以醋酸為原料生產(chǎn)乙醇的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種以醋酸為原料生產(chǎn)乙醇的方法。包括醋酸催化加氫反應單元和乙醇產(chǎn)品精餾脫水單元，生產(chǎn)原料為醋酸和氫氣，采用Pt、Ag貴金屬為催化劑，醋酸催化加氫反應單元的氣液分離塔采用精餾吸收塔形式及自身冷凝液的循環(huán)降溫洗滌操作方式，實現(xiàn)加氫反應產(chǎn)物的部分冷凝及反應循環(huán)氣的凈化；乙醇產(chǎn)品精餾脫水單元的精餾一塔釜再沸器的加熱介質(zhì)為精餾二塔頂氣，精餾一塔再沸器操作過程中不需要消耗新鮮蒸汽等；通過改變調(diào)整精餾脫水單元的精二塔及吸附裝置的操作方式，即生產(chǎn)工業(yè)酒精產(chǎn)品，又生產(chǎn)無水乙醇產(chǎn)品，使煤基乙醇產(chǎn)品更具市場競爭力。
【專利說明】以醋酸為原料生產(chǎn)乙醇的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種以醋酸為原料生產(chǎn)乙醇的方法。該方法以醋酸和氫氣為原料，Pt、 Ag貴金屬為催化劑，采用氣相加氫，加減中和、反應產(chǎn)物兩級脫氣凈化、復雜系統(tǒng)熱耦合精 餾、吸附脫水等生產(chǎn)技術(shù)，降低生產(chǎn)過程中的能耗物耗，解決設備腐蝕嚴重等問題，降低設 備投資，提高醋酸加氫制乙醇裝置的產(chǎn)品質(zhì)量，并使裝置能同時生產(chǎn)工業(yè)酒精、無水乙醇等 產(chǎn)品，使以醋酸為原料生產(chǎn)乙醇產(chǎn)品更具市場競爭力。

【背景技術(shù)】
[0002] 乙醇（CH3CH20H)俗稱酒精，乙醇產(chǎn)品按照使用功能和組分指標不同，主要分為食 用酒精、工業(yè)酒精、無水乙醇（包括燃料乙醇）等產(chǎn)品。主要在調(diào)制飲料酒、電子元件制造、 溶劑、化工生產(chǎn)原料和液體燃料等領(lǐng)域廣泛應用。
[0003] 乙醇傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝主要以玉米、小麥、薯類、甘蔗、纖維素等生物質(zhì)為原料，經(jīng)酶 解、發(fā)酵、精餾脫水等單元而制成，也可以由乙烯原料水合制成，是有機化工基本原料之一。 受原油價格的影響，乙烯水合法乙醇生產(chǎn)受到很大的制約，目前我國主要以生物質(zhì)為原料 發(fā)酵生產(chǎn)乙醇產(chǎn)品。2012年，我國發(fā)酵乙醇的產(chǎn)量為我國燃料乙醇產(chǎn)量為821萬千升，其中 燃料乙醇產(chǎn)量為207萬千升。
[0004] 近年來，隨著以煤及天然氣等為原料的甲醇羰基化合成醋酸的技術(shù)的發(fā)展，拓寬 了醋酸產(chǎn)品的生產(chǎn)原料，醋酸生產(chǎn)原料由淀粉及糖等生物質(zhì)原料進一步擴展至煤及天然氣 等原料，醋酸產(chǎn)品的生產(chǎn)成本降低，產(chǎn)品規(guī)模增長較快，采用發(fā)酵乙醇原料氧化制備醋酸的 生產(chǎn)裝置除用于食品以外基本已停產(chǎn)。2011年，我國煤基醋酸產(chǎn)能突破700萬噸，醋酸產(chǎn)量 為425萬噸，醋酸裝置平均開工率僅為60%，目前國內(nèi)醋酸產(chǎn)能相對過剩，導致醋酸的價格 持續(xù)下降，因此，迫切需要開發(fā)醋酸的下游產(chǎn)品，以醋酸為原料加氫生產(chǎn)乙醇產(chǎn)品的方法受 到人們的關(guān)注。醋酸直接加氫制備乙醇過程的反應方程式如下所示：
[0005] CH3C00H+2H2->C2H50H+H 20
[0006] 醋酸加氫反應制備乙醇的過程采用貴金屬作為催化劑，氣相加氫工藝，加氫反應 液通常采用特殊精餾等方法精制得到乙醇產(chǎn)品。專利CN102399130A公開了一種采用醋酸 加氫制乙醇精餾工藝，該方法通過采用乙二醇作為萃取劑進行乙醇和水的分離，最終得到 無水乙醇產(chǎn)品。該方法在分離過程中需要引入原反應液中不存在的新組分，增加了系統(tǒng)的 復雜性，并且能耗較高，同時加氫反應液中殘留的未反應的醋酸對設備腐蝕嚴重，影響了設 備長周期穩(wěn)定運行。開發(fā)清潔、低碳的醋酸加氫反應制備乙醇產(chǎn)品的成套生產(chǎn)技術(shù)是十分 必要的。
[0007] 本發(fā)明公開了一種醋酸加氫制備乙醇產(chǎn)品的裝備及方法，采用加氫反應產(chǎn)物兩級 脫輕、加減中和、復雜系統(tǒng)熱耦合精餾脫水等技術(shù)，使醋酸加氫反應及精制工藝優(yōu)化，降低 生產(chǎn)過程中的能耗物耗，解決設備腐蝕嚴重等問題，降低裝置投資，提高醋酸加氫制乙醇裝 置的產(chǎn)品質(zhì)量，并使裝置能同時生產(chǎn)工業(yè)酒精、無水乙醇等產(chǎn)品，使以醋酸為原料生產(chǎn)乙醇 產(chǎn)品更具市場競爭力。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明公開了一種以醋酸為原料生產(chǎn)乙醇的方法。醋酸的生產(chǎn)原料豐富，一般為 淀粉、糖、天然氣及煤等原料，近年來，隨著煤基醋酸生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，醋酸的生產(chǎn)成本進一 步降低，成為目前中國醋酸產(chǎn)品主流生產(chǎn)技術(shù)，醋酸產(chǎn)品的生產(chǎn)能力過剩，亟待開發(fā)醋酸的 下游產(chǎn)品。該方法利用豐富的醋酸資源，與氫氣催化反應合成乙醇，并實現(xiàn)裝置同時生產(chǎn)工 業(yè)酒精、無水乙醇等多種產(chǎn)品，具有較強的工業(yè)應用前景。
[0009] 本文沒有特殊說明的百分比含量均為質(zhì)量百分比含量，沒有特殊說明的壓力操作 條件均為表壓操作條件，一種以醋酸為原料生產(chǎn)乙醇的方法的生產(chǎn)工藝流程參見圖1-醋 酸催化加氫反應單元流程圖，以及參見圖2-乙醇產(chǎn)品精餾脫水單元流程圖。
[0010] 一種以醋酸為原料生產(chǎn)乙醇的方法具有以下特征：
[0011] 一種以醋酸為原料生產(chǎn)乙醇的方法，主要包括醋酸催化加氫反應單元和乙醇產(chǎn)品 精餾脫水單元，生產(chǎn)原料為醋酸和氫氣，其特征是乙醇產(chǎn)品精餾脫水單元主要由脫輕塔5、 精餾一塔6、精二塔7及吸附裝置8等組成，精餾一塔釜再沸器42的加熱介質(zhì)為精二塔頂氣 701，精二塔頂氣701的冷凝熱被二次利用，精餾一塔再沸器42操作過程中不需要消耗新鮮 蒸汽。
[0012] 所述的一種以醋酸為原料生產(chǎn)乙醇的方法，其特征是醋酸催化加氫反應單元的醋 酸蒸發(fā)器1通過控制熱醋酸103的加熱溫度及循環(huán)氣的循環(huán)量，控制蒸發(fā)器1上部排出的 原料反應氣104的物料量，以及原料反應氣104中氫氣與醋酸的摩爾比，氫氣和醋酸的摩爾 比控制為3:1?50:1。
