0，进料板为第25块板，回流比为3，塔顶压力为80kPa，塔顶温度为60°C，第五蒸馏塔以甲醇/水为轻/重关键组分，分离后得到的塔釜液(S13)中主要组分为萃取剂，重量流量为289kg/h，分为两股，一股为循环萃取剂至第四蒸馏塔T4塔顶，一股为废萃取剂排放(占塔釜液比例为0.1% )。循环萃取剂与新鲜萃取剂混合后进入第四蒸馏塔中，新鲜萃取剂重量流量约为lkg/h ;第五蒸馏塔的塔顶采出(S8)即为甲醇产品，其重量流量为212kg/h，重量组成为乙酸17ppm,甲醇99.9%。
[0077]为了充分利用分离系统内的热量，第一蒸馏塔釜再沸器的热量由第二蒸馏塔顶气提供(热流Hl)，第五蒸馏塔釜再沸器的一部分热量由第三蒸馏塔顶气提供(热流H2)。
[0078]通过本发明的分离方法，得到的乙醇和甲醇产品的重量纯度均为99.9%，分离总能耗约为0.37MW。
[0079]【对比例I】
[0080]本对比例将第一蒸馏塔和第二蒸馏塔合并为甲醇塔，其塔釜由第三蒸馏塔顶提供一部分热量。本对比例具体描述如下:
[0081]加氢反应得到的反应液相产物由反应系统进入甲醇塔中部，反应液相产物重量流量为363kg/h，其重量组成为:乙醛0.1 %，醋酸酯0.8 %，甲醇52.5 %，乙醇46.3 %，重醇
0.3%o甲醇塔理论板数为80，进料板为第50块板，回流比为2.8，塔顶压力为160kPa，塔顶温度为80°C，甲醇塔分别以甲醇/乙醇为轻/重关键组分，分离后得到的塔釜液重量流量为169kg/h，其重量组成为:乙醇99.4%，重醇0.6%;得到的塔顶采出重量流量为195kg/h，其重量组成为:乙醛0.3%，醋酸酯1.6%，甲醇98.1%。
[0082]甲醇塔釜液由塔釜泵泵入第三蒸馏塔中部，第三蒸馏塔理论板数为50，进料板为第40块板，回流比为1，塔顶压力为600kPa，塔顶温度为134°C，第三蒸馏塔以乙醇/异丁醇为轻/重关键组分，分离后得到的塔釜液重量流量为lkg/h，得到的塔顶采出为乙醇产品，重量流量为167kg/h，其中乙醇的重量分数99.9%。
[0083]甲醇塔顶采出由塔顶泵泵入第四蒸馏塔中部，萃取剂由循环泵泵入第四蒸馏塔上部，第四蒸馏塔理论板数为65，甲醇塔顶液和萃取剂的进料板分别为第5和第15块板，回流比为1.5，塔顶压力为160kPa，塔顶温度为90°C，第四蒸馏塔以水作为萃取剂，通过改变甲醇/酯与甲醇/醛的相对挥发度，实现甲醇和杂质的分离，分离后得到的塔釜液重量流量为489kg/h，其重量组成为:甲醇39.2%，水60.8% ;得到的塔顶采出主要组分为轻烃，如酯、醚、醛等，其重量流量为5kg/h。
[0084]第四蒸馏塔釜液由塔釜泵泵入第五蒸馏塔中部，第五蒸馏塔理论板数为55，进料板为第25块板，回流比为1.2，塔顶压力为200kPa，塔顶温度为90°C，第五蒸馏塔以甲醇/水为轻/重关键组分，分离后得到的塔釜液中主要组分为萃取剂，重量流量为298kg/h，分为两股，一股为循环萃取剂至第四蒸馏塔塔顶，一股为废萃取剂排放(占塔釜液比例为0.1%)o循环萃取剂与新鲜萃取剂混合后进入第四蒸馏塔中，新鲜萃取剂重量流量约为1.5kg/h;第五蒸馏塔的塔顶采出即为甲醇产品，其重量流量为190kg/h，重量组成为乙醛15ppm,甲醇 99.9%。
[0085]通过本对比例的分离方法，得到的乙醇和甲醇产品的重量纯度均为99.9%，分离能耗约为0.45MW。
[0086]【对比例2】
[0087]醋酸甲酯加氢制乙醇并联产甲醇的传统顺序分离工艺包括脱轻塔、甲醇塔、第三蒸馏塔，其中脱轻塔的塔顶采出循环回反应系统，下面将该分离工艺作为本对比例进行具体描述。
[0088]加氢反应得到的反应液相产物重量流量为363kg/h，其重量组成为:乙醛0.1 %，醋酸酯0.8%，甲醇52.5%，乙醇46.3%，重醇0.3%。反应液相产物由反应系统首先进入脱轻塔，由于轻烃与醇存在共沸，因此塔顶采出轻烃的同时必然带出一部分的醇，返回至反应系统的轻烃重量组成为:乙醛0.1%，醋酸酯50.4%，甲醇48.7%，乙醇0.1%，其他0.7%。
[0089]脱轻烃塔釜液进入甲醇塔分离甲醇，脱轻塔釜液重量组成为:乙醛0.1%，甲醇51.5%，乙醇48.1%，重醇0.3%。经甲醇塔分离后得到的塔顶粗甲醇产品质量组成为??乙醛0.3%，甲醇99.7%，由于其中的羰基化合物含量较高，因此还需进一步精制。
[0090]甲醇塔釜液接着进入第三蒸馏塔分离乙醇产品，甲醇塔釜液重量组成为乙醇99.5%，重醇0.5%，分离后得到的第三蒸馏塔顶产品重量纯度为99.9%，塔釜液主要组分为重醇。
[0091]粗甲醇产品的精制有两种方式，一种是普通精馏，一种是萃取精馏。普通常压精馏需要较多的塔板数和较大回流比，因此造成设备投资和分离成本较高，采用萃取精馏的步骤和本发明描述的方法类似。
