[发明专利]一种由醋酸生产乙醇的方法

说明书

本发明公开了一种由醋酸生产乙醇的方法，以醋酸和氢气为原料，以甲醇为中介物连续生产乙醇，该过程为两个阶段，第一阶段为：醋酸与甲醇反应精馏制得纯净的醋酸甲酯和少量的甲醇；第二阶段为：醋酸甲酯催化加氢反应精馏得到甲醇和乙醇，将甲醇和乙醇分离后得到产品乙醇。本发明以传统的釜式反应器为基础、采用两个反应精馏系统实现了当代复杂的固定床催化精馏反应技术的功能，采用小颗粒、专用的醋酸甲酯加氢催化剂和高效的传热系统避免了一般反应器中2％～3％水的生成，与现在一般工艺，醋酸酯固定床催化加氢工艺相比，本法具有生产工艺简单、生产投资少、装置的能耗低、产品乙醇质量高等优势。

技术领域

本发明属于有机化工技术领域，具体涉及一种有醋酸生产乙醇的方法。

背景技术

无水乙醇广泛应用于化工生产原料、有机溶剂以及机车燃料等，其中用作机车燃料的无水乙醇又称燃料乙醇。

伴随全球能源与环境问题的日益突出，低污染、非耗竭型燃料的开发收到广泛的关注.乙醇汽油作为一种新型清洁燃料，可以提供与汽油相当的化学能，燃烧效率高且污染物排放量低，被认为是替代和节约汽油的最佳燃料之一，可以作为替代燃料来缓解石油资源紧缺的矛盾。

乙醇可以通过生物发酵法、乙酸及其酯化加氢和合成气法直接催化制得。其中以生物质为原料通过生物发酵等途径获得的可作为燃料用的乙醇被称为燃料乙醇。燃料乙醇被广泛视为替代和节约汽油的最佳燃料，已成为世界上生产规模最大的生物质能源。

合成法主要有醋酸直接加氢、酯化加氢法、合成气法、乙烯水合法等。合成气法国内尚处于实验阶段，其经济性尚不可知；乙烯水合法因国内乙烯需求紧缺而难于大规模发展；醋酸法不仅具有工艺流程短、生产成本低等优势，而且可大量消化处于严重过剩的醋酸，醋酸直接加氢醋酸加氢路线尽管从理论上来看具有流程短、生产成本低等优势，但该工艺目前仅国外塞拉尼斯在南京实现工业化生产，且存在对设备材质要求高、生成水、精制能耗高、催化剂在运行过程中很不稳定等缺陷，该技术的又是难于在生产装置中体现出来；醋酸酯加氢是目前国内研究报道、工业装置投产的主流技术。醋酸酯包括醋酸甲酯和醋酸乙酯，尽管醋酸乙酯加氢产物主要为乙醇，但因其需消耗一定量的乙醇、乙醇价格明显高于甲醇、聚乙烯醇生产中每年可副产300万t/a 醋酸甲酯等，因此醋酸甲酯催化加氢生产乙醇工艺更具有优势。

目前在醋酸酯催化加氢生产乙醇技术的研究、生产方面，主要集中于固定床法或采用固定床催化精馏法，催化剂多采用Cu-SiO₂、Cu-Al₂O₃、Cu-ZnO等体系，致使该反应容易积碳等，从而使原料醋酸酯转化率、产物乙醇的选择性和催化剂的运行寿命大打折扣。