[0013] 所述的一種以醋酸為原料生產(chǎn)乙醇的方法的醋酸催化加氫反應單元，其特征是氣 液分離塔3采用精餾吸收塔形式及自身冷凝液的循環(huán)降溫洗滌操作方式，實現(xiàn)加氫反應產(chǎn) 物201的部分冷凝及反應循環(huán)氣的凈化。
[0014] 所述的一種以醋酸為原料生產(chǎn)乙醇的方法的醋酸催化加氫反應單元，其特征是氣 液分離塔3通過控制循環(huán)釜液經(jīng)循環(huán)冷卻器26冷卻液出口的溫度，控制氣液分離塔循環(huán)頂 氣302及氣液分離塔尾氣301的溫度。
[0015] 所述的一種以醋酸為原料生產(chǎn)乙醇的方法的醋酸催化加氫反應單元，其特征是加 氫反應產(chǎn)物201，通過氣液分離塔3及閃蒸塔4兩種壓力操作條件下，實現(xiàn)反應循環(huán)氣的凈 化回收，其中氣液分離塔頂氣302只通過一級增壓可以達到反應循環(huán)氣的壓力操作要求。
[0016] 所述的一種以醋酸為原料生產(chǎn)乙醇的方法的醋酸催化加氫反應單元，其特征是加 氫反應器2內(nèi)裝填負載型或非負載型的Pt、Ag貴金屬催化劑，負載型催化劑中Pt的負載量 為0.2%?2%，六 8的負載量為0.01%?3%。
[0017] 所述的一種以醋酸為原料生產(chǎn)乙醇的方法的醋酸催化加氫反應單元，其特征是加 氫反應器2的反應操作壓力為1. 0?4. OMPa，反應操作溫度200°C?400°C。
[0018] 所述的一種以醋酸為原料生產(chǎn)乙醇的方法，其特征是乙醇產(chǎn)品精餾脫水單元的脫 輕塔5加入堿液501，中和加氫反應液中的有機酸，控制脫輕塔釜采506的pH值6?7,堿 液501為氫氧化鈉、氫氧化鈣等水溶液。
[0019] 所述的一種以醋酸為原料生產(chǎn)乙醇的方法，其特征是乙醇產(chǎn)品精餾脫水單元的精 二塔頂氣701在精餾一塔釜再沸器42中部分冷凝，富集雜質(zhì)的尾氣送至精二塔后冷器44 冷凝，得到的尾氣凝液703送至精餾一塔6回收乙醇。
[0020] 所述的一種以醋酸為原料生產(chǎn)乙醇的方法，其特征是乙醇產(chǎn)品精餾脫水單元的精 餾一塔上側(cè)線采出605為富含乙醇流股，乙醇濃度為75 %?93%，送入精二塔7上部進料 口，精餾一塔釜采604也送至精二塔7下部進料口回收乙醇。
[0021] 所述的一種以醋酸為原料生產(chǎn)乙醇的方法，其特征是通過改變調(diào)整精餾脫水單元 的精二塔7及吸附裝置8的操作方式，即可以生產(chǎn)工業(yè)酒精產(chǎn)品，又可以生產(chǎn)無水乙醇產(chǎn) 品；乙醇產(chǎn)品精餾脫水單元生產(chǎn)工業(yè)酒精產(chǎn)品時，關(guān)閉流程中精二塔頂部采出704的無水 乙醇閥門51，精二塔頂氣701的部分凝液作為工業(yè)酒精產(chǎn)品708采出，精二塔尾氣凝液703 返回精餾一塔6進料，實現(xiàn)工業(yè)酒精產(chǎn)品再次脫雜質(zhì)；乙醇產(chǎn)品精餾脫水單元生產(chǎn)無水乙 醇產(chǎn)品時，關(guān)閉工業(yè)酒精產(chǎn)品708的工業(yè)酒精閥門52,將精二塔頂部采出704通過過熱器 46加熱后送至吸附裝置8,可以得到無水乙醇產(chǎn)品氣801，冷凝后得到無水乙醇產(chǎn)品。
[0022] 所述的一種以醋酸為原料生產(chǎn)乙醇的方法，其特征是乙醇產(chǎn)品精餾脫水單元的精 餾一塔6的操作壓力為-0· 05Mpa?0· 5Mpa。
[0023] 所述的一種以醋酸為原料生產(chǎn)乙醇的方法，其特征是乙醇產(chǎn)品精餾脫水單元的精 二塔7的操作壓力為0· 05Mpa?0· 6Mpa。
[0024] 所述的一種以醋酸為原料生產(chǎn)乙醇的方法，其特征是乙醇產(chǎn)品精餾脫水單元生產(chǎn) 無水乙醇產(chǎn)品時，再生冷凝器48排放的再生液803送至精餾一塔6進料，回收其中的乙醇 組分，再生液803主要含有乙醇和水，其中乙醇含量約30 %?90%。
[0025] 所述的一種以醋酸為原料生產(chǎn)乙醇的方法，其特征是醋酸催化加氫反應單元的生 產(chǎn)原料醋酸和氫氣，采用以煤或頁巖氣為原料通過造氣、羰基化等生產(chǎn)過程制備。
[0026] -種以醋酸為原料生產(chǎn)乙醇的方法的具體生產(chǎn)過程說明敘述如下：
[0027] 1.醋酸催化加氫反應單元
[0028] -種以醋酸為原料生產(chǎn)乙醇的方法涉及的醋酸催化加氫反應單元的具體生產(chǎn)操 作流程，參見圖1-醋酸催化加氫反應單元流程圖。
[0029] 醋酸催化加氫反應單元主要包括醋酸蒸發(fā)器1、加氫反應器2、氣液分離塔3及閃 蒸塔4等，其主要功能是以醋酸及氫氣為原料，在催化劑的作用下，氣相加氫反應得到加氫 反應產(chǎn)物，并通過氣液分離塔3、閃蒸塔4等設備處理加氫反應液，處理回收加氫反應液中 過量的氫氣，同時通過排放一定量的循環(huán)氣，控制氮氣及乙烷等惰性氣體及副產(chǎn)輕雜質(zhì)在 反應循環(huán)氣中的累積，提高反應效率，實現(xiàn)過量氫氣循環(huán)使用，處理后的加氫反應液送至乙 醇產(chǎn)品精餾脫水單元進一步處理。
[0030] 醋酸原料101與循環(huán)醋酸105混合后經(jīng)醋酸預熱器20送入醋酸蒸發(fā)器1與反應 循環(huán)氣403接觸汽化，通過控制熱醋酸103的加熱溫度及反應循環(huán)氣的循環(huán)量等，控制蒸發(fā) 器1上部排出的原料反應氣104的物料量、以及原料反應氣104中氫氣和醋酸的摩爾比，氫 氣和醋酸的摩爾比控制為3:1?50:1，未被氣化的循環(huán)醋酸105從醋酸蒸發(fā)器1的底部引 出，與來自原料貯罐的醋酸101混合后，再送入醋酸預熱器20進行加熱。
[0031] 醋酸蒸發(fā)器1上部排出的原料氣104經(jīng)原料加熱器21加熱升溫至加氫反應器2 的反應溫度20(TC?40(TC，再送入加氫反應器2進行醋酸加氫反應操作。
[0032] 所述的加氫反應器2內(nèi)裝填負載型或非負載型的Pt、Ag貴金屬催化劑，負載型催 化劑中Pt的負載量為0. 2 %?2%，Ag的負載量為0. 01 %?3%，加氫反應器2的反應操 作壓力為1. 0?4. OMPa，反應溫度200°C?400°C。加氫反應器2中的原料氣104在催化劑 的作用下，實現(xiàn)醋酸加氫轉(zhuǎn)化為乙醇的操作，醋酸原料反應轉(zhuǎn)化率大于等于99%，乙醇的選 擇性為大于等于95%。
