醋酸制備乙醇的耦合生產(chǎn)工藝的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種醋酸制備乙醇的耦合生產(chǎn)工藝，以醋酸和/或醋酸酯為反應(yīng)原料制備高純度乙醇，包括醋酸加氫、醋酸酯加氫和粗品提純?nèi)齻€(gè)工段。醋酸加氫工段以醋酸和氫氣為原料制備乙醇，醋酸酯加氫工段以醋酸酯、來(lái)自醋酸加氫工段的富氫尾氣為原料制備乙醇，粗乙醇經(jīng)粗品提純工段、得到高純度乙醇。本發(fā)明連續(xù)生產(chǎn)，氫氣得到了深度反應(yīng)，原料具有更高的轉(zhuǎn)化率和收率，操作連續(xù)性和穩(wěn)定性都很高，同等規(guī)模產(chǎn)能投資大幅度降低；而且對(duì)反應(yīng)尾氣和反應(yīng)熱都進(jìn)行了合理的回收利用，并能同時(shí)副產(chǎn)高品質(zhì)蒸汽，增加工廠附加值，非常符合清潔生產(chǎn)的要求。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
醋酸制備乙醇的輔合生產(chǎn)工藝
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及醋酸制備乙醇的禪合生產(chǎn)工藝，屬于化工合成技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 乙醇是發(fā)現(xiàn)最早、用途最廣的一種脂肪醇，也是酒的主要成分。室溫下乙醇為無(wú) 色、易揮發(fā)、易燃的液體。乙醇的用途廣泛，例如可W用來(lái)制取乙醒、乙酸、醋酸乙醋、乙胺、 環(huán)氧乙燒等多種化工原料，在消毒劑、飲料、稀釋劑、環(huán)保涂料、農(nóng)藥、醫(yī)藥、橡膠、塑料、人造 纖維、洗涂劑等多種領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。
[0003] 目前燃料乙醇的工藝路線(xiàn)主要有二種形式：（一）W糧食及纖維素為原料微生物發(fā) 酵技術(shù)制乙醇；（二)醋酸加氨化學(xué)法制備乙醇。
[0004] (一)發(fā)酵法制備乙醇
[0005] 用玉米、小麥等糧食為原料，使用傳統(tǒng)的發(fā)酵法制造的燃料乙醇為第一代燃料乙 醇。用木馨、甘薦、甜高梁桿、紅馨等經(jīng)濟(jì)作物為原料，使用傳統(tǒng)的發(fā)酵法制造的燃料乙醇為 1.5代燃料乙醇。
[0006] 由于糧食乙醇和非糧乙醇的生產(chǎn)將占用更多耕地，存在與人畜爭(zhēng)糧的問(wèn)題，而且 會(huì)影響國(guó)家糧食安全，正逐漸受到各國(guó)政府相關(guān)政策的限制或禁止。
[0007] (二)化學(xué)法制備乙醇
[000引化學(xué)法合成乙醇主要W煤為原料，工藝路線(xiàn)有兩種：一種是煤制合成氣C0、也，直 接合成乙醇；另一種為C0、也合成醋酸，醋酸再直接或間接加氨將醋酸還原為乙醇。C0、也合 成氣直接合成乙醇受技術(shù)條件限制，工藝技術(shù)尚未成熟。C0、也合成氣醋酸進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為乙 醇，已受同行業(yè)越來(lái)越多關(guān)注，趨于成熟。醋酸加氨生產(chǎn)乙醇包含兩種工藝方法:一種是醋 酸直接加氨還原為乙醇;另一種為醋酸先醋化再加氨轉(zhuǎn)化為乙醇。
[0009] 但是，經(jīng)生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，醋酸直接加氨的氨酸比例要求高，氨氣單程轉(zhuǎn)化率較低， 需要較大的循環(huán)量，工藝循環(huán)需要較大循環(huán)機(jī)，單位乙醇產(chǎn)量的動(dòng)力消耗顯著升高，同時(shí)反 應(yīng)溫度要求高，設(shè)備材質(zhì)苛刻，粗乙醇純度低，分離費(fèi)用高。醋酸先進(jìn)行醋化反應(yīng)生成醋酸 醋，然后將醋酸醋及氨送入反應(yīng)裝置在催化劑作用下反應(yīng)生成乙醇，需要循環(huán)氨量顯著降 低。但醋酸醋化加氨需要先經(jīng)歷醋化工藝，該工藝乙醇既是原料又是產(chǎn)品，工藝循環(huán)過(guò)程中 必然會(huì)有乙醇的損失，進(jìn)而造成單位乙醇產(chǎn)量原料成本增加，同時(shí)催化劑轉(zhuǎn)化率及選擇性 低，單位時(shí)間產(chǎn)能低。
