[发明专利]从乙酸乙酯残余物物流回收醇的方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2011年4月26日提交的美国临时申请号13/094,588的优先权，本文通过引用将其全部内容并入本文。

技术领域

本发明总体上涉及用于生产醇的方法，且特别地涉及用于从乙酸乙酯残余物物流回收乙醇的方法。

背景技术

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(corn)和甘蔗生产。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常规生产的乙醇成本波动，在原料价格升高时使对乙醇生产的替代来源的需要比以往更大。淀粉质材料以及纤维素材料通过发酵转化为乙醇。然而，发酵通常用于乙醇的消费性生产，其适合于燃料或人类消费。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。在链烷酸例如乙酸还原期间，其它化合物与乙醇一起形成或在副反应中形成。这些杂质限制了从这样的反应混合物生产和回收乙醇。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，为回收乙醇需将其除去。

EP02060553描述了将烃转化为乙醇的方法，该方法包括将烃转化为乙酸和将乙酸加氢得到乙醇。将来自加氢反应器的物流进行分离以获得乙醇物流以及乙酸和乙酸乙酯的物流，将所述乙酸和乙酸乙酯的物流再循环到加氢反应器。

仍需要改善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方法。

发明内容

在第一实施方案中，本发明涉及用于生产乙醇的方法，该方法包括以下步骤：使乙酸和/或其酯在反应器中于催化剂存在下加氢以形成粗乙醇产物；将部分粗乙醇产物在第一蒸馏塔中分离以获得包含乙醛的第一馏出物和包含乙醇，乙酸，乙酸乙酯和水的第一残余物；将部分第一残余物在第二蒸馏塔中分离以获得包含乙酸和水的第二残余物和包含乙醇，和乙酸乙酯的第二馏出物；和将至少部分第二馏出物分离以获得包含乙酸乙酯的第三馏出物和包含乙醇的第三残余物。

在第二实施方案中，本发明涉及用于生产乙醇的方法，该方法包括以下步骤：提供包含乙醇，乙酸，乙酸乙酯，乙醛，和水的粗乙醇产物物流；将部分粗乙醇产物在第一蒸馏塔中分离以获得包含乙醛的第一馏出物和包含乙醇，乙酸，乙酸乙酯和水的第一残余物，将部分第一残余物在第二蒸馏塔中分离以获得包含乙酸和水的第二残余物和包含乙醇和乙酸乙酯的第二馏出物，和将至少部分第二馏出物分离以获得包含乙酸乙酯的第三馏出物和包含乙醇的第三残余物。

在第三实施方案中，本发明涉及用于生产乙醇的方法，该方法包括以下步骤：提供包含乙醇，乙酸乙酯，乙醛，和水的粗乙醇产物物流；将至少部分粗乙醇产物物流在第一蒸馏塔中分离以形成包含乙醛的第一馏出物和包含乙醇，乙酸乙酯和水的第一残余物；将至少部分第一残余物分离以形成包含乙酸乙酯和乙醇的有机物物流和包含水的含水物流；和将有机物物流在第二蒸馏塔中分离以形成包含乙酸乙酯的第二馏出物和包含乙醇的第二残余物。

在第四实施方案中，本发明涉及用于生产乙醇的方法，该方法包括以下步骤：使乙酸和/或其酯在反应器中于催化剂存在下加氢以形成粗乙醇产物物流；将部分粗乙醇产物在第一蒸馏塔中分离以获得包含乙醛的第一馏出物和包含乙醇，乙酸，乙酸乙酯和水的第一残余物；将部分第一残余物在第二蒸馏塔中分离以获得包含乙酸的第二残余物和包含乙醇，乙酸乙酯和水的第二馏出物；从至少部分第二馏出物移出水以获得具有比至少部分第二馏出物的水含量低的乙醇产物物流；和将至少部分乙醇产物物流在第三蒸馏塔中分离以获得包含乙酸乙酯的第三馏出物和包含乙醇和小于3wt.%水的第三残余物。

在第五实施方案中，本发明涉及用于生产乙醇的方法，该方法包括以下步骤：使乙酸和/或其酯在反应器中于催化剂存在下加氢以形成粗乙醇产物；将部分粗乙醇产物在第一蒸馏塔中分离以获得包含乙醛的第一馏出物和包含乙醇，乙酸，乙酸乙酯和水的第一残余物；将部分第一残余物在第二蒸馏塔中分离以获得包含乙酸和水的第二残余物和包含乙醇，和乙酸乙酯的第二馏出物；将至少部分第二馏出物分离以获得包含乙酸乙酯的第三馏出物和包含乙醇的第三残余物；和将至少部分第三馏出物返回到第一蒸馏塔。