[0033] 加氫反應器2排出的加氫反應產(chǎn)物201，經(jīng)冷卻器23冷卻后送至氣液分離塔3進 行氣液分離操作。冷卻后的加氫反應產(chǎn)物201在氣液分離塔3內(nèi)與氣液分離塔循環(huán)液303 逆流接觸，實現(xiàn)汽液分離操作。氣液分離塔3頂氣的少部分作為氣液分離塔尾氣301送至 鍋爐焚燒，減少惰性氣體及副產(chǎn)輕雜質(zhì)在反應循環(huán)氣中的累積，氣液分離塔尾氣301的排 放量，由反應循環(huán)氣中氮氣及乙烷等惰性氣體的含量控制，一般控制反應循環(huán)氣中氮氣及 乙烷等惰性氣體的含量小于〇. 5%。
[0034] 氣液分離塔循環(huán)頂氣302與加氫反應液的閃蒸氣402及原料氫氣102混合，經(jīng)循 環(huán)氣壓縮機24增壓至滿足加氫反應器2的操作壓力，并通過循環(huán)氣加熱器22加熱后，送至 醋酸蒸發(fā)器1的底部。
[0035] 氣液分離塔塔釜液303經(jīng)塔釜液循環(huán)泵25增壓，其中部分塔釜液經(jīng)循環(huán)冷卻器26 降溫后送至氣液分離塔3的上部作為洗液回流，其功能為冷凝加氫反應產(chǎn)物201中的乙醇、 醋酸等重組分，凈化尾氣301，使其含有較少的乙醇、醋酸等重組分，使反應循環(huán)氣403實現(xiàn) 凈化，部分塔釜液作為氣液分離塔釜采出液304送至閃蒸塔4,通過降低操作壓力進一步進 行加氫反應液脫氣處理，塔釜采出液304的采出量由氣液分離塔3塔釜液位控制，氣液分離 塔3塔釜液位恒定。
[0036] 氣液分離塔3采用板式或填料塔的吸收塔形式及自身冷凝液的循環(huán)降溫洗滌操 作方式，實現(xiàn)加氫反應產(chǎn)物201的部分冷凝及反應循環(huán)氣的凈化。氣液分離塔3通過控制 循環(huán)釜液303的量及經(jīng)循環(huán)冷卻器26冷卻液出口的溫度，控制氣液分離塔頂氣的溫度小于 40°C，氣液分離塔3的操作壓力為循環(huán)氣壓縮機24的備壓。
[0037] 閃蒸塔4的操作壓力為微正壓。閃蒸塔4頂部排出的閃蒸氣402送至循環(huán)氣氣體 壓縮機24增壓，閃蒸塔4底部排出的加氫反應液401送至乙醇產(chǎn)品精餾脫水單元的脫輕塔 5 〇
[0038] 氣液分離塔3的操作壓力要高于閃蒸塔4的操作壓力，氣液分離塔頂氣302只通 過循環(huán)氣壓縮機24 -級壓縮可以達到循環(huán)氣的壓力要求，閃蒸塔4的閃蒸氣402需要閃蒸 氣壓縮機27及循環(huán)氣壓縮機24兩級壓縮才可以達到循環(huán)氣的壓力要求，同時加氫反應產(chǎn) 物201通過氣液分離塔3及閃蒸塔4兩級的反應循環(huán)氣的凈化分離，在實現(xiàn)反應循環(huán)氣凈 化回收的基礎(chǔ)上，通過減少大部分反應循環(huán)氣的增壓級數(shù)，降低了循環(huán)氣壓縮機的能耗，同 時通過閃蒸塔4的降低操作壓力，進一步將加氫反應液脫氣及回收氫氣。
[0039] 脫氣后的加氫反應液401主要組分的組成：60%?70%的乙醇、其余主要為水， 還有微量的氫氣、氮氣、乙烷、乙醚、丙醇、丁醇、乙醛、丙醛、丁醛、丙酮、乙酸乙酯和醋酸等 雜質(zhì)，其中其中含量較高的為乙醚、乙醛和醋酸，乙醚的含量為1%?2%，乙醛的含量為 0. 2%?0. 5%，乙醚和乙醛有較高的回收價值，醋酸的含量為0. 2%?0. 8%，回收價值不 大，但如不采取有效措施脫除，加氫反應液中的微量醋酸對后續(xù)生產(chǎn)設備腐蝕嚴重，影響雜 質(zhì)的分尚，加大設備投資。
[0040] 2.乙醇產(chǎn)品精餾脫水單元
[0041] 一種以醋酸為原料生產(chǎn)乙醇的方法涉及的乙醇產(chǎn)品精餾脫水單元的具體生產(chǎn)操 作流程，參見圖2-乙醇產(chǎn)品精餾脫水單元流程圖。
[0042] 乙醇產(chǎn)品精餾脫水單元主要包括脫輕塔5、精餾一塔6、精餾二塔7及吸附裝置8 等，主要功能是以加氫反應液401為原料，通過中和、精餾及吸附脫水等操作得到工業(yè)酒精 產(chǎn)品、無水乙醇產(chǎn)品，同時得到富集乙醚、丙酮、乙醛及雜醇等流股，為乙醚、丙酮及乙醛等 副產(chǎn)品的回收創(chuàng)造條件。
[0043] 脫輕塔5的功能主要為通過流加堿液501中和反應液401中的醋酸，脫除反應液 401中的氫氣、氮氣、乙烷等反應液中的低沸點的雜質(zhì)，該雜質(zhì)在操作條件下為不凝氣，該塔 操作壓力為常壓?〇· 4Mpa。
[0044] 來自醋酸催化加氫反應單元的加氫反應液401送入脫輕塔5,脫輕塔5同時也加入 堿液501，控制脫輕塔釜采506的pH值6?7,堿液501為氫氧化鈉、氫氧化鈣等堿液。
[0045] 脫輕塔頂氣502經(jīng)過脫輕塔冷凝器40部分冷凝，凝液作為脫輕塔回流液503返回 脫輕塔5頂部，脫輕塔冷凝器40排放的脫輕塔尾氣504送鍋爐焚燒，尾氣504中主要含有 氫氣、氮氣、乙烷等不凝氣，脫輕塔釜采506送入精餾一塔6進料。
[0046] 精餾一塔6的進料分別為脫輕塔釜采506、吸附裝置的再生液803 (啟用工業(yè)酒精 生產(chǎn)流程時沒有該流股）及精餾二塔尾氣凝液703,操作壓力為-0· 08MPa?0· 5Mpa。
[0047] 精餾一塔頂氣601中富含乙醚及乙醛等組分，經(jīng)精餾一塔冷凝器43冷凝后，精餾 一塔回流液602返回精餾一塔6塔頂，精餾一塔頂部采出603送乙醚乙醛回收裝置。精餾 一塔上側(cè)線采出605為富含乙醇流股，乙醇濃度為75 %?93%，送入精餾二塔7上部進料 口，精餾一塔釜采604送至精餾二塔7下部進料口進一步回收乙醇，脫除雜質(zhì)，精餾一塔釜 采604的乙醇濃度為0. 1 %?75%。回流液602的量是控制上側(cè)線采出605乙醇濃度、乙 醇產(chǎn)品中乙醚乙醛含量等的重要操作手段。
[0048] 本發(fā)明公開了一種以醋酸為原料生產(chǎn)乙醇的方法，通過調(diào)整精餾二塔7及吸附裝 置8的操作方式，即可以生產(chǎn)工業(yè)酒精產(chǎn)品，又可以生產(chǎn)無水乙醇產(chǎn)品。
[0049] 當生產(chǎn)工業(yè)酒精產(chǎn)品時，關(guān)閉流程中精餾二塔頂部采出704的無水乙醇閥門51， 也就是關(guān)閉吸附裝置8。精餾二塔的操作流程如下：
[0050] 精餾二塔7操作壓力為0· 05Mpa?0· 6Mpa。
[0051] 精餾二塔頂氣701用于精餾一塔釜再沸器42加熱，實現(xiàn)精餾二塔頂氣701的熱 量的二次利用，精餾一塔不需要外加新鮮蒸汽，同時實現(xiàn)精餾二塔頂氣701的冷凝，冷凝 量通過也節(jié)約了精餾二塔頂氣701冷凝操作的冷卻水。精餾二塔頂氣701冷凝后，采 出工業(yè)酒精產(chǎn)品708,控制工業(yè)酒精產(chǎn)品708的酒精濃度等各項指標達到國家標準GB/T 394. 1-2008,工業(yè)酒精產(chǎn)品精餾脫水單元的收率大于99. 5%，剩余的凝液一部分為精餾二 塔回流液709返回精餾二塔7塔頂。
