[发明专利]由混合酸进料生产醇的方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请是2010年9月23日提交的美国申请No.12/889,260的部分继续申请，其要求以下申请的优先权：2010年2月2日提交的美国临时申请No.61/300,815，2010年5月7日提交的美国临时申请No.61/332,727，和2010年5月7日提交的美国临时申请No.61/332,696，通过引用将它们全文并入本文。

发明领域

本发明总体上涉及生产混合醇组合物的方法，特别是通过乙酸和更高级的酸加氢形成乙醇和更高级的醇来生产混合醇组合物的方法。

发明背景

生产的乙醇通常用作多种消费品例如啤酒(beer)、葡萄酒(wine)和烈性酒(spirit)中的组分。典型地，意欲用于这类用途的乙醇通过发酵制得。许多政府机构对消费性乙醇征收重税，从而提高消费者的花费。

然而，有许多其它乙醇用途不涉及消费，例如燃料、化学溶剂或医药品。如此，为尽力提供用于非消费用途的廉价乙醇，对于不意欲进行消费的乙醇，典型地不需要所述对消费性乙醇所征收的税。为确保这样的乙醇组合物用于非消费应用，大多数国家的具有要求这些乙醇组合物包含变性剂的法律和规章，将变性剂加入到本来基本上纯的乙醇组合物中以使乙醇不适于饮用。因此，包含变性剂且不意欲用于消费的乙醇组合物通常称作“变性乙醇”或“变性酒精(alcohol)”。常规变性剂包括甲醇、异丙醇、丙酮、甲基乙基酮、乙酸乙酯、甲基异丁基酮和乙醛。

向本来可饮用的乙醇组合物加入变性剂的处理步骤给常规变性乙醇形成方法增加了复杂性和成本。因此，需要新的且改进的变性乙醇形成方法。

发明概述

在第一实施方案中，本发明涉及生产醇组合物的方法，该方法包括以下步骤：在催化剂存在下将包含80-99wt.%的量的乙酸和0.01-20wt.%，任选至少0.04wt.%或至少0.08wt.%的量的更高级酸(higher acid)如丙酸的混合酸进料进行加氢以形成包含乙醇和更高级醇(higher alcohol)如丙醇的粗醇产物；以及在一个或多个分离单元中将所述粗醇产物进行分离以形成醇组合物和一个或多个衍生物料流，其中所述醇组合物包含大于80wt.%的量的乙醇。醇组合物可以包含少量，例如小于1.0wt.%或小于0.5wt.%的更高级醇，或明显(appreciable)量，例如至少0.5wt.%、0.01-20wt.%、0.04-20wt.%、0.5-10wt.%、1-8wt.%或2-5wt.%的更高级醇。

在另一个实施方案中，本发明涉及生产混合醇组合物的方法，该方法包括以下步骤：在催化剂存在下将包含乙酸和更高级酸的混合酸进料加氢形成包含乙醇和更高级醇的粗醇产物；以及在一个或多个分离单元中将所述粗醇产物进行分离以形成混合醇组合物和一个或多个衍生物料流，其中所述混合醇组合物包含基于该混合醇组合物总重量计大于60wt.%的量的乙醇和0.01wt.%-40wt%的量的更高级醇。

所得醇组合物任选包含92wt.%-99wt.%乙醇和0.01-8wt%，例如0.04-8wt%、0.5-8wt%、1-8wt%或2-5wt.%丙醇。所述粗醇产物还可以包含其它组分例如基于粗乙醇产物总重量计0.01wt.%-20wt.%乙酸乙酯；0.01wt.%-10wt.%乙醛；0.01wt.%-10wt.%异丙醇；0.01wt.%-20wt.%二乙醚；0wt.%-90wt.%乙酸；0.001-5wt.%更高级酯(higher ester)；和5wt.%-35wt.%水。

在一方面，混合酸进料包含乙酸、更高级酸和丙酮，粗醇产物还包含异丙醇。在该方面，所述方法任选包括在辅助反应器中于有效形成丙酮的条件下使乙酸和氢气接触。醇组合物在形成时可以包含基于该醇组合物总重量计0.1wt.%-10wt%异丙醇。

分离步骤可以宽泛地变化，但是在一个实施方案中包括将粗醇产物的第一部分分离成乙醇料流和更高级醇料流；将所述乙醇料流纯化以形成纯化的乙醇料流；以及将所述更高级醇料流的至少一部分与所述纯化的乙醇料流合并以形成醇组合物。