[0010] 如何能克服醋酸加氨、醋酸醋加氨過(guò)程所產(chǎn)生的運(yùn)些問(wèn)題，獲得更高的轉(zhuǎn)化率和 更低的生產(chǎn)能耗，是目前亟待解決的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供醋酸制備乙醇的禪合生 產(chǎn)工藝，實(shí)現(xiàn)了對(duì)醋酸加氨、醋酸醋加氨的禪合利用，提高了原料轉(zhuǎn)化率，降低生產(chǎn)能耗。
[0012] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：
[0013] -種醋酸制備乙醇的禪合生產(chǎn)工藝，W醋酸和/或醋酸醋為反應(yīng)原料，包括醋酸加 氨、醋酸醋加氨和粗品提純=個(gè)工段。
[0014] 所述禪合生產(chǎn)工藝的具體步驟為：
[001引 A、醋酸加氨
[0016] 醋酸和氨氣分別預(yù)熱后進(jìn)入汽化裝置I中汽化混合，然后送入反應(yīng)器I的底部，反 應(yīng)混合氣向上流動(dòng)，經(jīng)過(guò)反應(yīng)器I的加氨催化劑床層、發(fā)生催化加氨反應(yīng)，生成乙醇;反應(yīng)產(chǎn) 物進(jìn)入氣液分離器進(jìn)行分離，液態(tài)粗乙醇直接送入粗品提純工段進(jìn)行提純；富氨尾氣作為 反應(yīng)原料送入醋酸醋加氨工段；
[0017] B、醋酸醋力隱
[0018] 醋酸醋和來(lái)自工段A的富氨尾氣分別預(yù)熱后進(jìn)入汽化裝置n中汽化混合，然后送 入反應(yīng)器n的底部，反應(yīng)混合氣向上流動(dòng)，經(jīng)過(guò)反應(yīng)器n的加氨催化劑床層、發(fā)生催化加氨 反應(yīng)，生成乙醇;反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)入氣液分離器進(jìn)行分離，液態(tài)粗乙醇直接送入粗品提純工段進(jìn) 行提純;二次尾氣經(jīng)循環(huán)壓縮機(jī)組壓縮后、全部作為原料送回醋酸加氨工段；
[0019] C、粗品提純
[0020] 來(lái)自工段A和工段B的粗乙醇混合后，經(jīng)過(guò)氣液分離、精饋提純后，獲得高純度乙 醇。
[0021] 所述工段A中，
[0022] 汽化混合后的反應(yīng)原料氣首先進(jìn)入換熱機(jī)組I，W高溫反應(yīng)產(chǎn)物作為熱源、實(shí)現(xiàn)對(duì) 反應(yīng)原料氣的進(jìn)一步升溫，換熱后的反應(yīng)原料氣溫度達(dá)到催化加氨反應(yīng)的溫度要求；
[0023] 富氨尾氣一部分送入醋酸醋加氨工段作為醋化加氨的原料，另一部分經(jīng)循環(huán)壓縮 機(jī)組壓縮后送回氨氣輸送管道、在本工段內(nèi)循環(huán)；
[0024] 所述反應(yīng)器I為固定床等溫反應(yīng)器;加氨催化劑為負(fù)載銷(xiāo)/銀催化劑，反應(yīng)壓力為 2.5~4.5MPa，反應(yīng)溫度為280~350°C。
[0025] 所述工段B中，
[0026] 汽化混合后的反應(yīng)原料氣首先進(jìn)入換熱機(jī)組n，W高溫反應(yīng)產(chǎn)物作為熱源、實(shí)現(xiàn) 對(duì)反應(yīng)原料氣的進(jìn)一步升溫，換熱后的反應(yīng)原料氣溫度達(dá)到催化加氨反應(yīng)的溫度要求；
[0027] 所述反應(yīng)器n為等溫反應(yīng)器，內(nèi)設(shè)置用于回收反應(yīng)熱的冷卻盤(pán)管，冷卻盤(pán)管連接 汽包;脫氧水通過(guò)冷卻盤(pán)管管壁吸收反應(yīng)熱、副產(chǎn)蒸汽；
