从酸性残余物料流回收醇的方法技术

使用低能量方法从由乙酸加氢获得的粗乙醇产物回收乙醇。在塔中将粗乙醇产物进行分离以产生包含乙酸乙酯的馏出物料流与包含乙醇、乙酸和水的残余物料流。从所述残余物料流回收乙醇产物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及生产醇的方法，特别是从酸性残余物料流回收乙醇的方法。
技术介绍
用于工业用途的乙醇按照常规由石油化工原料例如油、天然气或煤生产，由原料中间体例如合成气生产，或者由淀粉质材料或纤维素材料例如玉米(corn)或甘鹿生产。由石油化工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、甲醇同系化、直接醇合成和费-托合成。石油化工原料价格的不稳定性促使按照常规生产的乙醇成本波动，在原料价格升高时使对乙醇生产的替代来源的需要比以往更大。淀粉质材料以及纤维素材料通过发酵转化为乙醇。然而，发酵通常用于适合于燃料或人类消费的乙醇的消费性生产。此外，淀粉质或纤维素材料的发酵与食品来源构成竞争并且对用于工业用途所可生产的乙醇的量施加了限制。通过链烷酸和/或其它含羰基化合物的还原生产乙醇得到广泛研究，在文献中提及了催化剂、载体和操作条件的各种组合。在链烷酸例如乙酸的还原期间，其它化合物随乙醇一起生成或者以副反应生成。这些杂质限制了乙醇的生产和从这类反应混合物的回收。例如，在加氢期间，产生的酯与乙醇和/或水一起形成难以分离的共沸物。此外，当转化不完全时，酸保留在粗乙醇产物中，必须将其加以移除以回收乙醇。`EP02060553描述了将烃转化为乙醇的方法，该方法包括将烃转化为醋酸(ethanoic acid)和将醋酸加氢得到醇。将来自加氢反应器的料流进行分离以获得乙醇料流与乙酸和乙酸乙酯料流，将所述乙酸和乙酸乙酯料流再循环到加氢反应器。仍需要改善从使链烷酸例如乙酸和/或其它含羰基化合物还原获得的粗产物回收乙醇的方法。专利技术概述在第一实施方案中，本专利技术涉及生产乙醇的方法，该方法包括在反应器中于催化剂存在下将乙酸加氢形成粗乙醇产物；在第一蒸馏塔中将部分粗乙醇产物进行分离以获得包含乙酸乙酯的第一馏出物，与包含乙醇、乙酸和水的第一残余物；其中将给进到所述塔的粗乙醇产物中的大部分乙醇在第一残余物中移出，以及从第一残余物回收乙醇。在第二实施方案中，本专利技术涉及生产乙醇的方法，该方法包括在反应器中于催化剂存在下将乙酸加氢形成粗乙醇产物，在第一蒸馏塔中将部分所述粗乙醇产物进行分离以获得包含乙醇的第一残余物与包含乙醇和乙酸乙酯的第一馏出物，其中第一残余物中的乙醇与第一馏出物中的乙醇的重量比为至少1:1，以及从第一残余物回收乙醇。在第三实施方案中，本专利技术涉及生产乙醇的方法，该方法包括提供包含乙醇、乙酸乙酯、水和乙酸的粗乙醇产物，在第一蒸馏塔中将部分粗乙醇产物进行分离以获得包含乙酸乙酯的第一馏出物，与包含乙醇、乙酸和水的第一残余物；其中将给进到所述塔的粗乙醇产物中的大部分乙醇在第一残余物中移出，以及从第一残余物回收乙醇。附图说明由下面结合附图对本专利技术各个实施方案的详细描述可更全面地理解本专利技术，其中相同的数字指示相同的部分。图1是根据本专利技术一个实施方案的具有多个用以回收乙醇的蒸馏塔的乙醇生产系统的示意图，所述蒸馏塔包括酸分离塔。图2是根据本专利技术一个实施方案的具有多个用以回收乙醇的蒸馏塔的乙醇生产系统的示意图，所述蒸懼塔包括次级(secondary)轻懼分塔。