本发明专利技术涉及一种从费托合成反应水中分离提纯乙醇的方法，反应水浓缩阶段：采用精馏法将费托合成反应水中的非酸性含氧化合物提浓，得到富含醇、醛、酮、酯的有机物水溶液；醛、化合物脱除阶段：采用精馏法将有机物水溶液进行醛、酮化合物脱除处理，得到杂醇水溶液和富含醛、酮化合物液体；乙醇提浓阶段：采用精馏法将杂醇水溶液中的乙醇组分提浓为乙醇水溶液；乙醇脱水阶段：以苯/环己烷为共沸剂，采用共沸精馏的方法脱除乙醇水溶液中的水，得到乙醇产品。与现有技术相比，本发明专利技术所生产的乙醇产品的水含量低于0.3％，可用于费托合成反应水中或是C1～C10的醛、酮、醇、酸、酯的有机水溶液中分离提纯乙醇，方法简单。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及分离提纯领域，尤其是涉及一种从费托合成反应水中分离提纯乙醇的 方法。
技术介绍
随着以石油为基础的液体燃料需求量的增大及石油资源可用储量的减少，由煤等 固体燃料生产可用的液体燃料的方法越来越受到人们的重视。 目前，以煤为原料生产液体燃料的方法有两种，一种是直接液化，另一种是间接液 化，直接液化是煤在催化剂和供氢溶剂存在的条件下，在高温高压下加氢裂解成液化油品 的方法，直接液化生成的液体油类似石油原油。反应条件非常苛刻，对原料煤种的要求非常尚ο间接液化即通常所指的费托合成，是在铁基、钴基催化剂存在的条件下，将由煤等 固体燃料产生的包含一氧化碳(CO)和氢气(H2)的合成气，在一定温度和压力下，定向催化 合成烃类燃料和化学品的工艺。间接液化对原料的适用性强，产品品种多，所产油品质量尚ο费托合成的原料是以一氧化碳(CO)和氢气(H2)为主的合成气，合成气是由煤等 固体燃料气化得到。在费托反应过程中主要是一氧化碳(CO)和氢气(H2)在铁基、钴基催化剂的作用 下生成甲烷及更高碳数的烃类，同时生成醇等有机含氧化物和反应水。反应水与费托合成的主产物烃很容易分离，但由于醇等有机含氧化物在水中有一 定的溶解度，故从费托合成产物中分离出的反应水含有一定醇、醛、酮、酸、酯等有机含氧化 合物。由于费托合成过程中生成的反应水的量较大，将其排放掉显然是不经济的，而且 由于反应水中含有醇、醛、酮、酸、酯等有机含氧化合物，会造成腐蚀和污染，直接排放也不 符合环保要求。由于费托合成反应过程中产生的反应水含有数十种以上的醇、醛、酮、酸和酯等有 机含氧化合物。除甲醇、乙醇、乙酸等还含有C4 ClO以至更高碳数的醇、醛、酮、酸和酯等 有机含氧化合物，且其中醇的含量较一般的工艺废水低。故用一般的含有机氧化物的废水 处理及其水中有机氧化物分离回收方法处理费托合成反应水，不但费用高而且很难达到环 保要求的指标。因此，有必要找出一种处理费托合成反应水的经济有效的方法。乙醇是一种无色、透明、易挥发、具有特殊香味的液体，密度比水小，能跟水以任意 比互溶(一般不能做萃取剂)。标准状况下，乙醇的沸点78. 3°C。乙醇能发生氧化、消化、酯化等多种化学反应，还能碱金属，氢卤酸等发生化学反 应。乙醇是一种重要的溶剂，与水混溶，可混溶于醚、氯仿、甘油等多数有机溶剂，除作溶剂 夕卜，乙醇还在燃料、化工原料、饮料、医用消毒剂等方面有着重要用途。工业上乙醇主要有乙烯水合和发酵法两种制备方法，其中发酵法多用于制备食用酒精，工业用乙醇多采用乙烯水合法。世界乙醇的66%用于燃料，14%用于食用，11%用于 工业溶剂，9%用于其它化学工业。乙醇可直接用作汽车燃料，也可与汽油配制成汽油醇做 汽车燃料，随着石油资源的紧缺和乙醇汽油相关政策的出台，乙醇用作燃料的用途的需求 量将越来越大。乙醇是费托合成反应水中含氧化合物的组分之一，其质量含量为 6%，按费 托合成生成的油水比为1 1.3计，年产百万吨的液化油品的费托合成反应水产量达130 万吨，其年产乙醇量为1. 3万 7. 8万吨，若将如此高产量的乙醇从费托合成反应水中分离 出作为产品，将提高煤制油的经济效益。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种工艺简单、提纯 方便的从费托合成反应水中分离提纯乙醇的方法。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现，其特征在于，该方法包括以下步 骤(a)反应水浓缩阶段采用精馏法将费托合成反应水中的非酸性含氧化合物提 浓，得到富含醇、醛、酮、酯的有机物水溶液，该有机流物水溶液的有机总含量达70%以上；(b)醛、酮化合物脱除阶段采用精馏法将步骤(a)得到的富含醇、醛、酮、酯的有 机物水溶液进行醛、酮化合物脱除处理，得到杂醇水溶液和富含醛、酮化合物的液体；(c)乙醇提浓阶段采用精馏法将步骤(b)得到的杂醇水溶液中的乙醇组分提浓， 提浓到乙醇_水共沸组成附近，得到乙醇水溶液；(d)乙醇脱水阶段采用苯或环己烷，以共沸剂精馏的方法，对步骤(C)得到的乙 醇水溶液进行共沸精馏脱水处理，得到水含量低于0. 