[00%]所述加氨催化劑為負(fù)載氧化銅催化劑，反應(yīng)溫度為220~280°C，反應(yīng)壓力為2.0~ 3.OMPa;
[0029] 所述循環(huán)壓縮機(jī)組包括一級(jí)循環(huán)壓縮機(jī)和二級(jí)循環(huán)壓縮機(jī);工段A的部分富氨尾 氣、工段B的全部二次尾氣均經(jīng)過(guò)一級(jí)循環(huán)壓縮機(jī)、二級(jí)循環(huán)壓縮機(jī)兩級(jí)壓縮，壓力達(dá)3.0~ 4. OMPa后再送回工段A中。
[0030] 所述工段C的具體步驟為:粗乙醇先經(jīng)過(guò)兩級(jí)氣液分離器進(jìn)一步固液分離，再經(jīng)過(guò) 脫輕塔、脫重塔精饋提純后，即得高純度乙醇;所述兩級(jí)氣液分離器所分離出的尾氣經(jīng)循環(huán) 壓縮機(jī)組加壓后返回工段A循環(huán)。
[0031] 本發(fā)明的有益效果是：
[0032] 本發(fā)明提供了一種醋酸制備乙醇的禪合生產(chǎn)工藝，通過(guò)醋酸加氨、醋酸醋加氨、粗 品提純S個(gè)工段，制備出高純度乙醇。該生產(chǎn)工藝連續(xù)生產(chǎn)，使氨氣得到了深度反應(yīng)，氨酸 比可W控制到6〇W內(nèi)，原料具有更高的轉(zhuǎn)化率和收率，操作連續(xù)性和穩(wěn)定性都很高，同等規(guī) 模產(chǎn)能投資大幅度降低；而且對(duì)反應(yīng)尾氣和反應(yīng)熱都進(jìn)行了合理的回收利用，醋酸加氨工 段產(chǎn)生的富氨尾氣直接作為醋酸醋加氨工段的原料使用，醋酸醋加氨工段產(chǎn)生的二次尾氣 經(jīng)壓縮后送回醋酸加氨工段反應(yīng)，全部尾氣均得到循環(huán)利用、沒(méi)有外排，原料在反應(yīng)裝置中 不斷循環(huán)、轉(zhuǎn)化率顯著提高，而且廢氣排放量非常小，并能同時(shí)副產(chǎn)高品質(zhì)蒸汽，增加工廠 附加值，非常符合清潔生產(chǎn)的要求。本發(fā)明將兩個(gè)工段進(jìn)行禪合，使反應(yīng)原料得到充分反 應(yīng)，醋酸的單程轉(zhuǎn)化率高達(dá)99% W上，乙醇選擇性高達(dá)97% W上氨氣利用率高。本發(fā)明采用 熱禪合技術(shù)，通過(guò)換熱機(jī)組、壓縮循環(huán)機(jī)組等的作用，使體系熱量得到了充分的利用，穩(wěn)定 運(yùn)行后反應(yīng)熱量最大限度回收、外需的熱量很低，冷量的消耗也降到最低，整個(gè)反應(yīng)裝置的 能耗顯著降低，較普通工藝能耗降低25% W上。
[0033] 本發(fā)明工藝合理、反應(yīng)設(shè)備常規(guī)、裝置靈活多變。醋酸加氨工段、醋酸醋加氨工段 之間相互聯(lián)系又彼此獨(dú)立。運(yùn)兩個(gè)工段分別與粗品提純工段相連接，可W組成一套完整的 制備系統(tǒng)。當(dāng)大規(guī)模大批量連續(xù)生產(chǎn)乙醇時(shí)，將醋酸加氨工段、醋酸醋加氨工段禪合使用， 能夠顯著提高原料利用率、降低生產(chǎn)能耗和成本。若乙醇生產(chǎn)量不大、或者僅單批反應(yīng)時(shí)， 整個(gè)裝置運(yùn)行會(huì)帶來(lái)很大的能源消耗，物料經(jīng)過(guò)每個(gè)設(shè)備都會(huì)有所損失，而且多個(gè)反應(yīng)設(shè) 備的清潔工作量很大，運(yùn)時(shí)可W僅選用醋酸加氨工段或醋酸醋加氨工段、配合粗品提純工 段來(lái)合成乙醇，降低單批反應(yīng)的能耗。
[0034] 醋酸加氨工段的富氨尾氣一部分作為原料進(jìn)入醋酸醋加氨工段，一部分直接經(jīng)壓 縮后送回醋酸加氨工段的氨氣輸送管道，均實(shí)現(xiàn)循環(huán)加氨反應(yīng);醋酸醋加氨工段的二次尾 氣經(jīng)壓縮循環(huán)機(jī)組壓縮、回到醋酸加氨工段作為部分原料使用。整個(gè)反應(yīng)體系沒(méi)有廢氣外 排，反應(yīng)原料在裝置內(nèi)不斷循環(huán)、深度反應(yīng);壓縮循環(huán)機(jī)組使得尾氣的壓力和熱量得到了合 理的回收利用，增加進(jìn)入醋酸加氨單元的原料氣溫度，減少汽化裝置的能耗量，氣體循環(huán)量 小，壓縮循環(huán)機(jī)組的功耗低，使用壽命長(zhǎng)。
