专利名称：回收乙醇的方法
技术领域：
本发明总体上涉及生产乙醇的方法，特别涉及由乙酸加氢生产乙醇的方法。
背景技术：
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)或甘蔗生产。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，发酵通常用于燃料用或消费用乙醇的消费性生产。 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，未反应的酸保留在粗乙醇产物中，必须将其加以移除以回收乙醇。因此，仍需要提高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回收率。发明概述在第一实施方案中，本发明涉及回收乙醇的方法，该方法包括在催化剂存在下将乙酸进料流加氢形成粗乙醇产物；在第一塔中将至少部分粗乙醇产物分离成包含乙醇、水和乙酸乙酯的第一馏出物，以及包含乙酸的第一残余物；在第二塔中将至少部分第一馏出物分离成包含乙酸乙酯的第二馏出物以及包含乙醇和水的第二残余物；以及在第三塔中将至少部分第二残余物分离成包含乙醇的第三馏出物和包含水的第三残余物。在第二实施方案中，本发明涉及回收乙醇的方法，该方法包括提供包含乙醇、水、 乙酸和乙酸乙酯的粗乙醇产物；在第一塔中将粗乙醇产物分离成包含乙醇、水和乙酸乙酯的第一馏出物，以及包含乙酸的第一残余物；在第二塔中将第一馏出物分离成包含乙酸乙酯的第二馏出物以及包含乙醇和水的第二残余物；以及在第三塔中将第二残余物分离成包含乙醇的第三馏出物和包含水的第三残余物。附图
简要描述下面参考附图详细地描述本发明，其中相同的数字指示类似的部分。
图IA是根据本发明一个实施方案的加氢系统的示意图。图IB是根据本发明一个实施方案其中第二塔的馏出物返回到反应区的图IA所示系统的示意图。图2是根据本发明一个实施方案的反应区的示意图。发明详述本发明涉及回收由加氢工艺生产的乙醇的方法，所述加氢工艺包括在催化剂存在下将乙酸加氢。特别地，本发明涉及从优选由加氢工艺生产的粗乙醇产物回收乙醇。本发明的实施方案可以有利地用于按工业规模回收乙醇的应用。将乙酸加氢形成乙醇和水可以由以下反应表示
权利要求
1.一种回收乙醇的方法，该方法包括在催化剂存在下将乙酸进料流中的乙酸加氢形成粗乙醇产物； 在第一塔中将至少部分粗乙醇产物分离成包含乙醇、水和乙酸乙酯的第一馏出物，以及包含乙酸的第一残余物；在第二塔中将至少部分第一馏出物分离成包含乙酸乙酯的第二馏出物以及包含乙醇和水的第二残余物；以及在第三塔中将至少部分第二残余物分离成包含乙醇的第三馏出物和包含水的第三残余物。
2.权利要求1的方法，其中所述催化剂包含选自钼/锡、钼/钌、钼/铼、钯/钌、钯/ 铼、钴/钯、钴/钼、钴/铬、钴/钌、银/钯、铜/钯、镍/钯、金/钯、钌/铼和钌/铁的组合金属ο
3.权利要求1和2中任一项的方法，其中所述至少部分粗乙醇产物包含乙醇、水、乙酸和乙酸乙酯。
4.权利要求1-3中任一项的方法，其中所述乙酸进料流包含选自乙酸、乙酸酐、乙醛、 乙酸乙酯和它们的混合物的一种或多种化合物。
5.一种回收乙醇的方法，该方法包括提供包含乙醇、水、乙酸和乙酸乙酯的粗乙醇产物；在第一塔中将至少部分粗乙醇产物分离成包含乙醇、水和乙酸乙酯的第一馏出物，以及包含乙酸的第一残余物；在第二塔中将至少部分第一馏出物分离成包含乙酸乙酯的第二馏出物以及包含乙醇和水的第二残余物；以及在第三塔中将至少部分第二残余物分离成包含乙醇的第三馏出物和包含水的第三残余物。
6.权利要求1-5中任一项的方法，其中所述粗乙醇产物包含5-70wt.%乙醇、 5-35wt. %水、小于90wt. %的乙酸和小于20wt. %的乙酸乙酯。
7.权利要求1-6中任一项的方法，其还包括将至少部分第一残余物直接或间接返回到用于乙酸加氢的反应器中。
8.权利要求1-7中任一项的方法，其中所述第一残余物包含基于该第一残余物总重量计 60-100wt. % 乙酸。
9.如权利要求1-8中任一项的方法，该方法还包括在闪蒸器中将至少部分粗乙醇产物分离成蒸气料流和液体料流， 使至少部分蒸气料流返回到反应器；以及将至少部分液体料流导向第一塔。
10.权利要求1-9中任一项的方法，其中所述第二残余物包含20-75wt.%乙醇和 30-70wt. %7jC。
11.权利要求1-10中任一项的方法，其中第二残余物中的乙醇与第二馏出物中的乙醇的重量比为至少3 1。
12.权利要求1-11中任一项的方法，其中第三馏出物包含75-96wt.%乙醇。
13.权利要求1-12中任一项的方法，其中所述第二塔是使用至少一种提取剂的提取蒸馏塔。
14.权利要求1-13中任一项的方法，其还包括将至少部分第二馏出物返回到用于乙酸加氢的反应器中。
15.权利要求1-14中任一项的方法，其中所述第二馏出物包含10-90wt.%乙酸乙酯、 l-25wt. %乙醛禾口 l-25wt. %水。
全文摘要
从由乙酸加氢获得的粗乙醇产物回收乙醇。利用粗乙醇产物的分离和纯化方法以使乙醇得到回收和除去杂质。
文档编号C07C29/80GK102414154SQ201180001920
公开日2012年4月11日 申请日期2011年2月1日 优先权日2010年2月2日
发明者G·格鲁森朵夫, H·维尼尔, J·R·沃尼尔, J·T·开普曼, L·萨拉格尔, R·村宁汉姆, R·杰夫迪克, T·潘, T·霍顿, V·J·琼斯登 申请人:国际人造丝公司