本发明专利技术涉及一种乙酸乙酯加氢连续生产乙醇的生产系统，采用汽化器和热交换器组合的方式，能够对反应生成的热反应气热量进行最大程度的利用。本发明专利技术还涉及了使用所述生产系统连续生产乙醇的方法。本发明专利技术提供的生产系统，能够充分利用热反应气中蕴含的热能，同时也减少了冷凝水的使用量，非常符合绿色、节能的新型化工工业的要求。本发明专利技术提供的生产方法最大限度回收了热反应气的热量，降低了能源消耗，而且生产条件温和、操作简便，适宜于大规模工业化的应用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及化工产品的生产领域，具体涉及一种以乙酸乙酯为原料，催化加氢连续生产乙醇的生产系统以及生产方法。
技术介绍
乙醇是重要的化工原料和潜在的液体燃料资源，是未来最具前途的汽油替代燃料之一。但是，传统的乙醇生产是以粮食发酵工艺为主，其生产成本和发展受到了很大的限制。目前，乙酸乙酯加氢生产乙醇的技术，国内外都有大量的研究报告和专利技术发 表，但尚无工业化装置投产。由于缺少合理、高效的生产设备以及生产系统，从而使乙酸乙酯加氢生产乙醇耗能高、生产成本高、制约了其工业规模的发展。
技术实现思路
为寻找一种新型的、低能耗的、工业上可行的以乙酸乙酯为原料连续生产乙醇的生产系统，本专利技术的目的是提供一种乙酸乙酯加氢连续生产乙醇的生产系统。本专利技术的另一目的是提供一种乙酸乙酯加氢连续生产乙醇的生产方法。本专利技术提供的乙酸乙酯加氢连续生产乙醇的生产系统，包括汽化装置、热交换装置、反应装置、冷却装置和分离装置；其中，所述汽化装置管程的入口为原料入口，出口与热交换装置管程的入口相连，热交换装置管程的出口与反应装置的入口相连，反应装置的出口与热交换装置壳程的入口相连，热交换装置壳程的出口与汽化装置壳程的入口相连，汽化装置壳程的出口再依次与所述冷却装置和分离装置相连。所述生产系统还包括循环压缩装置和闪蒸装置，分别与所述分离装置相连。所述循环压缩装置与所述汽化装置管程的入口相连。所述闪蒸装置还连接有精馏装置。所述反应装置为水浴式反应装置，其内部设有铜系催化剂床。上述各个装置通过常规化工管路相连。所述汽化装置为汽化器，所述汽化器包括筒体，所述筒体的顶部和底部分别连接上封头和下封头；所述筒体内分别设有上管板和下管板，所述上管板和下管板之间沿筒体长度方向排列多个折流板，所述折流板的一端与筒体内壁之间留有缺口 ；所述上封头与上管板之间的空间形成上管箱，所述下封头和下管板之间的空间形成下管箱；在所述下管箱内，所述下管板上连接子封头，所述子封头和下管板之间的空间形成子管箱；所述子管箱覆盖空间内设有一组穿过上管板、下管板和折流板的预热管束；所述子管箱覆盖空间外且位于预热管束外围设有一组穿过上管板、下管板和折流板的蒸发管束；所述上管板上设置液体分布器。进一步地，所述下封头的底端设有底部排液口。进一步地，所述子封头上设有液体原料入口。进一步地，所述下管箱内设有冷原料气进口。 进一步地，所述筒体上靠近下封头位置处设有热反应气出口和冷凝液出口。进一步地，所述筒体上靠近上封头位置处设有热反应气进口。进一步地，所述上封头的顶端设有混合原料气出口。进一步地，所述蒸发管束的直径大于或等于原料液预热管束的直径。进一步地，所述相邻两个折流板与筒体留有缺口的方向相对设置。 上述汽化装置中，预热管束和蒸发管束空间即为汽化装置管程，管束外部、上管板和下管板之间的空间为汽化器壳程。