醋酸加氢制备乙醇的方法_2

文档序号:9742057阅读:来源:国知局
剂床层温升,起直接换热降温和补充原料的作用,使每个反应区较高氢酸比的情况下极大幅度的降低整个加氢反应系统的氢酸比,获得较高的醋酸转化率和乙醇选择性。同时在两个反应器间通过与反应原料醋酸换热,有效降低进入酯加氢反应器物料温度,实现能量有效利用。通过采用本发明的方法,醋酸单程转化率可达98%以上,乙醇选择性达到98%以上,取得了较好的技术效果O
【附图说明】
[0030]图1为本发明所述方法的流程示意图。
[0031 ]图1中,I为醋酸进料管线;2为氢气进料管线;3为酸加氢反应器;4为酯加氢反应器;5和24为换热器;6为气液分离罐;7为压缩机;8为脱酸塔;9为脱酯塔;10为脱水塔;11为酸加氢产物管线,12和13为醋酸轴向进料管线,14和17为粗乙醇产品管线;15和16氢气循环管线;18为醋酸循环管线;19为脱酸塔塔顶馏出物管线;20为脱脂塔塔底残余物管线;21为酯及其它轻组分回流管线;22为工业废水管线;23为乙醇产品出料管线;25为酸加氢反应器惰性材料填充区;26为酸加氢反应器催化剂床层。
[0032]下面通过实施例对本发明作进一步的阐述,但不仅限于本实施例。
【具体实施方式】
[0033]【实施例1】
[0034]在如图1所示的工艺流程中,所述酸加氢反应器为多段层式固定床,设有三段催化剂床层,床层之间填装惰性材料氧化铝瓷球。醋酸原料分为三股,第一股醋酸与氢气混合汽化后进入所述酸加氢反应器,与催化剂I接触生成含乙醇和醋酸乙酯的产物Α;第二股和第三股常温醋酸沿酸加氢反应器轴向方向的两个进料口进入酸加氢反应器,两个进料口位于酸加氢反应器内的惰性材料填充区上。酸加氢反应器的反应产物经与原料换热后直接进入酯加氢反应器,酯加氢反应器产物B进入气液分离罐,经分离得到气、液两相,其中一部分气体排空,另一部分气体经循环压缩机与补加氢气合并后经与原料混合,液相产物C经脱酸塔、脱轻塔、脱水塔分离后获得乙醇产品。其中,在脱酸塔中将至少部分粗乙醇产物C分离成包含乙醇、水和乙酸乙酯的第一馏出物,和包含乙酸的第一残余物;在脱轻塔中将至少部分第一馏出物分离成包含乙酸乙酯、乙醛的第二馏出物与包含乙醇和水的第二残余物;任选地,在脱水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。
[0035]酸加氢反应器催化剂I为负载铂金属载体复合物,其中负载金属为Iwt%Pt,1.5wt % Sn,0.5wt % Ca,0.5 % Cu。酸加氢反应器三段床层催化剂I装填质量分别为10g,进料为纯度99.7wt %的醋酸和纯度为99.8%的氢气,三股醋酸进料原料的质量比为1:1:1,整个反应系统的氢酸比为50:1。反应器第一段催化床层进口温度为300°C,反应压力为3.5MPa,反应液时空速1.0h—1,氢酸摩尔比为150:1;反应器第二段催化床层进口反应温度为280°C,反应压力为3.48MPa,反应液时空速1.0h—1,氢酸摩尔比为148: I ;反应器第三段催化床层进口反应温度为280°C,反应压力为3.46MPa,反应液时空速1.0h—1,氢酸摩尔比为146:
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[0036]酯加氢反应器体积为酸加氢反应器的1/3,其中催化剂II为负载铜或铜的氧化物载体复合物,催化剂II装填质量为100g。反应器催化床层进口温度为230°C,反应压力为3.44MPa,反应液时空速1.0h—1,氢酯摩尔比为144: I。实验结果为:酸加氢反应器床层温升15.6°C,醋酸单程转化率为98.9%,乙醇选择性为98%。
[0037]【实施例2】