[0035] 所述反應(yīng)器I為固定床等溫反應(yīng)器，能夠保持反應(yīng)器I中的反應(yīng)床層溫度、提高催 化反應(yīng)效率。所述反應(yīng)器n中設(shè)置有用于回收反應(yīng)熱的盤(pán)管，一方面有利于保持反應(yīng)器n 中反應(yīng)床層溫度的恒定，便于工藝控制，保證反應(yīng)過(guò)程和產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定，另一方面能夠同 時(shí)副產(chǎn)大量壓力達(dá)2.1~13. IMPa的高品位蒸汽，為工廠其它工段提供熱源。反應(yīng)器I的反應(yīng) 溫度、反應(yīng)壓力均高于反應(yīng)器n的反應(yīng)溫度、反應(yīng)壓力，由反應(yīng)器I排出的粗乙醇經(jīng)過(guò)換熱 后仍可達(dá)到反應(yīng)器n的反應(yīng)要求，無(wú)需再額外進(jìn)行加熱。
[0036] 醋酸加氨工段、醋酸醋加氨工段所得到的粗乙醇純度高，因而降低了粗品純化的 難度，純化步驟少、設(shè)備投入低，而且粗乙醇具有較高的溫度，進(jìn)入粗品提純工段后無(wú)需再 進(jìn)行預(yù)熱，降低能耗。粗乙醇經(jīng)過(guò)的兩級(jí)氣液分離器均為等溫等壓的絲網(wǎng)氣液分離器，分離 速度快、分離效果好;一方面提高了粗乙醇的純度、減少后續(xù)精饋難度，降低分離提純成本； 另一方面，氣液分離器分離出的尾氣經(jīng)壓縮加壓后返回醋酸加氨工段循環(huán)利用，降低了系 統(tǒng)內(nèi)循環(huán)的動(dòng)能消耗，保證氨氣循環(huán)使用的穩(wěn)定進(jìn)行。
【附圖說(shuō)明】
[0037] 圖1為本發(fā)明反應(yīng)裝置示意圖；
[0038] 其中，11、醋酸輸送管道，12、預(yù)熱裝置IA，13、氨氣輸送管道，14、預(yù)熱裝置IB，15、 汽化裝置I，16、反應(yīng)器I，17、氣液分離器I，18、換熱機(jī)組I，21、醋酸醋輸送管道，22、預(yù)熱裝 置^A，23、預(yù)熱裝置^B，24、汽化裝置^，25、反應(yīng)器^，26、氣液分離器^，27、換熱機(jī)組^， 28、汽包，3、粗品提純工段，4、一級(jí)循環(huán)壓縮機(jī)，5、二級(jí)循環(huán)壓縮機(jī)；
[0039] 圖中箭頭方向指示物料的運(yùn)行方向。
【具體實(shí)施方式】
[0040] 下面通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，但實(shí)施例不是本發(fā)明保護(hù)范圍 的限制。
[0041] -種醋酸制備乙醇的禪合生產(chǎn)工藝，W醋酸和醋酸醋為反應(yīng)原料，包括醋酸加氨、 醋酸醋加氨和粗品提純=個(gè)工段。本發(fā)明所使用的反應(yīng)裝置，如圖1所示，包括醋酸加氨工 段、醋酸醋加氨工段、精饋提純工段和壓縮循環(huán)機(jī)組。其中，醋酸加氨工段和醋酸醋加氨工 段用于合成粗乙醇，精饋提純工段用于對(duì)粗乙醇進(jìn)行精制提純，壓縮循環(huán)機(jī)組用于對(duì)反應(yīng) 尾氣進(jìn)行加壓禪合、重新利用。
[0042] 所述醋酸加氨工段包括預(yù)熱裝置IA12、預(yù)熱裝置IB14、汽化裝置115、換熱機(jī)組I 18、反應(yīng)器116和氣液分離器117。其中，預(yù)熱裝置IA12、預(yù)熱裝置IB14為并聯(lián)設(shè)置，用于分別 對(duì)兩種原料進(jìn)行預(yù)熱；汽化裝置115用于使兩股原料汽化并混合均勻；換熱機(jī)組118用于回 收反應(yīng)氣余熱、對(duì)進(jìn)入反應(yīng)器n的原料混合氣進(jìn)行升溫;反應(yīng)器116用于實(shí)現(xiàn)醋酸的催化加 氨、生成乙醇;氣液分離器117用于對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行氣液分離，提取到粗乙醇。醋酸加氨工段 各設(shè)備的具體連接關(guān)系為：