[0052] 精餾二塔尾氣702經(jīng)精餾二塔后冷器44冷凝后得到精餾二塔尾氣凝液703,并返 回精餾一塔6進料回收乙醇，實現(xiàn)工業(yè)酒精產(chǎn)品再次凈化脫雜。精餾二塔下部側(cè)線采出雜 醇流股705。精餾二塔釜液主要組成為水，精餾二塔釜采707送至污水處理裝置。
[0053] 當生產(chǎn)無水乙醇產(chǎn)品時，開啟流程中精餾二塔頂部采出704的無水乙醇閥門51， 也就是開啟吸附裝置8,同時關(guān)閉工業(yè)酒精產(chǎn)品708采出的工業(yè)酒精閥門52,精餾二塔7和 吸附裝置8的操作流程敘述如下 ：
[0054] 精餾二塔7操作壓力為0· 05Mpa?0· 6Mpa。
[0055] 精餾二塔頂氣701經(jīng)精餾一塔釜再沸器42部分冷凝，凝液量由精餾一塔6的塔釜 操作溫度控制，二塔回流液709送至回精餾二塔7塔頂，精餾二塔尾氣702經(jīng)精餾二塔后冷 器44冷凝后得到精餾二塔尾氣凝液703,并返回精餾一塔6進料。精餾二塔下部側(cè)線采出 雜醇流股705。精餾二塔釜液主要成分為水，精餾二塔釜采707送至污水處理裝置。
[0056] 精餾二塔頂部采出704含共沸水的乙醇蒸汽經(jīng)過熱器46加熱后，通常高于飽和溫 度5?20°C送至吸附裝置8進行脫水，吸附裝置內(nèi)裝分子篩、氧化鈣等水吸附劑，脫除精二 頂部采出704流股中的水分。
[0057] 吸附裝置8的吸附操作壓力0· 05Mpa?0· 6Mpa，再生操作壓力為-0· 09Mpa?常 壓。
[0058] 脫水后的無水乙醇氣801經(jīng)無水乙醇冷凝器47冷凝后得到無水乙醇產(chǎn)品，得到的 無水乙醇產(chǎn)品各項指標達到國家標準GB/T678-2008。
[0059] 吸附裝置8通過變溫變壓實現(xiàn)吸附劑的再生，吸附劑再生過程產(chǎn)生的再生氣802， 經(jīng)再生冷凝器48冷凝后送至精餾一塔6處理回收乙醇，再生液803主要含有乙醇和水，乙 醇含量約30%?90%，無水乙醇產(chǎn)品精餾脫水單元的收率大于99. 5%。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0060] 圖1為醋酸催化加氫反應單元的流程圖。
[0061] 圖2為乙醇產(chǎn)品精餾脫水單元的流程圖。
[0062] 醋酸催化加氫反應單元的主要設備包括：1 一醋酸蒸發(fā)器；2-加氫反應器；3-氣 液分離塔；4 一閃蒸塔；20-醋酸預熱器；21-原料加熱器；22-循環(huán)氣加熱器；23-產(chǎn)物冷 卻器；24-循環(huán)氣壓縮機；25-釜液循環(huán)泵；26-循環(huán)冷卻器；27-閃蒸氣壓縮機；
[0063] 乙醇產(chǎn)品精餾脫水單元的主要設備包括：5-脫輕塔；6-精餾一塔；7-精餾二 塔；8-吸附裝置；40-脫輕塔冷凝器；41 一脫輕塔再沸器；42-精餾一塔再沸器；43-精餾 一塔冷凝器；44 一精餾二塔后冷器；45-精餾二塔再沸器；46-過熱器；47-無水乙醇冷凝 器；48-再生冷凝器；51-無水乙醇閥門；52-工業(yè)酒精閥門。
[0064] 醋酸催化加氫反應單元的主要流股包括：101-醋酸原料；102-氫氣；103-熱醋 酸；104-原料氣；105-循環(huán)醋酸；201-加氫反應產(chǎn)物；301-氣液分離塔尾氣；302-氣 液分離塔循環(huán)頂氣；303-氣液分離塔循環(huán)液；304-氣液分離塔釜采出液；401-加氫反應 液；402-閃蒸氣；403-反應循環(huán)氣。
[0065] 乙醇產(chǎn)品精餾脫水單元的主要流股包括：501-堿液；502-脫輕塔頂氣；503-脫 輕塔回流液；504-脫輕塔尾氣；506-脫輕塔釜采；601-精餾一塔頂氣；602-精餾一塔回 流液；603-精餾一塔頂部采出；604-精餾一塔釜采；605-精餾一塔上側(cè)線采出；701-精 餾二塔頂氣；702-精餾二塔尾氣；703-尾氣凝液；704-精餾二塔頂部采出；705-雜醇流 股；707-精餾二塔釜采；708-工業(yè)酒精產(chǎn)品；709-精餾二塔回流液；801-無水乙醇產(chǎn)品 氣；802-再生氣；803-再生液。

【具體實施方式】
[0066] 實施例1
[0067] 根據(jù)本發(fā)明的一種醋酸加氫制乙醇的方法，以醋酸及氫氣為原料，通過醋酸催化 加氫反應單元及乙醇產(chǎn)品精餾脫水單元生產(chǎn)工業(yè)酒精產(chǎn)品，具體參見圖1醋酸催化加氫反 應單元的流程圖，圖2乙醇產(chǎn)品精餾脫水單元的流程圖，實施過程如下：
[0068] 醋酸催化加氫反應單元主要包括醋酸蒸發(fā)器1、加氫反應器2、氣液分離塔3及閃 蒸塔4等，其主要功能是以醋酸及氫氣為原料，在催化劑的作用下，氣相加氫反應得到加氫 反應產(chǎn)物，并通過氣液分離塔3、閃蒸塔4等設備處理加氫反應液，處理回收其中過量的氫 氣循環(huán)使用，加氫反應液401送至乙醇產(chǎn)品精餾脫水單元進一步處理。
[0069] 醋酸原料101與循環(huán)醋酸105混合后經(jīng)醋酸預熱器20送入醋酸蒸發(fā)器1與反應 循環(huán)氣403接觸蒸發(fā)，蒸發(fā)器1上部排出的原料反應氣104中氫氣和醋酸的摩爾比為30:1， 未被氣化的循環(huán)醋酸105從醋酸蒸發(fā)器1的底部引出，與來自原料貯罐的醋酸101混合后， 再送入醋酸預熱器20進行加熱。
[0070] 醋酸蒸發(fā)器1上部排出的原料氣104經(jīng)原料加熱器21加熱升溫至加氫反應器2 的反應溫度30(TC，再送入加氫反應器2進行加氫反應操作。
[0071] 所述的加氫反應器2內(nèi)裝填負載型或非負載型的Pt、Ag貴金屬催化劑，負載型 催化劑中Pt的負載量為0. 4%，Ag的負載量為1. 5%，加氫反應器2的反應操作壓力為 3. OMPa，反應溫度300°C。加氫反應器2中的原料氣104在催化劑的作用下，實現(xiàn)醋酸加氫 轉(zhuǎn)化為乙醇的操作，醋酸原料反應轉(zhuǎn)化率99. 8%，乙醇的反應選擇性為98. 0%。
[0072] 加氫反應器2排出的加氫反應產(chǎn)物201，經(jīng)冷卻器23冷卻后送至氣液分離塔3進 行氣液分離操作。冷卻后的加氫反應產(chǎn)物201在氣液分離塔3內(nèi)與氣液分離塔循環(huán)液303 逆流接觸，實現(xiàn)汽液分離操作。氣液分離塔3頂氣的少部分作為氣液分離塔尾氣301送至 鍋爐焚燒，減少惰性氣體及副產(chǎn)輕雜質(zhì)在反應循環(huán)氣中的累積，氣液分離塔尾氣301的排 放量，由反應循環(huán)氣中氮氣及乙燒等惰性氣體的含量控制，控制反應循環(huán)氣中氮氣及乙燒 等惰性氣體的含量小于〇. 3%。氣液分離塔循環(huán)頂氣302與加壓后的加氫反應液的閃蒸氣 402及原料氫氣102混合，經(jīng)循環(huán)氣壓縮機24增壓至滿足加氫反應器2的操作壓力，并通過 循環(huán)氣加熱器22加熱后，送至醋酸蒸發(fā)器1的底部。
