一種醋酸酯生產乙醇并選擇性聯產2-丁醇的工藝系統技術方案

本實用新型專利技術涉及醋酸酯加氫制備乙醇并聯產2-丁醇的工藝系統，包括依次連接的加氫反應器、氣液分離器、醋酸酯回收塔、乙醇精餾塔、共沸精餾塔、共沸劑回收塔和吸附罐。通過調整加氫反應溫度，可選擇性地聯產2-丁醇。本實用新型專利技術采用的催化劑、工藝及裝置，具有高活性、高選擇性，高收率、市場適應性強、設備投資少、環境友好、制備工藝簡單、經濟實用等特點。同時由于單程轉化率高，對反應熱有效利用，大大減輕粗產品分離的負荷，縮短了生產流程，生產能耗也大幅度降低。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及醋酸酯加氫制備乙醇并選擇性聯產2- 丁醇的工藝系統。
技術介紹
乙醇是重要的基本化工原料，用于制造乙醛、乙烯、乙胺、醋酸乙酯、醋酸、氯乙烷等，并衍生出醫藥、染料、涂料、香料、合成橡膠、洗滌劑、農藥等產品的許多中間體，其制品多達300種以上，與甲醇類似，乙醇可作能源使用。有的國家已開始單獨用乙醇作汽車燃料 或摻到汽油(10%以上)中使用以節約汽油。2-丁醇是用作生產甲乙酮的中間體，用于制醋酸丁酯、仲丁酯，可用作增塑劑、選礦劑、除草劑、溶劑等。專利CN102327774A公開了醋酸酯制備乙醇的方法。采用的是以銅為活性組分，助劑選自Mg\Zn\Mn\Ni\Sn\Ag\Pd和鑭系元素中的一種或者幾種，載體選自二氧化硅或氧化鋁的催化劑，其在反應溫度為140-210°C、壓力為O. 3MPa 3MPa、時空速為O. 3 I. 2H'氫氣空速為2000 6000^1的條件下，反應最高轉化率僅為85%，乙醇選擇性僅為91%。專利CN102093162A公開的醋酸酯加氫制乙醇催化劑，采用的是以5 50%銅為活性組分，助劑選自Zn\Mn\Mo\Co\Mg\Ba元素中的一種或者幾種，約為I 10%，載體選自二氧化硅，其在反應溫度為300°C、壓力為5MPa的條件下，得到最高時空產率僅為I. 55g/(g催化劑· h)，乙醇選擇性僅為97%。目前關于醋酸酯加氫制乙醇的文獻報道中普遍對加氫產物組成的調節范圍不大，不足以應對市場需求的變化引起的乙醇或2-丁醇產品價格的波動，此外還沒有關于加氫工藝全流程工藝報道。并且采用所報道方法制備的催化劑具有明顯的轉化率、選擇性低，時空產率低，收率低，床層壓降高，反應溫度高，氫酯比高，能耗高等不足之處。
技術實現思路
本技術的目的在于克服上述現有技術的不足，提供一種醋酸酯催化加氫制乙醇并聯產2- 丁醇的工藝系統，可以根據市場需求選擇性地生產乙醇產品或乙醇聯產2- 丁醇產品。本技術采用以下技術方案一種醋酸酯催化加氫生產乙醇并選擇性聯產2- 丁醇的工藝系統，其特征在于，包括加氫反應器、氣液分離器、醋酸酯回收塔、乙醇精餾塔、共沸精餾塔、共沸劑回收塔和吸附罐；其中加氫反應器的入口連接有進料管道，加氫反應器的出口與氣液分離器的入口連接，氣液分離器的液體出口與醋酸酯回收塔的入口連接，醋酸酯回收塔的塔釜出口與乙醇精餾塔的入口連接，乙醇精餾塔的塔釜出口與共沸精餾塔的入口連接，共沸精餾塔的塔頂出口與共沸劑回收塔的入口連接，共沸劑回收塔的塔釜出口與吸附罐的入口連接。優選的，上述工藝系統中還包括有換熱器，所述加氫反應器的出口通過所述換熱器的熱流體側與氣液分離器的入口連接，所述進料管道通過所述換熱器的冷流體側與所述加氫反應器的入口連接。優選的，所述氣液分離器的氣體出口與所述換熱器的冷流體側連接。優選的，所述醋酸酯回收塔的塔頂出口與所述進料管道連接。優選的，上述工藝系統中還包括有分相器，所述共沸精餾塔的塔頂出口與所述分相器的入口連接，所述分相器的油相出口與共沸劑回收塔的入口連接。優選的，上述工藝系統中還包括有冷卻器，所述吸附罐的出口與所述冷卻器的入口相連。優選的，所述吸附罐設置兩個或兩個以上。優選的，共沸劑回收塔的塔釜出口與吸附罐的入口經加熱器連接。本技術的有益效果是本技術通過工業醋酸酯進行加氫純化，產物經精餾提純并脫水后得到乙醇并聯產2-丁醇。該工藝系統所采用的催化劑為Cu-Zn_M/Si02(M選自Ir、Mn、W、Ru、Zr中的一種及一種以上的復合)，通過調整反應溫度，可選擇性地聯產2-丁醇。本技術采用的催化劑、工藝及裝置，具有高活性、高選擇性，高收率、市場適應性強、設備投資少、環境友好、制備工藝簡單、經濟實用等特點。