流，从所述脱气塔的塔底采出塔底物流；
[0028]所述塔底物流的管线与所述预分离塔的进料口连接以用于将塔底物流进入到预分离塔中进行分离，从所述预分离塔的塔顶采出含醋酸甲酯和醋酸乙酯的甲醇物流，从塔底采出含有剩余部分甲醇的乙醇物流；
[0029]含有剩余部分甲醇的乙醇物流的管线与所述乙醇塔的进料口连接，从乙醇塔的塔侧线采出含水乙醇产品，从塔顶采出含甲醇物流，从塔底采出重组分物流；
[0030]含醋酸甲酯和醋酸乙酯的甲醇物流的管线和含甲醇物流的管线与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二甲醚制乙醇的分离方法，其特征在于，所述分离方法包括下述步骤：将二甲醚制乙醇反应产物进入精馏分离系统中得到含水乙醇产品，所述精馏分离系统包含脱气塔、预分离塔、乙醇塔和甲醇回收塔，所述二甲醚制乙醇反应产物进入脱气塔，从塔顶采出轻组分物流，从塔底采出塔底物流；所述塔底物流进入预分离塔中进行分离，从塔顶采出含醋酸甲酯和醋酸乙酯的甲醇物流，从塔底采出含有剩余部分甲醇的乙醇物流；含有剩余部分甲醇的乙醇物流进入乙醇塔中进行分离，从塔侧线采出含水乙醇产品，从塔顶采出含甲醇物流，从塔底采出重组分物流；从预分离塔顶采出的含醋酸甲酯和醋酸乙酯的甲醇物流和从乙醇塔塔顶采出的含甲醇物流进入甲醇回收塔中进行分离，从塔顶采出含醋酸甲酯和醋酸乙酯的物流，从塔底采出甲醇产品。2.根据权利要求1所述的分离方法，其特征在于，所述精馏系统还包含乙醇回收塔，从乙醇塔塔底采出的重组分物流进入乙醇回收塔中进行分离，从塔顶采出回收乙醇物流。3.根据权利要求1或2所述的分离方法，其特征在于，将所述含水乙醇产品进入分子筛吸附脱水系统后得到无水乙醇产品。4.根据权利要求2或3所述的分离方法，其特征在于，从乙醇回收塔的塔顶采出的回收乙醇物流进入到乙醇塔进行分离。5.根据权利要求1
‑
4中任一项所述的分离方法，其特征在于，所述二甲醚制乙醇反应产物包含甲醇、乙醇、醋酸甲酯、醋酸乙酯、丙醇、丁醇和二甲醚。6.根据权利要求5所述的分离方法，其特征在于，以在二甲醚制乙醇反应产物中所占的质量百分比计，所述甲醇为30
‑
70％，所述乙醇为30
‑
70％。7.根据权利要求2
‑
6中任一项所述的分离方法，其特征在于，所述脱气塔的操作压力为1
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1000kPa，所述预分离塔的操作压力为1
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1000kPa，所述乙醇塔的操作压力为1
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1000kPa，所述乙醇回收塔的操作压力为1
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1000kPa，所述甲醇回收塔的操作压力为1
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1000kPa。8.根据权利要求1
‑
7中任一项所述的分离方法，其特征在于，所述无水乙醇产品的纯度为90
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99.999％。9.根据权利要求1
‑
8中任一项所述的分离方法，其特征在于，甲醇产品的纯度为85
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99.999％。10...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘铁勇，唐红萍，鲁帮举，谢润兴，杨培志，杨茹，张琳，王辉，付玉堂，岳广明，未永付，路永强，
申请(专利权)人：延长中科大连能源科技股份有限公司河南利源新能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：