[0073] 氣液分離塔循環(huán)液303經(jīng)塔釜液循環(huán)泵25增壓，其中大部分循環(huán)釜液經(jīng)循環(huán)冷卻 器26降溫后送至氣液分離塔3的上部作為洗液回流，其功能為冷凝加氫反應產(chǎn)物201中 的乙醇、醋酸等重組分，凈化尾氣301，使其含有較少的乙醇、醋酸等重組分，使反應循環(huán)氣 403實現(xiàn)凈化。氣液分離塔釜采出液304送至閃蒸塔4,通過降低操作壓力進一步進行脫氣。 塔釜采出液304的采出量由氣液分離塔3塔釜液位控制，氣液分離塔3塔釜液位恒定。
[0074] 氣液分離塔3通過控制循環(huán)釜液經(jīng)循環(huán)冷卻器26冷卻液出口的溫度，氣液分離塔 3通過控制循環(huán)釜液303的量及經(jīng)循環(huán)冷卻器26冷卻液出口的溫度，實現(xiàn)控制氣液分離塔 頂氣的溫度為25°C，氣液分離塔3的操作壓力為循環(huán)氣壓縮機24的備壓。
[0075] 閃蒸塔4的操作壓力為0· OIMPa。閃蒸塔4頂部排出的閃蒸氣402送至循環(huán)氣氣 體壓縮機24增壓，閃蒸塔4底部排出的加氫反應液401送至乙醇產(chǎn)品精餾脫水單元的脫輕 塔5,加氫反應液401中乙醇含量約70%。
[0076] 乙醇產(chǎn)品精餾脫水單元主要包括脫輕塔5、精餾一塔6、精餾二塔7等，主要功能是 以加氫反應液為原料，通過加堿中和及精餾等操作等得到工業(yè)酒精產(chǎn)品。
[0077] 來自醋酸催化加氫反應單元的閃蒸塔4的加氫反應液401及堿液501送入脫輕 塔5,堿液501為10%的氫氧化鈉水溶液，控制脫輕塔釜采506的pH值7,該塔操作壓力為 0. 2Mpa〇
[0078] 脫輕塔頂氣502經(jīng)過脫輕塔冷凝器40部分冷凝，凝液作為脫輕塔回流液503返回 脫輕塔5頂部，脫輕塔冷凝器40排放的脫輕塔尾氣504作為燃料送鍋爐焚燒，尾氣504中 主要含有氫氣、氮氣、乙燒等不凝氣，脫輕塔荃米506送入精饋一塔6。
[0079] 精餾一塔6的進料分別為脫輕塔釜采506及精餾二塔尾氣凝液703,操作壓力為 0. IMPa。精餾一塔頂氣601經(jīng)精餾一塔冷凝器43冷凝，部分凝液作為回流液602返回精餾 一塔6塔頂部作回流，回流液602的量是控制上側(cè)線采出605乙醇濃度、乙醇產(chǎn)品中乙醚 乙醛含量等的重要操作手段，剩余的凝液作為精餾一塔的頂部采出603送乙醚乙醛回收裝 置。精餾一塔上側(cè)線采出605為富含乙醇流股，乙醇濃度為92%，送入精餾二塔7上部進料 口，精餾一塔釜采604送至精餾二塔7下部進料口。
[0080] 精餾二塔7操作壓力為0. 4Mpa，由于生產(chǎn)工業(yè)酒精產(chǎn)品，關(guān)閉流程中精餾二塔頂 部采出704的無水乙醇閥門51。
[0081] 精餾二塔頂氣701用于精餾一塔釜再沸器42加熱，實現(xiàn)精餾二塔頂氣701的熱量 的二次利用，精餾一塔不需要外加新鮮蒸汽，同時實現(xiàn)精餾二塔頂氣701的冷凝。精餾二塔 頂氣701的凝液一部分為精餾二塔回流液709返回精餾二塔7塔頂，剩余凝液作為工業(yè)酒 精產(chǎn)品708采出，得到的工業(yè)酒精產(chǎn)品的各項指標達到國家標準GB/T 394. 1-2008,工業(yè)酒 精廣品精饋脫水單兀的收率為99. 7%。
[0082] 精餾二塔尾氣702經(jīng)精餾二塔后冷器44冷凝后得到精餾二塔尾氣凝液703返回 精餾一塔6進料回收乙醇，實現(xiàn)工業(yè)酒精產(chǎn)品再次脫雜質(zhì)。精餾二塔下部側(cè)線采出雜醇流 股705,精餾二塔釜采707全部送至污水處理裝置。
[0083] 采用本發(fā)明技術(shù)生產(chǎn)的工業(yè)酒精產(chǎn)品各項指標可以達到國家標準GB/T 394.1-2008。
[0084] 實施例2
[0085] 根據(jù)本發(fā)明的一種醋酸加氫制乙醇的方法，以醋酸及氫氣為原料，通過醋酸催化 加氫反應單元及乙醇產(chǎn)品精餾脫水單元生產(chǎn)無水乙醇產(chǎn)品，具體參見圖1為醋酸催化加氫 反應單元的流程圖，圖2為乙醇產(chǎn)品精餾脫水單元的流程圖，實施過程如下：
[0086] 醋酸催化加氫反應單元主要包括醋酸蒸發(fā)器1、加氫反應器2、氣液分離塔3及閃 蒸塔4等，其主要功能是以醋酸及氫氣為原料，在催化劑的作用下，氣相加氫反應得到加氫 反應產(chǎn)物，并通過氣液分離塔3、閃蒸塔4等設備處理加氫反應液，處理回收其中過量的氫 氣循環(huán)使用，加氫反應液401送至乙醇產(chǎn)品精餾脫水單元進一步處理。
[0087] 醋酸原料101與循環(huán)醋酸105混合后經(jīng)醋酸預熱器20送入醋酸蒸發(fā)器1與反應 循環(huán)氣403接觸蒸發(fā)，蒸發(fā)器1上部排出的原料反應氣104中氫氣和醋酸的摩爾比為25:1， 未被氣化的循環(huán)醋酸105從醋酸蒸發(fā)器1的底部引出，與來自原料貯罐的醋酸101混合后， 再送入醋酸預熱器20進行加熱。
[0088] 醋酸蒸發(fā)器1上部排出的原料氣104經(jīng)原料加熱器21加熱升溫至加氫反應器2 的反應溫度250°C，再送入加氫反應器2進行加氫反應操作。
[0089] 所述的加氫反應器2內(nèi)裝填負載型或非負載型的Pt、Ag貴金屬催化劑，負載型 催化劑中Pt的負載量為0. 5%，Ag的負載量為2. 0%，加氫反應器2的反應操作壓力為 2. OMPa，反應溫度300°C。加氫反應器2中的原料氣104在催化劑的作用下，實現(xiàn)醋酸加氫 轉(zhuǎn)化為乙醇的操作，醋酸原料反應轉(zhuǎn)化率99. 7%，乙醇的反應選擇性為98. 5%。
[0090] 加氫反應器2排出的加氫反應產(chǎn)物201，經(jīng)冷卻器23冷卻后送至氣液分離塔3進 行氣液分離操作。冷卻后的加氫反應產(chǎn)物201在氣液分離塔3內(nèi)與氣液分離塔循環(huán)液303 逆流接觸，實現(xiàn)汽液分離操作。氣液分離塔3頂氣的少部分作為氣液分離塔尾氣301送至鍋 爐焚燒，減少惰性氣體及副產(chǎn)輕雜質(zhì)在反應循環(huán)氣中的累積，氣液分離塔循環(huán)頂氣302與 通過閃蒸氣壓縮機27加壓后的加氫反應液的閃蒸氣402及原料氫氣102混合，經(jīng)循環(huán)氣壓 縮機24增壓至滿足加氫反應器2的操作壓力，并通過循環(huán)氣加熱器22加熱后，送至醋酸蒸 發(fā)器1的底部。
[0091] 氣液分離塔循環(huán)液303經(jīng)塔釜液循環(huán)泵25增壓，循環(huán)釜液經(jīng)循環(huán)冷卻器26降溫 后送至氣液分離塔3的上部作為洗液回流，其功能為冷凝加氫反應產(chǎn)物201中的乙醇、醋 酸等重組分，凈化尾氣301，使其含有較少的乙醇、醋酸等重組分，使反應循環(huán)氣403實現(xiàn)凈 化。氣液分離塔釜采出液304送至閃蒸塔4,通過降低操作壓力進一步進行脫氣，釜采出液 304的量控制氣液分離的塔釜液位，