[0043] 所述預(yù)熱裝置IA12的入口連接醋酸輸送管道11，其出口連通至汽化裝置115的進(jìn) 料口。所述預(yù)熱裝置IB14的入口連接氨氣輸送管道13,其出口連通至汽化裝置115的進(jìn)料 口。汽化裝置115的出口連通換熱機(jī)組118的管程入口，換熱機(jī)組118的管程出口連接反應(yīng)器 116的底部進(jìn)料口。反應(yīng)器116的頂部出料口與換熱機(jī)組118的殼程入口相連通，換熱機(jī)組I 18的殼程出口連通至氣液分離器117的頂部入口。氣液分離器的液體出料口連通至精饋提 純工段3，其上部排氣口所連管道具有兩個(gè)分支，第一分支管道直接連通至預(yù)熱裝置n 23將 富氨尾氣送入醋酸醋加氨工段作為原料氣，第二分支管道連通至一級(jí)循環(huán)壓縮機(jī)4。
[0044] 所述醋酸醋加氨工段包括預(yù)熱裝置EA22、預(yù)熱裝置IIB23、汽化裝置1124、換熱機(jī) 組n 27、反應(yīng)器n 25和氣液分離器n 26。其中，預(yù)熱裝置n A22、預(yù)熱裝置n B23為并聯(lián)設(shè)置， 用于分別對(duì)兩種原料進(jìn)行預(yù)熱；汽化裝置n 24用于使兩股原料汽化并混合均勻；換熱機(jī)組 n 27用于回收反應(yīng)氣余熱、對(duì)進(jìn)入反應(yīng)器n的原料混合氣進(jìn)行升溫;反應(yīng)器n 25用于實(shí)現(xiàn) 醋酸醋的催化加氨、生成乙醇;氣液分離器1126用于對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行氣液分離，提取到粗乙 醇。醋酸醋加氨工段各設(shè)備的具體連接關(guān)系為：
[0045] 所述預(yù)熱裝置n A22的入口連接醋酸醋輸送管道21，其出口連通至汽化裝置n 24 的進(jìn)料口。所述預(yù)熱裝置IIB23的入口連接氣液分離器117的排氣口，即醋酸加氨工段的富 氨尾氣作為醋酸醋加氨工段的反應(yīng)原料，預(yù)熱裝置n B23的出口也連通至汽化裝置n 24的 進(jìn)料口。所述汽化裝置n 24的出料口經(jīng)換熱機(jī)組n 27的管程、與反應(yīng)器n 25的底部進(jìn)料口 相連。反應(yīng)器1125的頂部出料口連接換熱機(jī)組n 27的殼程，殼程出口連通至氣液分離器n 26的入口；氣液分離器n 26底部的液體出料口連通至精饋提純工段3，其上部的排氣口經(jīng)管 道直接連通至一級(jí)循環(huán)壓縮機(jī)4; 一級(jí)循環(huán)壓縮機(jī)4的出口連通二級(jí)循環(huán)壓縮機(jī)5的入口，二 級(jí)循環(huán)壓縮機(jī)5的出口連通至氨氣輸送管道13。
[0046] 所述反應(yīng)器116為固定床等溫反應(yīng)器。所述反應(yīng)器n 25為等溫反應(yīng)器，內(nèi)設(shè)置用于 回收反應(yīng)熱的冷卻盤(pán)管，冷卻盤(pán)管連接汽包28、副產(chǎn)蒸汽。
[0047] 實(shí)施例1
[0048] 一種醋酸制備乙醇的禪合生產(chǎn)工藝，W醋酸和醋酸醋為反應(yīng)原料，包括醋酸加氨、 醋酸醋加氨和粗品提純=個(gè)工段。具體步驟為：
[0049] A、醋酸加氨
[0050] 醋酸和氨氣分別預(yù)熱后進(jìn)入汽化裝置I中汽化混合，經(jīng)換熱機(jī)組升溫后送入反應(yīng) 器I的底部，反應(yīng)混合氣向上流動(dòng)，經(jīng)過(guò)反應(yīng)器I的加氨催化劑床層、發(fā)生催化加氨反應(yīng)，生 成乙醇;所述催化劑為負(fù)載銷(xiāo)/銀催化劑，反應(yīng)溫度為300~320°C，反應(yīng)壓力3.0~4. OMPa。
[0051] 反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)入氣液分離器I進(jìn)行分離，液態(tài)粗乙醇直接送入粗品提純工段進(jìn)行提 純；富氨尾氣一部分作為反應(yīng)原料送入醋酸醋加氨工段，一部分經(jīng)循環(huán)壓縮機(jī)組壓縮后送 回醋酸加氨工段的氨氣輸送管道，作為氨氣原料的一部分循環(huán)利用；