图3是根据本专利技术一个实施方案的具有两个酯化反应器的乙醇生产系统的示意图。 专利技术详述介绍本专利技术涉及回收在催化剂存在下将乙酸加氢生产的乙醇的方法。加氢反应产生包含乙醇、水、乙酸乙酯、乙酸和其它杂质的粗乙醇产物。本专利技术方法涉及在第一塔中将粗乙醇产物分离成包含乙醇、水和乙酸的残余物料流与包含乙酸乙酯的馏出物料流。随后，从残余物料流回收乙醇以获得乙醇产品。有利地，这种分离方法致使降低了从粗乙醇产物回收乙醇的能量需求。在乙醇回收中，本专利技术方法使用一个或多个蒸馏塔。在优选实施方案中，残余物料流包含来自粗乙醇产物的大部分的乙醇、水和乙酸。该残余物料流例如可包含来自粗乙醇产物的乙醇的至少50%，更优选至少70%。就范围而言，残余物料流可以包含来自粗乙醇产物的乙醇的50%-97. 5%，更优选70%-97. 5%。当粗乙醇产物中的乙酸乙酯浓度小于2wt. %时，在残余物中从粗乙醇回收的乙醇的量可以大于97. 5%，例如高达99. 9%。在一些实施方案中，取决于乙酸乙酯浓度，在残余物中取得过多乙醇可导致乙酸乙酯不期望地漏泄(leakage)在残余物中。优选的是，乙酸乙酯不在残余物中被移出并且可以以非常低的量例如小于IOOwppm或小于50wppm存在。在优选实施方案中，残余物料流包含来自粗乙醇产物的大部分的水和乙酸。残余物料流可以包含来自粗乙醇产物的水的至少80%，更优选至少90%。就范围而言，残余物料流优选包含来自粗乙醇产物的水的80%-99. 4%，更优选90%-99. 4%。残余物料流可以包含来自粗乙醇产物的乙酸的至少85%，例如至少90%和更优选约100%。就范围而言，残余物料流优选包含来自粗乙醇产物的乙酸的85%-100%，更优选90%-100%。在一个实施方案中，在残余物料流回收基本上所有乙酸。可以将包含乙醇、水和乙酸的残余物料流进一步分离以回收乙醇。在一个优选实施方案中，在单独的蒸馏塔中将水和乙酸作为另一个残余物料流移出。在示例性实施方案中，根据本专利技术的方法中初始塔的能量需求可以小于5.5MMBtu/吨精制乙醇，例如小于4. 5MMBtu/吨精制乙醇或小于3. 5MMBtu/吨精制乙醇。来自初始塔的馏出物包含轻质有机物，例如乙酸乙酯和乙醛。在初始塔中移出来自粗乙醇产物的这些组分提供了移出轻质有机物的有效手段。此外，当使用多个塔时轻质有机物不随乙醇被载带，由此减少了由轻质有机物形成副产物。在一个实施方案中，将轻质有机物返回到反应器，于此将乙醛和乙酸乙酯转化为额外的乙醇。在一些实施方案中，可以将轻质有机物进行分离使得主要包含乙醛或乙酸乙酯的一个料流返回到反应器。在另一个实施方案中，可以将轻质有机物从系统清洗出。乙酸的加氢本专利技术方法可以用于任何生产乙醇的加氢工艺。下面进一步描述可在乙酸加氢中使用的材料、催化剂、反应条件和分离方法。有关本专利技术方法所使用的原料、乙酸和氢气可以衍生自任何合适的来源，包括天然气、石油、煤、生物质等。作为实例，可以通过甲醇羰基化、乙醛氧化、乙烯氧化、氧化发酵和厌氧发酵生产乙酸。适合于乙酸生产的甲醇羰基化方法描述于美国专利No. 7，208，624、7，115，772、7,005，541,6,657，078、6,627，770、6, 143，930、5,599，976、5, 144，068、5，026，908、5, 001，259和4，994，608中，它们的全部公开内容通过引用并入本文。任选地，可以将乙醇生产与这种甲醇羰基化方法进行整合。