[0092] 氣液分離塔3通過控制循環(huán)釜液經(jīng)循環(huán)冷卻器26冷卻液出口的溫度，實現(xiàn)控制氣 液分離塔頂氣的溫度為20°C，氣液分離塔3的操作壓力為循環(huán)氣壓縮機24的備壓。
[0093] 閃蒸塔4的操作壓力為0· OIMPa。閃蒸塔4頂部排出的閃蒸氣402送至循環(huán)氣氣 體壓縮機24增壓，閃蒸塔4底部排出的加氫反應液401送至乙醇產(chǎn)品精餾脫水單元的脫輕 塔5,加氫反應液401中乙醇含量約70. 5%。
[0094] 乙醇產(chǎn)品精餾脫水單元主要包括脫輕塔5、精餾一塔6、精餾二塔7、吸附裝置8等， 主要功能是以加氫反應液為原料，通過中和及精餾等操作得到無水乙醇產(chǎn)品。
[0095] 來自醋酸催化加氫反應單元的閃蒸塔4的加氫反應液401送入脫輕塔5,脫輕塔5 同時也加入堿液501，控制脫輕塔釜采506的pH值6. 5,堿液501為氫氧化鈣水溶液，該塔 操作壓力為〇· 3Mpa。
[0096] 脫輕塔頂氣502經(jīng)過脫輕塔冷凝器40部分冷凝，凝液作為脫輕塔回流液503返回 脫輕塔5頂部，脫輕塔冷凝器40排放的脫輕塔尾氣504送鍋爐焚燒，尾氣504中主要含有 氫氣、氮氣、乙燒等不凝氣，脫輕塔荃米506送入精饋一塔6。
[0097] 精餾一塔6的進料分別為脫輕塔釜采506及精餾二塔尾氣凝液703,操作壓力為 0. 2MPa。精餾一塔頂氣601經(jīng)精餾一塔冷凝器43冷凝，回流液602返回精餾一塔6塔頂部 作回流，精餾一塔的頂部采出603送乙醚乙醛回收裝置。精餾一塔上側(cè)線采出605為富含 乙醇流股，乙醇濃度為93%，送入精餾二塔7上部進料口，精餾一塔釜采604送至精餾二塔 7下部進料口。
[0098] 開啟流程中精餾二塔頂部采出704的無水乙醇閥門51，也就是開啟吸附裝置8,同 時關(guān)閉工業(yè)酒精產(chǎn)品708采出的工業(yè)酒精閥門52,精餾二塔7和吸附裝置8的操作流程如 下：
[0099] 精餾二塔7操作壓力為0.5Mpa。
[0100] 精餾二塔頂氣701經(jīng)精餾一塔釜再沸器42部分冷凝，凝液為二塔回流液709送至 回精餾二塔7塔頂，精餾二塔尾氣702經(jīng)精餾二塔后冷器44冷凝后得到精餾二塔尾氣凝液 703返回精餾一塔6進料。
[0101] 精餾二塔頂部采出704含共沸水的乙醇蒸汽經(jīng)過熱器46加熱后，送至吸附裝置8 進行脫水，吸附裝置內(nèi)裝3A°分子篩吸附劑，脫除精二頂部采出704流股中的水分。
[0102] 吸附裝置8的吸附操作壓力0· 45Mpa，再生操作壓力為-0· 09Mpa。
[0103] 脫水后的無水乙醇氣801經(jīng)無水乙醇冷凝器47冷凝后得到無水乙醇產(chǎn)品，得到的 無水乙醇產(chǎn)品各項指標達到國家標準GB/T678-2008。
[0104] 吸附裝置8通過變溫變壓實現(xiàn)吸附劑的再生，吸附劑再生過程產(chǎn)生的再生氣802， 經(jīng)再生冷凝器48冷凝后送至精餾一塔6處理回收乙醇，再生液803主要含有乙醇和水，乙 醇含量約60%，無水乙醇產(chǎn)品精餾脫水單元的收率99. 5%。
[0105] 精餾二塔釜液主要組成為水，精餾二塔釜采707送至污水處理裝置。
[0106] 采用本發(fā)明技術(shù)生產(chǎn)的無水乙醇產(chǎn)品各項指標可以達到國家標準GB/T678-2008。
[0107] 實施例3
[0108] 根據(jù)本發(fā)明的一種醋酸加氫制乙醇的方法，以醋酸及氫氣為原料，通過醋酸催化 加氫反應單元及乙醇產(chǎn)品精餾脫水單元生產(chǎn)無水乙醇產(chǎn)品，具體參見圖1為醋酸催化加氫 反應單元的流程圖，圖2為乙醇產(chǎn)品精餾脫水單元的流程圖，實施過程如下：
[0109] 醋酸催化加氫反應單元主要包括醋酸蒸發(fā)器1、加氫反應器2、氣液分離塔3及閃 蒸塔4等，其主要功能是以醋酸及氫氣為原料，在催化劑的作用下，氣相加氫反應得到加氫 反應產(chǎn)物，并通過氣液分離塔3、閃蒸塔4等設備處理加氫反應液，處理回收其中過量的氫 氣循環(huán)使用，加氫反應液401送至乙醇產(chǎn)品精餾脫水單元進一步處理。
[0110] 醋酸原料1〇1與循環(huán)醋酸105混合后經(jīng)醋酸預熱器20送入醋酸蒸發(fā)器1與反應 循環(huán)氣403接觸蒸發(fā)，蒸發(fā)器1上部排出的原料反應氣104中氫氣和醋酸的摩爾比為50:1， 未被氣化的循環(huán)醋酸105從醋酸蒸發(fā)器1的底部引出，與來自原料貯罐的醋酸101混合后， 再送入醋酸預熱器20進行加熱。
[0111] 醋酸蒸發(fā)器1上部排出的原料氣104經(jīng)原料加熱器21加熱升溫至加氫反應器2 的反應溫度20(TC，再送入加氫反應器2進行加氫反應操作。
[0112] 所述的加氫反應器2內(nèi)裝填負載型或非負載型的Pt、Ag貴金屬催化劑，負載型催 化劑中Pt的負載量為2%，Ag的負載量為0. 01 %，加氫反應器2的反應操作壓力為1. OMPa， 反應溫度200°C。加氫反應器2中的原料氣104在催化劑的作用下，實現(xiàn)醋酸加氫轉(zhuǎn)化為乙 醇的操作，醋酸原料反應轉(zhuǎn)化率99. 0%，乙醇的反應選擇性為97. 0%。
[0113] 加氫反應器2排出的加氫反應產(chǎn)物201，經(jīng)冷卻器23冷卻后送至氣液分離塔3進 行氣液分離操作。冷卻后的加氫反應產(chǎn)物201在氣液分離塔3內(nèi)與氣液分離塔循環(huán)液303 逆流接觸，實現(xiàn)汽液分離操作。氣液分離塔尾氣301送至鍋爐焚燒，減少惰性氣體及副產(chǎn)輕 雜質(zhì)在反應循環(huán)氣中的累積，氣液分離塔循環(huán)頂氣302與加氫反應液的閃蒸氣402及原料 氫氣102混合，經(jīng)循環(huán)氣壓縮機24增壓至滿足加氫反應器2的操作壓力，并通過循環(huán)氣加 熱器22加熱后，送至醋酸蒸發(fā)器1的底部。
[0114] 氣液分離塔循環(huán)液303經(jīng)塔釜液循環(huán)泵25增壓，循環(huán)釜液經(jīng)循環(huán)冷卻器26降溫 后送至氣液分離塔3的上部作為洗液回流，其功能為冷凝加氫反應產(chǎn)物201中的乙醇、醋 酸等重組分，凈化尾氣301，使其含有較少的乙醇、醋酸等重組分，使反應循環(huán)氣403實現(xiàn)凈 化。氣液分離塔釜采出液304送至閃蒸塔4,通過降低操作壓力進一步進行脫氣。
[0115] 氣液分離塔3通過控制循環(huán)釜液經(jīng)循環(huán)冷卻器26冷卻液出口的溫度，實現(xiàn)控制氣 液分離塔頂氣的溫度為20°C，氣液分離塔3的操作壓力為循環(huán)氣壓縮機24的備壓。