[00對(duì) B、醋酸醋加氨
[0053] 醋酸乙醋和來(lái)自工段A的富氨尾氣分別預(yù)熱后進(jìn)入汽化裝置n中汽化混合，然后 送入反應(yīng)器n的底部，反應(yīng)混合氣向上流動(dòng)，經(jīng)過(guò)反應(yīng)器n的加氨催化劑床層、發(fā)生催化加 氨反應(yīng)，生成乙醇;所述催化劑為負(fù)載氧化銅催化劑，反應(yīng)溫度為240~260°C，反應(yīng)壓力為 2.2~2.5MPa。
[0054] 反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)入氣液分離器n進(jìn)行分離，液態(tài)粗乙醇直接送入粗品提純工段進(jìn)行提 純;二次尾氣經(jīng)循環(huán)壓縮機(jī)組壓縮至3.5~4.OM化，全部作為原料送回醋酸加氨工段，作為 氨氣原料的一部分循環(huán)利用；
[0化日]C、粗品提純
[0056]來(lái)自工段A和工段B的粗乙醇混合后，經(jīng)過(guò)兩級(jí)氣液分離裝置進(jìn)行進(jìn)一步氣液分 離，分理出的乙醇粗品經(jīng)過(guò)脫輕塔、脫重塔的精饋提純后，即得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)99.7~99.9%的 燃料乙醇。所述脫輕塔壓力W表壓計(jì)為0.08~0.12MPa，脫重塔的塔頂壓力W表壓計(jì)為 0.38~0.42MPa。
[0化7]實(shí)施例2
[0058] 一種醋酸制備乙醇的禪合生產(chǎn)工藝，W醋酸和醋酸醋為反應(yīng)原料，包括醋酸加氨、 醋酸醋加氨和粗品提純=個(gè)工段。具體步驟為：
[0059] A、醋酸加氨
[0060] 醋酸和氨氣分別預(yù)熱后進(jìn)入汽化裝置I中汽化混合，經(jīng)換熱機(jī)組升溫后送入反應(yīng) 器I的底部，反應(yīng)混合氣向上流動(dòng)，經(jīng)過(guò)反應(yīng)器I的加氨催化劑床層、發(fā)生催化加氨反應(yīng)，生 成乙醇;所述催化劑為負(fù)載銷(xiāo)/銀催化劑，反應(yīng)溫度為320~340°C，反應(yīng)壓力2.5~3.5MPa。
[0061] 反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)入氣液分離器I進(jìn)行分離，液態(tài)粗乙醇直接送入粗品提純工段進(jìn)行提 純；富氨尾氣一部分作為反應(yīng)原料送入醋酸醋加氨工段，一部分經(jīng)循環(huán)壓縮機(jī)組壓縮后送 回醋酸加氨工段的氨氣輸送管道，作為氨氣原料的一部分循環(huán)利用；
[00創(chuàng) B、醋酸醋加氨
[0063]醋酸乙醋和來(lái)自工段A的富氨尾氣分別預(yù)熱后進(jìn)入汽化裝置n中汽化混合，然后 送入反應(yīng)器n的底部，反應(yīng)混合氣向上流動(dòng)，經(jīng)過(guò)反應(yīng)器n的加氨催化劑床層、發(fā)生催化加 氨反應(yīng)，生成乙醇;所述催化劑為負(fù)載氧化銅催化劑，反應(yīng)溫度為220~250°C，反應(yīng)壓力為 2.0~2.3MPa〇
[0064]反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)入氣液分離器n進(jìn)行分離，液態(tài)粗乙醇直接送入粗品提純工段進(jìn)行提 純;二次尾氣經(jīng)循環(huán)壓縮機(jī)組壓縮至3.0~3.5M化，全部作為原料送回醋酸加氨工段，作為 氨氣原料的一部分循環(huán)利用；
[00化]C、粗品提純
[0066] 來(lái)自工段A和工段B的粗乙醇混合后，經(jīng)過(guò)兩級(jí)氣液分離裝置進(jìn)行進(jìn)一步氣液分 離，分理出的乙醇粗品經(jīng)過(guò)脫輕塔、脫重塔的精饋提純后，即得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)99.7~99.9% 的燃料乙醇。所述脫輕塔壓力W表壓計(jì)為0.09~0.13MPa，脫重塔的塔頂壓力W表壓計(jì)為 0.40~0.43MPa。