3%的乙醇产品。所述的费托合成反应水是一种含有有机含氧化合物的混合溶液，其中所含的有机 含氧化合物总含量为Iwt % 20wt%，主要为Cl ClO的醇、醛、酮、酸、酯，乙醇含量为 lwt% 6wt%。所述的步骤(a)中将费托合成反应水中含氧有机物采用精馏法进行提浓，所用精 馏塔为理论板数为20 50的板式塔或填料塔，进料位置为从塔顶向下计数第5 40块理 论板，所述的精馏塔塔顶设有冷凝器，收集塔顶产品并调整回流比，所述的精馏塔塔底设有 再沸器，提供液体蒸发所用热量，精馏塔的操作条件为常压，塔顶温度为70 100°C，塔釜 温度为80 160°C，回流比为0 10。所述的精馏塔的塔顶得到水含量小于30wt%的醇、醛、酮、酯混合溶液，其中乙醇 含量为10wt% 60wt% ；塔釜为含酸水溶液，另有微量的有机醇，甲醇小于50ppm。 所述的步骤(b)中的醛、酮化合物脱除采用精馏法，所用的精馏塔的理论板数为 15 50，进料位置为从塔顶向下计数第3 45块理论板，精馏塔的操作条件为常压，塔顶 温度为35 75°C，塔釜温度为65 120°C，回流比为0 10。所述的精馏塔的顶物流主要为醛、酮等羰基有机化合物混合液，另有少量Cl C3 醇类含氧有机化合物，该物流进入醛、酮化合物分离系统，可分离出乙醛、丙酮等产品；塔釜 为Cl ClO杂醇水溶液，醛、酮等羰基化合物在塔釜得以脱除，塔釜有机含氧化合物含量为20wt % 80wt %，乙醇含量为 15wt % 70wt %。所述的步骤(C)中的乙醇提浓阶段采用精馏法进行，所用精馏塔的理论板数20 50，进料位置为从塔顶向下计数第5 45块理论板，精馏塔的操作条件为塔顶温度为 10 35°C，塔釜温度为45 85°C，回流比为0 15。所述的乙醇提浓塔的塔顶得到的乙醇水溶液，乙醇与水含量接近二者的共沸组 成，乙醇的浓度大于SOwt %，水含量小于12wt %，另有少量其它有机组分，塔釜主要为C3 ClO的杂醇水溶液，杂醇总含量为5wt% 75wt%，将该物流进行脱水处理可得到杂醇产品所述的步骤(d)中的乙醇脱水阶段采用共沸精馏法进行，其中共沸剂为苯或环己 烷，所用精馏塔的理论塔板数为10 50，进料位置为从塔顶向下计数第3 45块理论板， 精馏塔的操作条件为塔顶温度为35 80V，塔釜温度为50 100°C。所述的乙醇脱水塔的塔顶物流主要为苯/环己烷_乙醇-水三元共沸物，经冷却 后，塔顶物流进入分层器，在分层器中分为上下两层，上层为共沸剂油层，用泵打回塔顶做 回流液；下层为醇水混合液，作为塔顶采出物采出，进入溶剂回收系统对有机物和水进行分 离，有机物部分返回乙醇提浓塔循环处理，水排出分离系统做它用。塔釜得到乙醇产品，其 中水含量低于0. 3%，乙醇纯度在92%以上，另有少量其它有机含氧有机化合物，该物流可 直接作为乙醇粗产品市售或进一步加工提纯。与现有技术相比，本专利技术提供，即 以费托合成副产的反应水为原料，采用多个精馏塔操作单元，从费托合成反应水中分离提 纯乙醇产品的方法，所生产的乙醇产品的水含量低于0.3%本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种从费托合成反应水中分离提纯乙醇的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤： （ａ）反应水浓缩阶段：采用精馏法将费托合成反应水中的非酸性含氧化合物提浓，得到富含醇、醛、酮、酯的有机物水溶液，该有机物水溶液的有机总含量达７０％以上； （ｂ）醛、酮化合物脱除阶段：采用精馏法将步骤（ａ）得到的富含醇、醛、酮、酯的有机物水溶液进行醛、酮化合物提浓，得到富含醛、酮化合物的液体和杂醇水溶液； （ｃ）乙醇提浓阶段：采用精馏法将步骤（ｂ）得到的杂醇水溶液中的乙醇组分提浓，得到乙醇水溶液和Ｃ３～Ｃ１０的杂醇混合物溶液； （ｄ）乙醇脱水阶段：采用共沸精馏法将步骤（ｃ）提浓的乙醇水溶液进行脱水处理，得到乙醇产品。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：孙启文，杨正伟，蒋凡凯，陈立才，
申请(专利权)人：上海兖矿能源科技研发有限公司，
类型：发明
国别省市：31
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