本专利技术提供的乙酸乙酯加氢连续生产乙醇的生产方法，包括以下步骤(I)将乙酸乙酯和氢气分别送入汽化装置的管程，在其中乙酸乙酯汽化并与氢气混合形成混合原料气；(2)步骤(I)得到的混合原料气进入热交换装置的管程内加热至200 250°C，然后再进入反应装置中进行反应；( 3 )步骤(2 )反应生成的热反应气由反应装置出口依次进入所述热交换装置的壳程和所述汽化装置的壳程，然后进入冷却装置冷却至40°C以下，再进入分离装置分离得到液体产物粗乙醇以及未反应的氢气。优选地，所述步骤(I)包括以下过程将液体乙酸乙酯送入所述汽化装置的预热管束中，液体乙酸乙酯在其中向上流动，然后通过液体分布器均匀的流入蒸发管束中并依靠重力向下流动；将冷的氢气送入蒸发管束，在其中向上流动，与液体乙酸乙酯接触，对液体乙酸乙酯进行汽提将其汽化，汽化后的乙酸乙酯和氢气混合形成混合原料气。本专利技术提供的生产方法，是在利用汽提技术使混合气体中乙酸乙酯分压大幅度降低的前提下，利用了反应气中乙醇的饱和温度高于混合原料气中乙酸乙酯的饱和温度十几摄氏度的传热温差，使原本难以利用的低温余热得到了充分的利用。所述步骤(3)分离得到的氢气通过循环压缩装置加压后作为原料循环利用；液体产物粗乙醇通过闪蒸装置闪蒸后进入精馏装置进行精制。所述步骤(3)中，所述热反应气出所述热交换装置壳程时的温度为85 95°C ;所述热反应气出所述汽化装置壳程时的温度为60 70°C。步骤(2)所述的反应装置为水浴式反应装置，催化加氢反应过程中产生的热量加热水产生水蒸气，所得水蒸气可以外排加以利用。在类似的化工系统中，通常仅设置一个换热装置，使来自反应装置的热反应气体与即将要进入反应装置的低温原料气体进行换热，实现热能的部分回收利用。但是，由于出换热装置的反应气温度较低，所以尽管其中仍含有巨大的冷凝潜热，却很难加以回收利用，而且还需要大量的冷凝水将热量带走，造成了巨大的能量损失和资源浪费。本专利技术提供的生产系统，在热交换装置的基础上增加了一个特殊结构的汽化装置，能够充分利用热反应气体中蕴含的巨大热能，同时也减少了冷凝水的使用量，整个系统不需要额外的热量供给，完全依靠反应产生的热量，还能实现热量的输出，非常符合绿色、节能的新型化工工业的要求。本专利技术提供的生产方法最大限度回收了反应气的热量，降低了能源消耗，而且生产条件温和、操作简便，适宜于大规模工业化的应用。附图说明图I为本专利技术所述乙酸乙酯加氢连续生产乙醇的生产系统示意图；图2为本专利技术实施例I使用的汽化装置的整体结构示意 图3为本专利技术实施例I使用的汽化装置的I处局部放大示意图；图4为图3中A-A剖面图。图中1 :上封头；2 :上管箱；3 :上管板；4 :折流板；5 :筒体；6 :冷凝液出口 ；7 :下管板；8 :冷原料气进口 ；9 :下管箱；10 :下封头；11 :底部排液口 ；12 :子管箱；13 :液体原料进口 ；14 :热反应气出口 ；15 :蒸发管束；16 :原料液预热管束；17 :热反应气进口 ；18 :液体分布器；19 :混合原料气出口 ；20 :子封头。具体实施例方式以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。实施例I如图I所示，本专利技术提供的生产系统包括一个汽化器、一个热交换器、一个反应器、一个冷凝器和一个分离器。其中，汽化器管程的入口为原料的入口，汽化器管程的出口与热交换器管程的入口相连，热交换器管程的出口与反应器的入口相连，反应器的出口与热交换器壳程的入口相连，热交换器壳程的出口与汽化器壳程的入口相连，汽化器壳程的出口再依次与、冷凝器和分离器相连。