专利名称：纯化粗乙醇产物的方法
技术领域：
本发明总体上涉及生产乙醇的方法，特别涉及纯化来自乙酸加氢的粗乙醇产物的方法。
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，本发明涉及纯化粗乙醇产物的方法，该方法包括以下步骤在反应器中于催化剂存在下将乙酸加氢形成包含乙醇、水、乙酸乙酯和缩醛(acetal)的粗乙醇产物，其中缩醛以第一量存在；和在第一塔中将至少部分粗乙醇产物分离成包含乙醇、 水、乙酸乙酯和第二量的缩醛的第一馏出物，以及包含乙酸的第一残余物，其中第一量大于
第二量。在第二实施方案中，本发明涉及纯化粗乙醇产物的方法，该方法包括以下步骤在催化剂存在下于反应器中将乙酸加氢形成包含乙醇、乙酸乙酯、水、乙酸和缩醛的粗乙醇产物；和在第一塔中将至少部分粗乙醇产物分离成包含乙醇、水、乙酸乙酯和缩醛的第一馏出物，以及包含乙酸的第一残余物；和使至少部分第一馏出物水解。在第三实施方案中，本发明涉及纯化粗乙醇产物的方法，该方法包括以下步骤在催化剂存在下于反应器中将乙酸加氢形成包含乙醇、乙酸乙酯、水、乙酸和缩醛的粗乙醇产物；将至少部分粗乙醇产物水解形成水解产物；和在第一塔中将至少部分水解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。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1是根据本发明一个实施方案的加氢系统的示意图。图2是根据本发明一个实施方案的具有可选离子交换树脂反应器床的加氢系统的示意图。发明详述本发明涉及从粗乙醇产物回收乙醇的方法。特别地，本发明涉及从粗乙醇产物回收和/或纯化乙醇的方法，所述粗乙醇产物优选在将乙酸于催化剂存在下加氢的工艺中形成。将乙酸加氢形成乙醇和水可以由以下反应表示
权利要求
1.一种纯化粗乙醇产物的方法，该方法包括以下步骤在反应器中于催化剂存在下将乙酸加氢形成包含乙醇、水、乙酸乙酯和缩醛的粗乙醇产物，其中缩醛以第一量存在；以及在第一塔中将至少部分粗乙醇产物分离成包含乙醇、水、乙酸乙酯和第二量的缩醛的第一馏出物，以及包含乙酸的第一残余物，其中第一量大于第二量。
2.权利要求的方法1，其中第一量比第二量大至少50%。
3.权利要求1和2中任一项的方法，其中基于所述至少部分粗乙醇产物的总重量计，缩醛的第一量大于0. 0005wt. %。
4.权利要求1-3中任一项的方法，其中基于所述至少部分粗乙醇产物的总重量计，缩醛的第二量小于5wt. %。
5.权利要求1-4中任一项的方法，其中所述缩醛选自乙缩醛、乙基丙基缩醛、乙基丁基缩醛和它们的半缩醛。
6.权利要求1-5中任一项的方法，其中所述第一残余物基本上不含缩醛.
7.权利要求1-6中任一项的方法，该方法还包括以下步骤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；和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。
8.权利要求7的方法，其中将给进到第二塔的至少部分第一馏出物中存在的缩醛在第二塔中水解。
9.权利要求7和8中任一项的方法，其中第三残余物基本上不含缩醛。
10.权利要求1-9中任一项的方法，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。
11.一种纯化粗乙醇产物的方法，该方法包括以下步骤在催化剂存在下于反应器中将乙酸加氢形成包含乙醇、乙酸乙酯、水、乙酸和缩醛的粗乙醇产物；在第一塔中将至少部分粗乙醇产物分离成包含乙醇、水、乙酸乙酯和缩醛的第一馏出物，以及包含乙酸的第一残余物；以及将至少部分第一馏出物水解。
12.权利要求11的方法，其中将第一馏出物的至少一部分中的缩醛水解产生乙醇和乙
13.权利要求11和12中任一项的方法，其中所述缩醛选自乙缩醛、乙基丙基缩醛、乙基丁基缩醛和它们的半缩醛。
14.权利要求11-13中任一项的方法，其中将至少部分第一馏出物在离子交换树脂反应器床中水解。
15.权利要求14的方法，其中所述离子交换树脂反应器床在第一塔的外部。
16.权利要求14和15中任一项的方法，该方法还包括以下步骤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；和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。
17.权利要求16的方法，其中将至少部分第一馏出物在第二塔中水解。
18.权利要求14的方法，其中所述离子交换树脂反应器床位于第二塔内。
19.权利要求18的方法，该方法还包括在第四塔中将至少部分第二馏出物分离成包含乙醛的第四馏出物和包含乙酸乙酯的第四残余物，其中将至少部分第四馏出物直接或间接地返回到反应器。
20.权利要求18和19中任一项的方法，其中将第一馏出物的水解部分引入到第四塔中。
21.一种纯化粗乙醇产物的方法，该方法包括以下步骤在催化剂存在下于反应器中将乙酸加氢形成包含乙醇、乙酸乙酯、水、乙酸和缩醛的粗乙醇产物；将至少部分粗乙醇产物水解形成水解产物；以及在第一塔中将至少部分水解产物分离成包含乙醇、水、乙酸乙酯和缩醛的第一馏出物， 以及包含乙酸的第一残余物。
22.权利要求21的方法，其中将至少一部分粗乙醇产物在离子交换树脂反应器床中水解。
23.权利要求22的方法，其中所述离子交换反应器床位于第一塔内。
24.权利要求21-23中任一项的方法，其中所述缩醛选自乙缩醛、乙基丙基缩醛、乙基丁基缩醛和它们的半缩醛。
25.权利要求21- 中任一项的方法，该方法还包括以下步骤 在闪蒸器中将粗乙醇产物分离成蒸气料流和液体料流，将至少部分所述蒸气料流返回到反应器；以及将至少部分所述液体料流水解形成水解产物。
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缩醛杂质。
文档编号C07C29/149GK102414152SQ201180001869
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·格鲁森多夫, H·魏纳, J·T·查普曼, L·萨拉戈, N·鲍尔, R·J·沃纳, R·耶夫蒂奇, T·潘, V·J·约翰斯顿 申请人:国际人造丝公司