用甲醇制备乙醇的方法与流程

本发明涉及一种乙醇的制备方法，具体地说是一种利用甲醇制备乙醇的方法。

背景技术：

近年来，全球范围内面临严重的能源危机，寻找新型可替代能源已成为各国未来能源战略的关键。这其中，乙醇具有可再生、高效、低耗资、安全等特点，乙醇作为燃料，可直接用作液体燃料或者同汽油混合使用，减少对石油这种不可再生能源的依赖，从而保障本国能源的安全。

传统的乙醇制备方法是通过对谷物、薯类以及糖质原料的发酵、蒸馏，实现连续生产乙醇，这种传统的制备乙醇的方法效率较低，纯度较差，通过简单蒸馏产生的乙醇浓度大多不会超过96%(v/v)。作为汽油、柴油有效添加剂的燃料乙醇，其乙醇浓度须不低于99.5%(w/w)。因此，目前的制备乙醇的传统技术，不能满足高浓度乙醇的要求。

专利文件200880127691.4公开了一种用甲醇制备乙醇的方法，该专利文件中记载用于将甲醇转化为乙醇的方法，包括：

（a）在活性金属的盐的存在下，或在磨碎并浆态粉碎的活性金属的存在下，将甲醇和一氧化碳在液相中反应以制备包含至少25摩尔％乙酸甲酯的产物；和

（b）将所述乙酸甲酯加氢以制备乙醇，其中所述活性金属为viii族金属。

其中起到主导作用的是活性金属的盐，且所述活性金属与助催化剂组合使用。

助催化剂为甲基卤化物。助催化剂为绿色助催化剂，并且该绿色助催化剂为碳酸二甲酯。也就是说，该专利公开的制备方法是需要在活性金属的存在下完成的，且需要添加助催化剂，不仅步骤繁琐，需要添加实际的反应条件要求比较苛刻，进行实验室操作可行，但是对于大型乙醇生产厂家来讲，不仅增大了原始料剂的自己投入，而且反应环境要求苛刻，不易实现。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种利用甲醇制取氢气，再通过与乙酸乙酯进行加氢反应得到乙醇的方法，该方法制得的乙醇主要作为汽油添加乙醇使用。

实现上述发明目的采用以下技术方案：

一种用甲醇制备乙醇的方法，包括以下步骤：

（a）甲醇原料经汽化后与水蒸汽进入甲醇转化器反应，制得转化气体；

（b）步骤（a）制得的转化气体经提纯塔进行提纯，得到纯净的氢气；

（c）步骤（b）得到的氢气与乙酸乙酯汽化后的蒸汽进行混合，并进入反应器反应，生产粗乙醇；

（d）步骤（c）得到粗乙醇进入精馏塔进行径流操作，得到合格乙醇产品。

所述的甲醇原料为符合gb338-2011要求的液态甲醇。

步骤（a）中，甲醇原料经换热汽化后，与水蒸汽按1:1的质量比进行混合。

混合后的甲醇原料与水蒸汽再次换热到220-240℃后，进入反应器反应，之后再进行降温分离。

步骤（a）中得到的转化气体是主要含有氢气和二氧化碳的混合气体。

步骤（b）中，转化气体进入提纯塔后，得到含量≥99.98%的纯净氢气。

步骤（c）中，将氢气与乙酸乙酯汽化后的蒸汽按40:1的质量比混合，混合后的气体经汽化器、过热器预热至180-190℃后进入反应器，在3.0-3.3mpa的压力环境下进行加氢反应得到粗乙醇。

步骤（d）中，经过精馏得到乙醇产品为质量百分含量大于99.5％的无水酒精。

步骤（b）中，所述乙酸乙酯为质量百分含量＞99.9％的液体。

本发明所公开的这种用甲醇制备乙醇的方法，主要用于生产作为燃料的汽油添加乙醇，工序简单，操作方便，使用现有设备进行简单操作即能完成生产，生产效率高，生产制得的乙醇产品浓度高，完全符合作为汽油添加剂的燃料乙醇的要求，成本低，效果好。

附图说明

图1是本发明的工艺流程示意简图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的描述。

用甲醇制备乙醇的方法，包括以下步骤。

（a）甲醇原料经汽化后与水蒸汽进入甲醇转化器反应，制得转化气体，该转化气体是主要含有氢气和二氧化碳的混合气体。甲醇原料为复合gb338-2011要求的液态甲醇。

（b）步骤（a）制得的转化气体经提纯塔进行提纯，得到纯净的氢气，该氢气的含量≥99.98%。甲醇原料经换热汽化后，与水蒸汽按1:1的质量比进行混合。混合后的甲醇原料与水蒸汽再次换热到220-240℃后，进入反应器反应，之后再进行降温分离。

（c）步骤（b）得到的氢气与乙酸乙酯汽化后的蒸汽进行混合，并一同进入反应器反应，生产粗乙醇。乙酸乙酯为质量百分含量＞99.9％的液体。将氢气与乙酸乙酯汽化后的蒸汽按40:1的质量比混合，经汽化器、过热器预热至180-190℃后进入反应器，在3.0-3.3mpa的压力环境下进行加氢反应得到粗乙醇。

（d）步骤（c）得到粗乙醇进入精馏塔进行径流操作，得到合格乙醇产品。经过精馏得到乙醇产品为质量百分含量大于99.5％的无水酒精。

实施例1

作为原料的甲醇液体经过汽化后，将其通入转化器中，并按照甲醇蒸气与水蒸气为1:1的质量比通入中压蒸汽混合，经过升温至240℃后进入甲醇转化器。维持温度环境在240℃的转化器中进行气相催化反应，同时完成催化裂解和转化两个反应，经过冷却分离后得到主要含氢气和二氧化碳的转化气体。转化气体进入氢气提纯塔后经过提纯得到含量99.8%以上氢气。经过提纯的氢气与乙酸乙酯蒸汽进行混合汽化，经过换热后升温至190℃进入反应器，在温度200℃、压力3.0-3.3mpa的环境下、铜锌系催化剂条件下进行乙酸乙酯加氢反应，生成的粗乙醇经过换热后冷却与过量氢气分离，氢气进入循环氢压缩机循环使用，粗乙醇进入精馏塔进行精馏操作，得到合格的汽油添加乙醇产品。

经过乙酸乙酯加氢生产的乙醇由于含水量极低只有0.1%-0.2%，经过精馏操作后即可得到合格的乙醇汽油，不必在考虑95%乙醇与水共沸问题。

技术特征：

技术总结
一种用甲醇制备乙醇的方法，包括以下步骤：甲醇原料经汽化后与水蒸汽进入甲醇转化器反应，制得转化气体；转化气体经提纯塔进行提纯，得到纯净的氢气；氢气与乙酸乙酯汽化后的蒸汽进行混合，并进入反应器反应，生产粗乙醇；粗乙醇进入精馏塔进行径流操作，得到合格乙醇产品。这种用甲醇制备乙醇的方法，主要用于生产作为燃料的汽油添加乙醇，工序简单，操作方便，使用现有设备进行简单操作即能完成生产，生产效率高，生产制得的乙醇产品浓度高，完全符合作为汽油添加剂的燃料乙醇的要求，成本低，效果好。

技术研发人员：代淑梅;杨春辉;李金伟
受保护的技术使用者：唐山中溶科技有限公司
技术研发日：2017.09.18
技术公布日：2018.01.12