[发明专利]纯化乙醇的方法

说明书

优先权要求

本申请要求以下申请的优先权：2011年4月1日提交的美国申请No.13/078,754,2010年8月6日提交的美国申请No.12/852,269，和2010年5月7日提交的美国临时申请No.61/332,699，通过引用将它们的全部内容和披露并入本文。

发明领域

本发明总体上涉及生产和/或纯化乙醇的方法，特别涉及将乙醛及其衍生物与乙醇分离的方法。

发明背景

用于工业用途的乙醇常规地由石油化工原料例如油、天然气或煤生产，由原料中间体例如合成气生产，或者由淀粉质材料或纤维素材料例如玉米或甘蔗生产。由石油化工原料以及由纤维素材料生产乙醇的常规方法包括乙烯的酸催化水合、甲醇同系化、直接醇合成和费-托合成。石油化工原料价格的不稳定性促使按照常规生产的乙醇成本波动，在原料价格升高时，这使得对乙醇生产的替代来源的需要比以往更大。将淀粉质材料以及纤维素材料通过发酵转化为乙醇。然而，发酵通常用于燃料用或消费用乙醇的消费性生产。此外，淀粉质或纤维素材料的发酵与食品来源构成竞争并且对可用于工业用途生产的乙醇的量施加了限制。

通过链烷酸和/或其它含羰基化合物的还原生产乙醇得到广泛研究，在文献中提及了催化剂、载体和操作条件的各种组合。在链烷酸例如乙酸的还原期间，其它化合物随乙醇一起生成或者在副反应生成。这些杂质限制了乙醇的生产和从这类反应混合物的回收。例如，在加氢期间，产生的酯与乙醇和/或水一起形成难以分离的共沸物。此外，当转化不完全时，未反应的酸保留在粗乙醇产物中，必须将其加以移除以回收乙醇。

EP02060553描述了一种将烃转化为乙醇的方法，所述方法包括将烃转化为醋酸(ethanoic acid)和将醋酸加氢得到醇。将来自加氢反应器的料流进行分离以获得乙醇料流与乙酸和乙酸乙酯料流，将所述乙酸和乙酸乙酯料流再循环到加氢反应器。

仍需要提高从使链烷酸例如乙酸和/或其它含羰基化合物还原获得的粗产物回收乙醇的回收率。

发明概述

在第一实施方案中，本发明涉及一种纯化粗乙醇产物的方法，所述方法包括在反应器中于催化剂存在下将乙酸加氢形成粗乙醇产物；将至少部分所述粗乙醇产物分离成轻馏分料流和乙醇产物流；和在蒸馏塔中将至少部分所述轻馏分料流进行分离以产生包含乙醛的塔顶料流与包含乙酸乙酯和基本上不含乙醛及其衍生物的残余物料流。

在第二实施方案中，本发明涉及一种纯化粗乙醇产物的方法，所述方法包括在反应器中于催化剂存在下将乙酸加氢形成粗乙醇产物；将至少部分所述粗乙醇产物分离成轻馏分料流和乙醇产物流；和在蒸馏塔中将至少部分所述轻馏分料流进行分离以产生包含乙醛的塔顶料流与包含乙酸乙酯的残余物料流，其中所述蒸馏塔在大于大气压的压力下操作。

附图说明

下面参考附图详细地描述本发明，其中相同的数字指示类似的部分。

附图1是根据本发明的一个实施方案的加氢系统的示意图。

附图2是根据本发明的一个实施方案的加氢系统的示意图。

附图3是脱乙醛塔压力对乙醛分离的影响的图。

发明详述

本发明涉及回收由加氢方法生产的乙醇的方法，所述加氢方法包括在催化剂存在下将乙酸加氢。特别地，本发明涉及从优选以加氢方法生产的粗乙醇产物回收和/或纯化乙醇。所述方法包括以下步骤：从粗乙醇混合物分离出乙醛并且将分离的乙醛返回到反应过程，优选返回到乙酸进料、返回到蒸发器或者返回到加氢反应器。可将返回的乙醛在加氢条件下反应以产生另外的乙醇。本发明的实施方案可以有利地用于按工业规模回收和/或纯化乙醇的应用。