[0092]通过传统的顺序分离工艺，如粗甲醇产品采用萃取精馏分离，所需分离能耗约为0.68MW。
【主权项】
1.一种醋酸甲酯加氢制乙醇的分离方法，包括以下步骤: i)将醋酸甲酯加氢反应得到的反应产物(SI)由第一蒸馏塔T1加入，经过第一蒸馏塔分离后，塔顶采出含轻烃的甲醇物流(S3)，塔釜得到的塔釜液为含其余甲醇、全部乙醇及重醇的物流(S2)，其中塔顶采出的甲醇量为SI中甲醇量的1% -80% (wt.% )； ?)上述塔釜液(S2)由第二蒸馏塔T2塔加入，分离后塔顶采出含甲醇及轻烃的物流(S4)，塔釜得到含乙醇和重醇的物流(S6)，第二蒸馏塔顶气为第一蒸馏塔釜提供热量(Hl)； iii)上述含乙醇和重醇物流(S6)由第三蒸馏塔T3塔加入，分离后塔顶采出乙醇产品(S7)，塔釜得到含重醇的组分(S8)； iv)将步骤i)第一蒸馏塔顶得到的含轻烃的甲醇物流(S3)与步骤ii)第二蒸馏塔顶得到的含甲醇及轻烃的物流混合后得到的含甲醇的混合物流(S5)由第四蒸馏塔T4加入，萃取剂由第四蒸馏塔上部加入，分离后塔顶采出含乙醛和醋酸酯的物流(S12)，塔釜得到含甲醇和萃取剂的物流(Sll)； V)上述含甲醇和萃取剂的物流(Sll)由第五蒸馏塔T5加入，分离后塔顶得到联产的甲醇产品(S14)，塔釜得到的萃取剂分为两股，一股做为循环萃取剂(S16)返回第四蒸馏塔塔顶，一股排放(SI5)； vi)上述循环萃取剂(S16)与新鲜萃取剂(S9)混合后作为萃取剂进料(SlO)加入第四蒸馏塔T4上部。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述第一蒸馏塔理论塔板数为30-100块；回流比为1-5 ;塔顶压力为50-500kPa ;塔顶温度为50-100°C。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述第二蒸馏塔理论塔板数为30-100块；回流比为3-15 ;塔顶压力为300-1000kPa ;塔顶温度为80_150°C。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述第三蒸馏塔理论塔板数为30-100块；回流比为0.5-5 ;塔顶压力为300-1000kPa ;塔顶温度为100-200°C。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述第四蒸馏塔理论塔板数为30-100块；回流比为3-15 ;塔顶压力为50-500kPa ;塔顶温度为40-100°C。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述第五蒸馏塔理论塔板数为30-100块；回流比为0.5-5 ;塔顶压力为50-500kPa ;塔顶温度为30-100°C。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述第四蒸馏塔中，萃取剂进料与粗甲醇进料的质量流量比为0.5-10。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述第五蒸馏塔底排放萃取剂的比例为0.01% -1%。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述乙醇产品纯度>99.8%，其中甲醇含量彡0.02%,水含量彡0.2%, C3+醇含量彡0.003%，羰基化合物含量彡0.003%。10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述甲醇产品纯度>99.9%，其中羰基化合物含量< 20ppm，水含量< 0.1%。
【专利摘要】醋酸甲酯加氢制乙醇的分离方法，本发明涉及一种醋酸甲酯加氢制乙醇分离过程的工艺，包括第一蒸馏塔、第二蒸馏塔、第三蒸馏塔、第四蒸馏塔和第五蒸馏塔。本发明通过以下方法降低醋酸甲酯加氢制乙醇分离工艺的能耗：(1)采用萃取精馏的方法，大大降低了体系中共沸物的分离能耗；(2)采用逆流双效精馏的方法，实现了甲醇/乙醇分离过程的热量高效利用，节约了分离能耗；(3)利用高压第三蒸馏塔顶气为第五蒸馏塔釜提供部分热量，进一步降低了系统的分离能耗。全工艺流程简单、经济实用、产品收率高，可用于醋酸甲酯加氢制乙醇并联产甲醇的工业应用。
【IPC分类】C07C31/08, C07C29/80, C07C31/04, C07C29/84
【公开号】CN105439819
【申请号】CN201410428741
【发明人】杨卫胜, 曹君, 贺来宾
【申请人】中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2014年8月27日