[发明专利]醋酸甲酯加氢制乙醇的分离方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种醋酸甲酯加氢制乙醇的分离方法，具体为一种醋酸甲酯加氢制乙醇并联产甲醇分离过程的节能工艺方法。

背景技术

乙醇(CH3CH2OH)是一种重要的基本化工原料，可用于制取乙醛、乙醚、乙酸乙酯、乙胺等化工原料，也是染料、涂料、洗涤剂等产品的原料；乙醇也可以调入汽油，作为车用燃料，燃料乙醇是清洁的高辛烷值燃料，其具有辛烷值高、抗爆性能好、对大气污染小等特点。

当前我国化工行业每年消耗工业级乙醇约300万t，市场需求年增长率为8％～10％。根据国家相关规划，2020年我国燃料乙醇利用量将达到1000万t。目前，我国乙醇生产以粮食发酵法为主(95％以上)，每年耗粮量巨大；而聚乙烯醇(PVA)等生产过程中有大量的副产品醋酸甲酯生成，而该副产物工业用途较小。因此开展醋酸甲酯加氢制乙醇技术对替代传统的粮食发酵路线，保障我国粮食安全具有重要的战略意义。

甲醇用途广泛，是基础的有机化工原料和优质燃料，其全球产量居第三位。甲醇主要应用于精细化工，塑料等领域，用来制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲氨、硫二甲酯等多种有机产品，也是农药、医药的重要原料之一。甲醇在深加工后还可作为一种新型清洁燃料，也可掺入汽油。

专利CN101934228 A申请公开了一种醋酸酯加氢制乙醇的催化剂及其制备方法，该方法采用铜或铜的氧化物作为催化剂，使醋酸酯转化为乙醇的转化率≥80％，乙醇的选择性≥95％。

专利CN102942446 A申请公开了一种醋酸加氢制乙醇精馏工艺简化的方法，该方法采用乙二醇萃取精馏的方法分离醋酸乙酯和乙醇，并得到纯度较高的乙醇产品，该方法还可同时满足生产醋酸乙酯产品和乙醇产品的要求。

专利CN202626058 U公开了一种醋酸酯加氢制备乙醇并联产2-丁醇的工艺系统，通过调整加氢反应温度，可选择性地联产2-丁醇。该方法具体针对醋酸乙酯的加氢与分离工艺，但是由醋酸酯回收塔顶得到的醋酸酯/乙醇的共沸混合物返回至反应系统继续反应，可能会引起副反应产生醚、醛等轻组分以及其他的重醇组分。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是以往技术中存在的高能耗问题，本发明提出一种醋酸甲酯加氢制乙醇分离过程的节能工艺方法，该方法在实现产品高效提纯的情况下充分考虑了分离过程的热量集成，最大限度节约了分离系统的能耗。

在本发明采用的技术方案如下：一种醋酸甲酯加氢制乙醇分离过程的节能工艺，包括以下步骤：

i)将醋酸甲酯加氢反应得到的反应产物(S1)由第一蒸馏塔T₁加入，经过第一蒸馏塔分离后，塔顶采出含轻烃的甲醇物流(S3)，塔釜得到的塔釜液为含其余甲醇、全部乙醇及重醇的物流(S2)，其中塔顶采出的甲醇量为S1中甲醇量的1％-80％(wt.％)；

ii)上述塔釜液(S2)由第二蒸馏塔T₂塔加入，分离后塔顶采出含甲醇及轻烃的物流(S4)，塔釜得到含乙醇和重醇的物流(S6)，第二蒸馏塔顶气为第一蒸馏塔釜提供热量(H1)；

iii)上述含乙醇和重醇物流(S6)由第三蒸馏塔T₃塔加入，分离后塔顶采出乙醇产品(S7)，塔釜得到含重醇的组分(S8)；

iv)将步骤i)第一蒸馏塔顶得到的含轻烃的甲醇物流(S3)与步骤ii)第二蒸馏塔顶得到的含甲醇及轻烃的物流混合后得到的含甲醇的混合物流(S5)由第四蒸馏塔T₄加入，萃取剂由第四蒸馏塔上部加入，分离后塔顶采出含乙醛和醋酸酯的物流(S12)，塔釜得到含甲醇和萃取剂的物流(S11)；

v)上述含甲醇和萃取剂的物流(S11)由第五蒸馏塔T₅加入，分离后塔顶得到联产的甲醇产品(S14)，塔釜得到的萃取剂分为两股，一股做为循环萃取剂(S16)返回第四蒸馏塔塔顶，一股排放(S15)；

vi)上述循环萃取剂(S16)与新鲜萃取剂(S9)混合后作为萃取剂进料(S10)加入第四蒸馏塔T₄上部。

上述技术方案中，优选地，所述加氢反应产物中醇的含量为80％-100％(wt.％)，更优选为95％-100％(wt.％)；

上述技术方案中，醋酸甲酯加氢反应得到的反应产物(S1)含有的其他主要组分包括：10-500ppm醚，50-2000ppm醛，0.1％-10％酯，200-3000ppmC3⁺醇；

优选地，所述第一蒸馏塔理论塔板数为30-100块，更优选为50-70块；