同時由于單程轉化率高，對反應熱有效利用，大大減輕粗產品分離的負荷，縮短了生產流程，生產能耗也大幅度降低。附圖說明圖I是本技術的工藝流程圖；圖中I為加氫反應器，2為換熱器，3為氣液分離器，4為醋酸酯回收塔，5為乙醇精餾塔，6為共沸精餾塔，7為共沸劑回收塔，8A/8B為吸附罐，9為2- 丁醇產品罐，10為分相器。具體實施方式本技術提供了一種醋酸酯催化加氫生產乙醇并聯產2- 丁醇的工藝及其配套工藝設備，可以根據市場需求選擇性地生產乙醇產品或乙醇聯產2-丁醇產品。為達到該目的，本技術采用的技術手段為以Cu-Zn_M/Si02(M選自Ir、Mn、W、Ru、Zr中的一種及一種以上的復合)為加氫催化劑，并通過調整反應溫度控制目標產品。當控制加氫反應溫度為150 260°C，氫酯比為10 20，重量液時空速為3. O 5. OtT1時，單產乙醇產品，醋酸酯轉化率可達到98%，乙醇選擇性99. 99%。為了聯產2-丁醇，可改變反應溫度為280 320°C，氫酯比為10 20，重量液時空速3. O 5. Oh—1，此時醋酸酯轉化率為98%，乙醇選擇性96. 03%,2- 丁醇選擇性為3.97%。本技術還進一步提供了比較系統、完整的從乙醇聯產2-丁醇的產物中分離出副產品2-丁醇的工藝方法及其配套工藝設備。本技術中所述醋酸酯原料可選用醋酸甲酯、醋酸乙酯當中的一種或兩種。以不同的醋酸酯為原料進行加氫后所獲得的加氫產物有所不同，例如以醋酸甲酯為原料時加氫獲得甲醇和乙醇，以醋酸乙酯為原料時加氫獲得乙醇。因此，當采用不同的醋酸酯原料進行加氫時，對加氫反應產物進行分離提純的過程會略有不同，主要體現在醋酸酯回收塔的塔頂塔釜產物會不同，當以醋酸甲酯為原料時塔頂得到的醋酸酯中含有產物甲醇，需對甲醇進行分離回收后再進行循環回用，塔釜直接得到乙醇產品；當以醋酸乙酯為原料時塔頂得到的醋酸酯可直接進行循環回用，塔釜直接得到乙醇產品。從醋酸酯中分離甲醇可采用本領域中常用的精餾工藝，在此不再贅述。下面結合具體實施例，進一步闡述本技術。應理解，這些實施例僅用于說明本技術而不用于限制本技術的范圍。此外應理解，在閱讀了本技術所講述的內容之后，本領域技術人員可以對本技術作任何改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。此外應理解，本技術中提到的一個或多個方法步驟并不排斥在所述組合步驟前后還可以存在其他方法步驟或在這些明確提到的步驟之間還可以插入其他方法步驟，除非另有說明；例如在醋酸酯回收塔的塔頂得到的醋酸酯進行循環回用過程中，還可以增加甲醇的分離過程。還應理解，本技術中提到的一個或多個設備/裝置之間的組合連接關系并不排斥在所述組合設備/裝置前后還可以存在其他設備/裝置或在這些明確提到的兩個設備/裝置之間還可以插入其他設備/裝置，除非另有說明；例如，在所述醋酸酯回收 塔的后面增加與之塔頂出口相連的甲醇回收塔。須知，下面實施例中未注明具體條件的實驗方法，通常按照常規條件，如化工操作手冊，或按照制造廠商所建議的條件。下列實施例中未具體注明的工藝設備或裝置均采用本領域內的常規設備或裝置；所有壓力值和范圍都是指表壓。請參見圖1，本技術所提供的醋酸酯催化加氫生產乙醇并選擇性聯產2- 丁醇的工藝系統，包括加氫反應器I、氣液分離器3、醋酸酯回收塔4、乙醇精餾塔5、共沸精餾塔6、共沸劑回收塔7和吸附罐8A、8B ;其中加氫反應器I的入口連接有進料管道，加本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種醋酸酯催化加氫生產乙醇并選擇性聯產2？丁醇的工藝系統，其特征在于，包括加氫反應器、氣液分離器、醋酸酯回收塔、乙醇精餾塔、共沸精餾塔、共沸劑回收塔和吸附罐；其中：加氫反應器的入口連接有進料管道，加氫反應器的出口與氣液分離器的入口連接，氣液分離器的液體出口與醋酸酯回收塔的入口連接，醋酸酯回收塔的塔釜出口與乙醇精餾塔的入口連接，乙醇精餾塔的塔釜出口與共沸精餾塔的入口連接，共沸精餾塔的塔頂出口與共沸劑回收塔的入口連接，共沸劑回收塔的塔釜出口與吸附罐的入口連接。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：王保明，李玉江，王東輝，徐長青，
申請(專利權)人：上海戊正工程技術有限公司，
類型：實用新型
國別省市：