[0116] 閃蒸塔4的操作壓力為0. OIMPa。閃蒸塔4頂部排出的閃蒸氣402送至循環(huán)氣氣 體壓縮機24增壓，閃蒸塔4底部排出的加氫反應液401送至乙醇產(chǎn)品精餾脫水單元的脫輕 塔5,加氫反應液401中乙醇含量約65. 5%。
[0117] 乙醇產(chǎn)品精餾脫水單元主要包括脫輕塔5、精餾一塔6、精餾二塔7、吸附裝置8等， 主要功能是以加氫反應液為原料，通過精餾等操作得到無水乙醇產(chǎn)品。
[0118] 來自醋酸催化加氫反應單元的閃蒸塔4的加氫反應液401送入脫輕塔5,脫輕塔5 同時也加入堿液501，控制脫輕塔釜采506的pH值6,堿液501為40%氫氧化鈉水溶液，該 塔操作壓力為〇· 4Mpa。
[0119] 脫輕塔頂氣502經(jīng)過脫輕塔冷凝器40部分冷凝，脫輕塔回流液503返回脫輕塔5 頂部，脫輕塔冷凝器40排放的脫輕塔尾氣504作為燃料送鍋爐焚燒，尾氣504中主要含有 氫氣、氮氣、乙燒等不凝氣，脫輕塔荃米506送入精饋一塔6。
[0120] 精餾一塔6的進料分別為脫輕塔釜采506及精餾二塔尾氣凝液703,操作壓力為 0. 5MPa。精餾一塔頂氣601經(jīng)精餾一塔冷凝器43冷凝后，回流液602返回精餾一塔6塔頂 部，精餾一塔的頂部采出603送乙醚乙醛回收裝置。精餾一塔上側(cè)線采出605為富含乙醇 流股，乙醇濃度為75 %，送入精餾二塔7上部進料口，精餾一塔釜采604送至精餾二塔7下 部進料口。
[0121] 開啟流程中精餾二塔頂部采出704的無水乙醇閥門51，也就是開啟吸附裝置8,同 時關(guān)閉工業(yè)酒精產(chǎn)品708采出的工業(yè)酒精閥門52,精餾二塔7和吸附裝置8的操作流程如 下：
[0122] 精餾二塔7操作壓力為0.6Mpa。
[0123] 精餾二塔頂氣701經(jīng)精餾一塔釜再沸器42部分冷凝，凝液為二塔回流液709送至 回精餾二塔7塔頂，精餾二塔尾氣702經(jīng)精餾二塔后冷器44冷凝后得到精餾二塔尾氣凝液 703返回精餾一塔6進料。
[0124] 精餾二塔頂部采出704含共沸水的乙醇蒸汽經(jīng)過熱器46加熱后，送至吸附裝置8 進行脫水，吸附裝置內(nèi)裝3A°分子篩吸附劑，脫除精二頂部采出704流股中的水分。
[0125] 吸附裝置8的吸附操作壓力0· 6Mpa，再生操作壓力為常壓。
[0126] 脫水后的無水乙醇氣801經(jīng)無水乙醇冷凝器47冷凝后得到無水乙醇產(chǎn)品，得到的 無水乙醇產(chǎn)品各項指標達到國家標準GB/T678-2008。
[0127] 吸附裝置8通過變溫變壓實現(xiàn)吸附劑的再生，吸附劑再生過程產(chǎn)生的再生氣802， 經(jīng)再生冷凝器48冷凝后送至精餾一塔6處理回收乙醇，再生液803主要含有乙醇和水，乙 醇含量約30%，無水乙醇產(chǎn)品精餾脫水單元的收率99. 5%。
[0128] 精餾二塔釜液主要組成為水，精餾二塔釜采707送至污水處理裝置。
[0129] 采用本發(fā)明技術(shù)生產(chǎn)的無水乙醇產(chǎn)品各項指標達到國家標準GB/T678-2008。
[0130] 實施例4
[0131] 根據(jù)本發(fā)明的一種醋酸加氫制乙醇的方法，以醋酸及氫氣為原料，通過醋酸催化 加氫反應單元及乙醇產(chǎn)品精餾脫水單元生產(chǎn)工業(yè)酒精產(chǎn)品，具體參見圖1為醋酸催化加氫 反應單元的流程圖，圖2為乙醇產(chǎn)品精餾脫水單元的流程圖，實施過程如下：
[0132] 醋酸催化加氫反應單元主要包括醋酸蒸發(fā)器1、加氫反應器2、氣液分離塔3及閃 蒸塔4等，其主要功能是以醋酸及氫氣為原料，在催化劑的作用下，氣相加氫反應得到加氫 反應產(chǎn)物，并通過氣液分離塔3、閃蒸塔4等設備處理加氫反應液，處理回收其中過量的氫 氣循環(huán)使用，加氫反應液401送至乙醇產(chǎn)品精餾脫水單元進一步處理。
[0133] 醋酸原料101與循環(huán)醋酸105混合后經(jīng)醋酸預熱器20送入醋酸蒸發(fā)器1與反應 循環(huán)氣403接觸蒸發(fā)，蒸發(fā)器1上部排出的原料反應氣104中氫氣和醋酸的摩爾比為3:1， 未被氣化的循環(huán)醋酸105從醋酸蒸發(fā)器1的底部引出，與來自原料貯罐的醋酸101混合后， 再送入醋酸預熱器20進行加熱。
[0134] 醋酸蒸發(fā)器1上部排出的原料氣104經(jīng)原料加熱器21加熱升溫至加氫反應器2 的反應溫度40(TC，再送入加氫反應器2進行加氫反應操作。
[0135] 所述的加氫反應器2內(nèi)裝填負載型或非負載型的Pt、Ag貴金屬催化劑，負載型催 化劑中Pt的負載量為0. 02 %，Ag的負載量為3 %，加氫反應器2的反應操作壓力為1. OMPa， 反應溫度400°C。加氫反應器2中的原料氣104在催化劑的作用下，實現(xiàn)醋酸加氫轉(zhuǎn)化為乙 醇的操作，醋酸原料反應轉(zhuǎn)化率99. 9%，乙醇的反應選擇性為95. 0%。
[0136] 加氫反應器2排出的加氫反應產(chǎn)物201，經(jīng)冷卻器23冷卻后送至氣液分離塔3進 行氣液分離操作。冷卻后的加氫反應產(chǎn)物201在氣液分離塔3內(nèi)與氣液分離塔循環(huán)液303 逆流接觸，實現(xiàn)汽液分離操作。氣液分離塔尾氣301送至鍋爐焚燒，減少惰性氣體及副產(chǎn)輕 雜質(zhì)在反應循環(huán)氣中的累積，氣液分離塔循環(huán)頂氣302與加氫反應液的閃蒸氣402及原料 氫氣102混合，經(jīng)循環(huán)氣壓縮機24增壓至滿足加氫反應器2的操作壓力，并通過循環(huán)氣加 熱器22加熱后，送至醋酸蒸發(fā)器1的底部。
[0137] 氣液分離塔循環(huán)液303經(jīng)塔釜液循環(huán)泵25增壓，循環(huán)釜液經(jīng)循環(huán)冷卻器26降溫 后送至氣液分離塔3的上部作為洗液回流，其功能為冷凝加氫反應產(chǎn)物201中的乙醇、醋 酸等重組分，凈化尾氣301，使其含有較少的乙醇、醋酸等重組分，使反應循環(huán)氣403實現(xiàn)凈 化。氣液分離塔釜采出液304送至閃蒸塔4,通過降低操作壓力進一步進行脫氣。
[0138] 氣液分離塔3通過控制循環(huán)釜液經(jīng)循環(huán)冷卻器26冷卻液出口的溫度，實現(xiàn)控制氣 液分離塔頂氣的溫度為40°C，氣液分離塔3的操作壓力為循環(huán)氣壓縮機24的備壓。
[0139] 閃蒸塔4的操作壓力為0. OIMPa。閃蒸塔4頂部排出的閃蒸氣402送至循環(huán)氣氣 體壓縮機24增壓，閃蒸塔4底部排出的加氫反應液401送至乙醇產(chǎn)品精餾脫水單元的脫輕 塔5,加氫反應液401中乙醇含量約60%。
[0140] 乙醇產(chǎn)品精餾脫水單元主要包括脫輕塔5、精餾一塔6、精餾二塔7等，主要功能是 以加氫反應液為原料，通過精餾等操作得到工業(yè)酒精產(chǎn)品。