[0067] 實(shí)施例3
[006引本實(shí)施例為對(duì)比實(shí)施例1。
[0069] 本實(shí)施例的反應(yīng)條件與實(shí)施例1基本相同，其區(qū)別在于:僅進(jìn)行醋酸加氨工段和粗 品提純工段;醋酸加氨工段所產(chǎn)生富氨尾氣直接進(jìn)入廢氣處理系統(tǒng)，不參與循環(huán)反應(yīng)。醋酸 加氨工段的加氨催化劑、加氨反應(yīng)參數(shù)和粗品提純工段的參數(shù)均與實(shí)施例1相同。
[0070] 實(shí)施例4
[0071] 本實(shí)施例為對(duì)比實(shí)施例2。
[0072] 本實(shí)施例的反應(yīng)條件與實(shí)施例1基本相同，其區(qū)別在于:僅進(jìn)行醋酸醋加氨工段和 粗品提純工段;醋酸醋加氨工段W新鮮的氨氣和醋酸乙醋作為原料，所產(chǎn)生尾氣直接進(jìn)入 廢氣處理系統(tǒng)，不參與循環(huán)反應(yīng)。醋酸醋加氨工段的加氨催化劑、加氨反應(yīng)參數(shù)和粗品提純 工段的參數(shù)均與實(shí)施例1相同。
[0073] 實(shí)施例5
[0074] 本實(shí)施例為對(duì)比實(shí)施例3。
[0075] 本實(shí)施例的反應(yīng)條件與實(shí)施例1基本相同，其區(qū)別在于:不設(shè)置壓縮循環(huán)機(jī)組，反 應(yīng)器I、反應(yīng)器n所產(chǎn)生的尾氣直接進(jìn)入廢氣處理系統(tǒng)，不參與循環(huán)反應(yīng)。
[0076] 經(jīng)過(guò)一段時(shí)間生產(chǎn)后，對(duì)實(shí)施例1~實(shí)施例5的醋酸單程轉(zhuǎn)化率、乙醇選擇性進(jìn)行 計(jì)算，并核算每生產(chǎn)一噸乙醇所耗費(fèi)的電量和1.6M化蒸汽量。計(jì)算結(jié)果見(jiàn)下表。
[0077]
[00
[0079] 通過(guò)上表中數(shù)據(jù)可W看出，實(shí)施例1、實(shí)施例2的醋酸單程轉(zhuǎn)化率、乙醇選擇性都顯 著高于對(duì)比例1~對(duì)比例3，實(shí)施例1、實(shí)施例2的電消耗量和蒸汽消耗量降低幅度達(dá)到25 % W上，節(jié)能降耗效果非常明顯，非常值得工業(yè)化推廣。
[0080] 上述實(shí)施例用來(lái)解釋說(shuō)明本發(fā)明，而不是對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限制，在本發(fā)明權(quán)利要求 的保護(hù)范圍內(nèi)，對(duì)本發(fā)明作出的任何修改、等同替換、改進(jìn)，都落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種醋酸制備乙醇的耦合生產(chǎn)工藝，其特征在于：以醋酸和/或醋酸酯為反應(yīng)原料， 包括醋酸加氫、醋酸酯加氫和粗品提純?nèi)齻€(gè)工段。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的醋酸制備乙醇的耦合生產(chǎn)工藝，其特征在于所述具體步驟為： A、 醋酸加氫 醋酸和氫氣分別預(yù)熱后進(jìn)入汽化裝置I中汽化混合，然后送入反應(yīng)器I的底部，反應(yīng)混 合氣向上流動(dòng)，經(jīng)過(guò)反應(yīng)器I的加氫催化劑床層、發(fā)生催化加氫反應(yīng)，生成乙醇;反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn) 入氣液分離器進(jìn)行分離，液態(tài)粗乙醇直接送入粗品提純工段進(jìn)行提純；富氫尾氣作為反應(yīng) 原料送入醋酸酯加氫工段； B、 醋酸酯加氫 醋酸酯和來(lái)自工段A的富氫尾氣分別預(yù)熱后進(jìn)入汽化裝置Π 