由于石油和天然气价格波动，或多或少变得昂贵，所以由替代碳源生产乙酸和中间体例如甲醇和一氧化碳的方法已逐渐引起关注。特别地，当石油相对昂贵时，由衍生自其它可用的碳源的合成气体(“合成气”)生产乙酸可能变得有利。例如，美国专利No. 6，232，352(通过引用将其全文并入本文)教导了改造甲醇装置用以制造乙酸的方法。通过改造甲醇装置，对于新的乙酸装置，与CO产生有关的大量资金费用得到显著降低或在很 大程度上消除。使全部或部分合成气从甲醇合成环路进行分流并供给到分离器单元以回收CO，然后将其用于生产乙酸。以类似方式，用于加本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.04.26 US 13/094,5881.一种生产乙醇的方法，该方法包括 在反应器中于催化剂存在下将乙酸加氢形成粗乙醇产物； 在第一蒸馏塔中将部分粗乙醇产物进行分离以获得包含乙酸乙酯的第一馏出物，与包含乙醇、乙酸和水的第一残余物；其中将给进到所述塔的粗乙醇产物中的大部分乙醇在第一残余物中移出；以及 从第一残余物回收乙醇。2.权利要求1的方法，其中在第一残余物料流中移出粗乙醇产物中至少70%的乙醇。3.权利要求1的方法，其中第一残余物以70°C_155°C的温度离开第一蒸馏塔。4.权利要求1的方法，其中第一残余物包含10-75wt.%乙醇、0.01-35wt.%乙酸和5-40wt. % 水。5.权利要求1的方法，其中第一馏出物包含10-85wt.%乙酸乙酯、O. l-70wt. %乙醛、小于55wt. %的乙醇和小于20wt. %的水。6.权利要求1的方法，该方法还包括将至少部分第一馏出物返回到反应器中。7.权利要求1的方法，其中第一残余物中的乙醇与第一馏出物中的乙醇的重量比为至少1:1。8.权利要求1的方法，该方法还包括在第二蒸馏塔中将部分第一残余物进行分离以获得包含乙酸和水的第二残余物与包含乙醇的第二馏出物。9.权利要求8的方法，该方法还包括从第二残余物回收乙酸和将所回收的乙酸的至少一部分返回到反应器。10.权利要求8的方法，其中第二残余物包含O.1-1Owt. %乙酸，该方法还包括将来自第二残余物的乙酸中和或反应的步骤。11.权利要求11的方法，该方法还包括在第三蒸馏塔中将至少部分第二馏出物分离成包含乙醇的第三馏出物和包含水的第三残余物。12.权利要求9的方法，其中所述第三馏出物包含75-96wt.%乙醇、小于12wt. %的水、小于Iwt. %的乙酸和小于5wt. %的乙酸乙酯。13.权利要求8的方法，该方法还包括降低第二馏出物的水含量以获得具有降低的水含量的乙醇产物料流。14.权利要求13的方法，其中所述乙醇产物料流包含小于3wt.%的水。15.权利要求8的方法，该方法还包括以下步骤 在第三蒸馏塔中将至少部分第二馏出物分离成包含乙醇的第三馏出物和包含水的第三残余物；以及 使用吸附单元从第三馏出物移出残留的水以形成乙醇产品料流。16.权利要求8的方法，该方法还包括在吸附单元中从至少部分第二馏出物移出水以获得乙醇产品料流，该乙醇产品料流比所述至少部分第...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·李，F·R·奥尔森，A·奥罗斯科，N·波维尔，M·萨拉多，L·萨拉戈，R·J·沃纳，T·霍顿，R·耶夫蒂奇，V·J·约翰斯顿，
申请(专利权)人：国际人造丝公司，
类型：
国别省市：