[发明专利]醇的生产

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2010年9月23日提交的美国非临时申请No.12/889,260的优先权，所述非临时申请要求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的优先权，通过引用将它们的全部内容和披露并入本文。

发明领域

本发明涉及醇的生产，且特别是单独地或者以与乙醇的混合物生产异丙醇。

发明背景

异丙醇用作溶剂和清洁剂并且用作防冻剂组分。异丙醇还可用作乙醇的变性剂。擦洗异丙醇(rubbing alcohol)是70%异丙醇水溶液。自1956年以来，异丙醇的年产量超过十亿磅。通常由丙烯通过与硫酸的间接水合或者与水的直接水合进行生产异丙醇。

生产的乙醇通常用于和用作消费品例如啤酒(beer)、葡萄酒(wine)和烈性酒(spirit)。典型地，用于消费的乙醇通过传统发酵方法进行生产。因为公共政策，例如抑制获得便宜的饮用乙醇，许多州和国家政府机构对消费性乙醇征收高关税或重税。作为这类税收的结果，消费性乙醇的卖价基于其实际制造成本而言相当高。

然而，存在许多不涉及消费的乙醇的其它用途，例如燃料、化学溶剂或医药品。如此，在为非消费性用途提供便宜乙醇的尝试中，大多数政府机构对不能够用于消费的乙醇没有征收过度的关税或过度的税。这些非消费性乙醇中的一些一般称作“变性乙醇”或“变性醇”并且这些变性乙醇通常通过将变性剂加入到纯乙醇（已被纯化的乙醇）来进行制备，这基本上使得纯化的乙醇有毒或使得纯化的乙醇不能饮用。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(actaldehyde)。如此，因为这些变性乙醇不与消费性乙醇一样被征税，所以它们的购买相当廉价。

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生物燃料生产。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常规生产的乙醇成本波动，在原料价格升高时，这使对乙醇生产的替代来源的需要比以往更大。通过发酵将淀粉质材料以及纤维素材料转化为乙醇。然而，发酵通常用于乙醇的消费性生产。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用于工业用途所可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例如乙酸的催化加氢生产乙醇得到广泛研究，且在文献中提及了催化剂、载体和操作条件的各种组合。还可将乙酸转化为丙酮，丙酮可进行催化加氢生成异丙醇。需要由乙酸分别地和作为混合物同时生产乙醇和异丙醇以便例如允许用异丙醇使乙醇原位变性。

发明概述

因此，在一方面本发明涉及一种生产醇产物的方法，所述方法包括：

(a)将包含乙酸的第一进料组合物转化为包含丙酮的产物；和

(b)在催化剂存在下将包含至少部分(a)中产生的丙酮的第二进料组合物加氢产生包含异丙醇的加氢流出物。

合适地，通过加氢进行(a)的转化。

作为替代，在金属氧化物催化剂存在下通过酮化进行(a)的转化。

合适地，所述第二进料组合物还包含乙酸。

合适地，所述方法还包括将包含乙醇和/或异丙醇的醇产物从所述加氢流出物分离出。

在其它方面，本发明涉及用原位生成的异丙醇使乙醇变性。

附图简述

附图1是根据本发明的一个实施方案的丙酮加氢系统的示意图。

实施方案详述

本文描述了一种由乙酸生产醇产物的方法，在所述方法中初始地将至少部分乙酸转化以产生丙酮。然后将丙酮单独地或者与另外的乙酸一起加氢以单独地或者以与乙醇的混合物产生包含单独的或与乙醇混合的异丙醇的醇产物。然后可分别地从加氢流出物回收异丙醇或异丙醇和乙醇，或者可将乙醇和异丙醇的混合物例如作为原位变性的乙醇产物进行回收。

原料