[0038]按照实施例1所述的条件和步骤,酸加氢反应器催化剂I为负载铂金属载体复合物,其中负载金属为lwt%Ru,1.5wt%Sn,0.5wt%Ca,0.5%Re。所述酸加氢反应器为列管式固定床反应器,催化剂I装填质量为300g,进料为纯度99.7wt %醋酸和纯度为99.8%的氢气,整个反应系统的氢酸比为50: I,催化床层进口温度为280°C,反应压力为3.5MPa,反应液时空速1.0h—1。
[0039]酯加氢反应器体积为酸加氢反应器的1/3,其中催化剂II为负载铜或铜的氧化物载体复合物,催化剂II装填质量为100g。反应器催化床层进口温度为200°C,反应压力为3.44MPa,反应液时空速1.0h—1,氢酯摩尔比为144: I。实验结果为:酸加氢反应器床层温升14.8°C,醋酸单程转化率为96.5%,乙醇选择性为96.6%。
[0040]【实施例3】
[0041]按照实施例1所述的条件和步骤,酸加氢反应器催化剂I为负载铂金属载体复合物,其中负载金属为1?1:%?1:,1.5¥1:%311,0.5¥1:%03,0.5%(]11。所述酸加氢反应器为列管式固定床反应器,催化剂I装填质量为300gο进料为纯度99.7wt %醋酸和纯度为99.8%的氢气,整个反应系统的氢酸比为50: I。反应器催化床层进口温度为250°C,反应压力为3.5MPa,反应液时空速1.0h—1。
[0042]酯加氢反应器催化剂II不含负载铜或铜的氧化物载体复合物,反应器催化床层进口温度为200°C,反应压力为3.44MPa,反应液时空速1.0h—1,氢酯摩尔比为144:1,催化剂II装填质量为酸加氢的1/3。实验结果为:酸加氢反应器床层温升13.5°C,醋酸单程转化率为78.9%,乙醇选择性为97.3%o
[0043]【实施例4】
[0044]按照实施例1所述的条件和步骤,酸加氢反应器催化剂I为负载铂金属载体复合物,所述酸加氢反应器为多段层式固定床,设有三段催化剂床层,催化剂I装填质量分别为10g。进料为纯度99.7wt%醋酸和纯度为99.8%的氢气,三股醋酸进料原料的质量比为I: 1:1,整个反应系统的氢酸比为50:1。反应器第一段催化床层进口温度为250°C,反应压力为
3.5MPa,反应液时空速1.5h—1,氢酸摩尔比为150:1;反应器第二段催化床层进口反应温度为250°C,反应压力为3.48MPa,反应液时空速1.5h—1,氢酸摩尔比为148: I;反应器第三段催化床层进口反应温度为250°C,反应压力为3.46MPa,反应液时空速1.5h—1,氢酸摩尔比为146:
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[0045]按照实施例1所述的条件和步骤,酯加氢反应器催化剂II不含负载铜或铜的氧化物载体复合物,反应器催化床层进口温度为200°C,反应压力为3.44MPa,反应液时空速1.5h—1,氢酯摩尔比为144:1,催化剂II装填质量为酸加氢的1/3。实验结果为:酸加氢反应器床层温升12.1°C,醋酸单程转化率为56.5%,乙醇选择性为97%。
[0046]【实施例5】
[0047]按照实施例1所述的条件和步骤,酸加氢反应器催化剂I为负载铂金属载体复合物,所述酸加氢反应器为多段层式固定床,设有三段催化剂床层,催化剂I装填质量分别为10g。进料为纯度99.7wt%醋酸和纯度为99.8%的氢气,三股醋酸进料原料的质量比为I: 1:1,整个反应系统的氢酸比为20:1。反应器第一级反应区催化床层进口温度为280°C,反应压力为3.5MPa,反应液时空速1.0h—1,氢酸摩尔比为6.7:1;反应器第二级反应区催化床层进口反应温度为280°C,反应压力为3.48MPa,反应液时空速1.0h—1,氢酸摩尔比为6.5:1;反应器第三级反应区催化床层进口反应温度为280°C,反应压力为3.46MPa,反应液时空速1.0h一1,氢酸摩尔比为6.3:1。
[0048]按照实施例1所述的条件和步骤,酯加氢反应器催化剂II不含负载铜或铜的氧化物载体
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