中汽化混合，然后送入反 應(yīng)器Π 的底部，反應(yīng)混合氣向上流動(dòng)，經(jīng)過(guò)反應(yīng)器Π 的加氫催化劑床層、發(fā)生催化加氫反 應(yīng)，生成乙醇;反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)入氣液分離器進(jìn)行分離，液態(tài)粗乙醇直接送入粗品提純工段進(jìn)行 提純;二次尾氣經(jīng)循環(huán)壓縮機(jī)組壓縮后、全部作為原料送回醋酸加氫工段； C、 粗品提純 來(lái)自工段A和工段B的粗乙醇混合后，經(jīng)過(guò)氣液分離、精餾提純后，獲得高純度乙醇。3. 如權(quán)利要求2所述的醋酸制備乙醇的耦合生產(chǎn)工藝，其特征在于:所述工段A中，汽化 混合后的反應(yīng)原料氣首先進(jìn)入換熱機(jī)組I，以高溫反應(yīng)產(chǎn)物作為熱源、實(shí)現(xiàn)對(duì)反應(yīng)原料氣的 進(jìn)一步升溫，換熱后的反應(yīng)原料氣溫度達(dá)到催化加氫反應(yīng)的溫度要求。4. 如權(quán)利要求3所述的醋酸制備乙醇的耦合生產(chǎn)工藝，其特征在于:所述工段A中，富氫 尾氣一部分送入醋酸酯加氫工段作為酯化加氫的原料，另一部分經(jīng)循環(huán)壓縮機(jī)組壓縮后送 回氫氣輸送管道、在本工段內(nèi)循環(huán)。5. 如權(quán)利要求4所述的醋酸制備乙醇的耦合生產(chǎn)工藝，其特征在于:所述反應(yīng)器I為固 定床等溫反應(yīng)器;加氫催化劑為負(fù)載鉑/銀催化劑，反應(yīng)壓力為2.5~4.5MPa，反應(yīng)溫度為 280 ~350°C。6. 如權(quán)利要求2所述的醋酸制備乙醇的耦合生產(chǎn)工藝，其特征在于:所述工段I B中，汽 化混合后的反應(yīng)原料氣首先進(jìn)入換熱機(jī)組Π ，以高溫反應(yīng)產(chǎn)物作為熱源、實(shí)現(xiàn)對(duì)反應(yīng)原料 氣的進(jìn)一步升溫，換熱后的反應(yīng)原料氣溫度達(dá)到催化加氫反應(yīng)的溫度要求。7. 如權(quán)利要求6所述的醋酸制備乙醇的耦合生產(chǎn)工藝，其特征在于:所述工段B所使用 的反應(yīng)器Π 為等溫反應(yīng)器，內(nèi)設(shè)置用于回收反應(yīng)熱的冷卻盤(pán)管，冷卻盤(pán)管連接汽包;脫氧水 通過(guò)冷卻盤(pán)管管壁吸收反應(yīng)熱、副產(chǎn)蒸汽。8. 如權(quán)利要求7所述的醋酸制備乙醇的耦合生產(chǎn)工藝，其特征在于:所述工段B中，加氫 催化劑為負(fù)載氧化銅催化劑，反應(yīng)溫度為220~280°C，反應(yīng)壓力為2.0~3. OMPa。9. 如權(quán)利要求2所述的醋酸制備乙醇的耦合生產(chǎn)工藝，其特征在于:所述循環(huán)壓縮機(jī)組 包括一級(jí)循環(huán)壓縮機(jī)和二級(jí)循環(huán)壓縮機(jī);工段A的部分富氫尾氣、工段B的全部二次尾氣均 經(jīng)過(guò)一級(jí)循環(huán)壓縮機(jī)、二級(jí)循環(huán)壓縮機(jī)兩級(jí)壓縮，壓力達(dá)3.0~4.OMPa后再送回工段A中。10. 如權(quán)利要求9所述的醋酸制備乙醇的耦合生產(chǎn)工藝，其特征在于所述工段C的具體 步驟為:粗乙醇先經(jīng)過(guò)兩級(jí)氣液分離器進(jìn)一步固液分離，再經(jīng)過(guò)脫輕塔、脫重塔粗品提純 后，即得高純度乙醇;所述兩級(jí)氣液分離器所分離出的尾氣經(jīng)循環(huán)壓縮機(jī)組加壓后返回工 段A循環(huán)。
【文檔編號(hào)】C07C31/08GK105924329SQ201610353795
【公開(kāi)日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年5月25日
【發(fā)明人】湯廣斌, 潘科, 甘道才
【申請(qǐng)人】河南順達(dá)化工科技有限公司