[发明专利]一种煤制乙醇的反应系统及方法

权利要求书

1.一种煤制乙醇的反应系统，其特征在于，包括：依次连接的甲醇制二甲醚反应单元以及二甲醚制乙醇反应单元，其中所述甲醇由煤气化制备得到；

所述甲醇制二甲醚反应单元包括：二甲醚反应器；甲醇通入所述二甲醚反应器中进行气相催化脱水反应，反应后的产物进入第一精馏塔中进行二甲醚提纯，精馏后的气相去往洗涤塔以对气相的二甲醚进行回收，精馏后的液相去往汽提塔进行甲醇与二甲醚的分离，分离后的二甲醚去往二甲醚制乙醇反应单元；

所述二甲醚制乙醇反应单元包括：羰基化反应器，在所述羰基化反应器的外侧设置有第一微界面发生器，所述第一微界面发生器通入从所述汽提塔分离出来的二甲醚、以及一氧化碳，经过所述第一微界面发生器的分散破碎后进入所述羰基化反应器进行反应，所述羰基化反应器连接第二微界面发生器以用于将羰基化产物通入所述第二微界面发生器，所述第二微界面发生器同时通入氢气，经过所述第二微界面发生器的分散破碎后进入加氢反应器以进行乙酸甲酯加氢反应，加氢反应后的反应产物经过第二精馏塔进行甲醇与乙醇的分离，得到乙醇。

2.根据权利要求1所述的反应系统，其特征在于，所述甲醇制二甲醚反应单元包括甲醇泵，所述甲醇通过甲醇泵的输送一部分去往所述二甲醚反应器，另一部分去往所述洗涤塔作为洗涤溶剂。

3.根据权利要求1所述的反应系统，其特征在于，所述甲醇制二甲醚反应单元包括换热器，所述换热器用于将原料甲醇与气相催化脱水反应产物进行热交换。

4.根据权利要求3所述的反应系统，其特征在于，所述换热器设置在所述二甲醚反应器与所述第一精馏塔之间，在所述换热器与所述二甲醚反应器之间还设置有预热器。

5.根据权利要求1所述的反应系统，其特征在于，所述第一精馏塔的顶部以及所述汽提塔的顶部通过管道与所述洗涤塔连通以用于将甲醇返回重复利用。

6.根据权利要求1所述的反应系统，其特征在于，所述第一精馏塔与所述汽提塔上均设置有侧线采出，两者的侧线采出汇合后与所述第一微界面发生器连接。

7.根据权利要求1所述的反应系统，其特征在于，所述羰基化反应器与所述第二微界面发生器之间设置有分离塔以用于将羰基化产物中的气相杂质去除。

8.根据权利要求7所述的反应系统，其特征在于，所述第二精馏塔的顶部设置有甲醇出口，所述甲醇出口通过管道与所述洗涤塔连通以用于将甲醇返回重复利用，所述第二精馏塔的底部设置有产品采出口用于产品乙醇的采出。

9.采用权利要求1-8任一项所述的煤制乙醇反应系统的反应方法，其特征在于，包括：

将原料甲醇进行气相催化脱水、精馏、汽提后得到二甲醚；

将二甲醚与一氧化碳混合分散破碎后，进行羰基化反应得到羰基化反应产物；

将所述羰基化反应产物与氢气混合分散破碎后，进行加氢反应后，精馏得到乙醇。

10.根据权利要求9所述的反应方法，其特征在于，所述羰基化反应的压力2.5-3.0MPa，所述羰基化反应的温度为200-230℃；

优选地，所述加氢反应的压力2.5-3.0MPa，所述加氢反应的温度为200-210℃。