所述生产系统还可以包括一个循环压缩机和一个闪蒸槽，分别与分离器相连。所述循环压缩机与汽化器管程的入口相连。所述闪蒸槽还连接有精馏装置。所述反应器为水浴式反应器，其内部设有铜系催化剂床，催化剂床中的催化剂成分可采用现有相关铜系催化剂的任一种，如中国专利CN 102327774A公开的催化剂。上述生产系统中，热交换器采用化工领域常见的管壳式换热器，分离器采用化工领域常见的气液分离器，其余设备如冷凝器、循环压缩机、闪蒸槽、精馏装置等均采用化工领域的常规设备即可。上述生产系统中，汽化器的具体结构如图2-4所示，包括筒体5，筒体5的顶部和底部分别连接上封头I和下封头10 ;筒体5内分别设有上管板3和下管板7，具体的，该筒体5分别焊接上管板3和下管板7，所述上管板3和下本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种乙酸乙酯加氢连续生产乙醇的生产系统，其特征在于，所述生产系统包括汽化装置、热交换装置、反应装置、冷却装置和分离装置；其中，所述汽化装置管程的入口为原料入口，出口与热交换装置管程的入口相连，热交换装置管程的出口与反应装置的入口相连，反应装置的出口与热交换装置壳程的入口相连，热交换装置壳程的出口与汽化装置壳程的入口相连，汽化装置壳程的出口再依次与所述冷却装置和分离装置相连。
【技术特征摘要】
1.一种乙酸乙酯加氢连续生产乙醇的生产系统，其特征在于，所述生产系统包括汽化装置、热交换装置、反应装置、冷却装置和分离装置；其中，所述汽化装置管程的入口为原料入口，出口与热交换装置管程的入口相连，热交换装置管程的出口与反应装置的入口相连，反应装置的出口与热交换装置壳程的入口相连，热交换装置壳程的出口与汽化装置壳程的入口相连，汽化装置壳程的出口再依次与所述冷却装置和分离装置相连。2.根据权利要求I所述的生产系统，其特征在于，所述生产系统还包括循环压缩装置和闪蒸装置，分别与所述分离装置相连。3.根据权利要求2所述的生产系统，其特征在于，所述循环压缩装置与所述汽化装置管程的入口相连。4.根据权利要求2所述的生产系统，其特征在于，所述闪蒸装置连接有精馏装置。5.根据权利要求I所述的生产系统，其特征在于，所述反应装置为水浴式反应装置，其内部设置有铜系催化剂床。6.根据权利要求1-5任一项所述的生产系统，其特征在于，所述汽化装置为汽化器，所述汽化器包括筒体，所述筒体的顶部和底部分别连接上封头和下封头； 所述筒体内分别设有上管板和下管板，所述上管板和下管板之间沿筒体长度方向排列多个折流板，所述折流板的一端与筒体内壁之间留有缺口 ； 所述上封头与上管板之间的空间形成上管箱，所述下封头和下管板之间的空间形成下管箱；在所述下管箱内，所述下管板上连接子封头，所述子封头和下管板之间的空间形成子管箱； 所述子管箱覆盖空间内设有一组穿过上管板、下管板和折流板的预热管束； 所述子管箱覆盖空间外且位于预热管束外围设有一组穿过上管板、下管板和折流板的蒸发管束； 所述上管板上设置液体分布器； 优选地，所述下封头的底端设有底部排液口 ； 优选地，所述子封头上设有液体原料入口 ； 优选...
【专利技术属性】
技术研发人员：王天双，代淑梅，
申请(专利权)人：唐山市冀东溶剂有限公司，
类型：发明
国别省市：
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