[0141] 來自醋酸催化加氫反應單元的閃蒸塔4的加氫反應液401送入脫輕塔5,脫輕塔5 同時也加入堿液501，控制脫輕塔釜采506的pH值6. 5,堿液501為20 %氫氧化鈉水溶液， 該塔操作壓力為常壓。
[0142] 脫輕塔頂氣502經(jīng)過脫輕塔冷凝器40部分冷凝，脫輕塔回流液503返回脫輕塔5 頂部，脫輕塔冷凝器40排放的脫輕塔尾氣504送鍋爐焚燒，尾氣504中主要含有氫氣、氮 氣、乙烷等不凝氣，脫輕塔釜采506送入精餾一塔6。
[0143] 精餾一塔6操作壓力為-0. 08Mpa.精餾一塔6的進料分別為脫輕塔釜采506及精 餾二塔尾氣凝液703。精餾一塔頂氣601經(jīng)精餾一塔冷凝器43冷凝后，回流液602返回精 餾一塔6塔頂部作回流，精餾一塔的頂部采出603送乙醚乙醛回收裝置。精餾一塔上側(cè)線采 出605為富含乙醇流股，乙醇濃度為85%，送入精餾二塔7上部進料口，精餾一塔釜采604 送至精餾二塔7下部進料口。
[0144] 精餾二塔7操作壓力為0. 05Mpa，由于生產(chǎn)工業(yè)酒精產(chǎn)品，關(guān)閉流程中精餾二塔頂 部采出704的無水乙醇閥門51。
[0145] 精餾二塔頂氣701用于精餾一塔釜再沸器42加熱，實現(xiàn)精餾二塔頂氣701的熱量 的二次利用，精餾一塔不需要外加新鮮蒸汽，同時實現(xiàn)精餾二塔頂氣701的冷凝。精餾二塔 頂氣701的凝液一部分為精餾二塔回流液709返回精餾二塔7塔頂，剩余凝液作為工業(yè)酒 精產(chǎn)品708采出，得到的工業(yè)酒精產(chǎn)品的各項指標達到國家標準GB/T 394. 1-2008,工業(yè)酒 精廣品精饋脫水單兀的收率為99. 0%。
[0146] 精餾二塔尾氣702經(jīng)精餾二塔后冷器44冷凝后得到精餾二塔尾氣凝液703返回 精餾一塔6進料回收乙醇，實現(xiàn)工業(yè)酒精產(chǎn)品再次脫雜質(zhì)。精餾二塔下部側(cè)線采出雜醇流 股705,精餾二塔釜采707送至污水處理裝置。
[0147] 采用本發(fā)明技術(shù)生產(chǎn)的工業(yè)酒精產(chǎn)品各項指標達到國家標準GB/T 394. 1-2008。
[0148] 實施例5
[0149] 根據(jù)本發(fā)明的一種醋酸加氫制乙醇的方法，以醋酸及氫氣為原料，通過醋酸催化 加氫反應單元及乙醇產(chǎn)品精餾脫水單元生產(chǎn)無水乙醇產(chǎn)品，具體參見圖1為醋酸催化加氫 反應單元的流程圖，圖2為乙醇產(chǎn)品精餾脫水單元的流程圖，實施過程如下：
[0150] 醋酸催化加氫反應單元主要包括醋酸蒸發(fā)器1、加氫反應器2、氣液分離塔3及閃 蒸塔4等，其主要功能是以醋酸及氫氣為原料，在催化劑的作用下，氣相加氫反應得到加氫 反應產(chǎn)物，并通過氣液分離塔3、閃蒸塔4等設備處理加氫反應液，處理回收其中過量的氫 氣循環(huán)使用，加氫反應液401送至乙醇產(chǎn)品精餾脫水單元進一步處理。
[0151] 醋酸原料101與循環(huán)醋酸105混合后經(jīng)醋酸預熱器20送入醋酸蒸發(fā)器1與反應 循環(huán)氣403接觸蒸發(fā)，蒸發(fā)器1上部排出的原料反應氣104中氫氣和醋酸的摩爾比為20: 1， 未被氣化的循環(huán)醋酸105從醋酸蒸發(fā)器1的底部引出，與來自原料貯罐的醋酸101混合后， 再送入醋酸預熱器20進行加熱。
[0152] 醋酸蒸發(fā)器1上部排出的原料氣104經(jīng)原料加熱器21加熱升溫至加氫反應器2 的反應溫度280°C，再送入加氫反應器2進行加氫反應操作。
[0153] 所述的加氫反應器2內(nèi)裝填負載型或非負載型的Pt、Ag貴金屬催化劑，負載型 催化劑中Pt的負載量為0. 2%，Ag的負載量為3. 0%，加氫反應器2的反應操作壓力為 3. OMPa，反應溫度280°C。加氫反應器2中的原料氣104在催化劑的作用下，實現(xiàn)醋酸加氫 轉(zhuǎn)化為乙醇的操作，醋酸原料反應轉(zhuǎn)化率99. 5%，乙醇的反應選擇性為97. 0%。
[0154] 加氫反應器2排出的加氫反應產(chǎn)物201，經(jīng)冷卻器23冷卻后送至氣液分離塔3進 行氣液分離操作。冷卻后的加氫反應產(chǎn)物201在氣液分離塔3內(nèi)與氣液分離塔循環(huán)液303 逆流接觸，實現(xiàn)汽液分離操作。氣液分離塔3頂氣中分出的氣液分離塔尾氣301送至鍋爐 焚燒，減少惰性氣體及副產(chǎn)輕雜質(zhì)在反應循環(huán)氣中的累積，氣液分離塔循環(huán)頂氣302與加 氫反應液的閃蒸氣402及原料氫氣102混合，經(jīng)循環(huán)氣壓縮機24增壓至滿足加氫反應器2 的操作壓力，并通過循環(huán)氣加熱器22加熱后，送至醋酸蒸發(fā)器1的底部。
[0155] 氣液分離塔循環(huán)液303經(jīng)塔釜液循環(huán)泵25增壓，循環(huán)釜液經(jīng)循環(huán)冷卻器26降溫 后送至氣液分離塔3的上部作為洗液回流，其功能為冷凝加氫反應產(chǎn)物201中的乙醇、醋 酸等重組分，凈化尾氣301，使其含有較少的乙醇、醋酸等重組分，使反應循環(huán)氣403實現(xiàn)凈 化。氣液分離塔釜采出液304送至閃蒸塔4,通過降低操作壓力進一步進行脫氣。
[0156] 氣液分離塔3通過控制循環(huán)釜液經(jīng)循環(huán)冷卻器26冷卻液出口的溫度，實現(xiàn)控制氣 液分離塔頂氣的溫度為25°C，氣液分離塔3的操作壓力為循環(huán)氣壓縮機24的備壓。
[0157] 閃蒸塔4的操作壓力為0. OIMPa。閃蒸塔4頂部排出的閃蒸氣402送至循環(huán)氣氣 體壓縮機24增壓，閃蒸塔4底部排出的加氫反應液401送至乙醇產(chǎn)品精餾脫水單元的脫輕 塔5,加氫反應液401中乙醇含量約75%。
[0158] 乙醇產(chǎn)品精餾脫水單元主要包括脫輕塔5、精餾一塔6、精餾二塔7、吸附裝置8等， 主要功能是以加氫反應液為原料，通過精餾等操作得到無水乙醇產(chǎn)品。
[0159] 來自醋酸催化加氫反應單元的閃蒸塔4的加氫反應液401送入脫輕塔5,脫輕塔5 同時也加入堿液501，控制脫輕塔釜采506的pH值6. 5,堿液501為5%氫氧化鈉水溶液，該 塔操作壓力為〇· 2Mpa。
[0160] 脫輕塔頂氣502經(jīng)過脫輕塔冷凝器40部分冷凝，脫輕塔回流液503返回脫輕塔5 頂部，脫輕塔冷凝器40排放的脫輕塔尾氣504送鍋爐焚燒，尾氣504中主要含有氫氣、氮 氣、乙烷等不凝氣，脫輕塔釜采506送入精餾一塔6。
[0161] 精餾一塔6的進料分別為脫輕塔釜采506及精餾二塔尾氣凝液703,操作壓力為 0. 3MPa。精餾一塔頂氣601經(jīng)精餾一塔冷凝器43冷凝后，回流液602返回精餾一塔6塔頂 部作回流，精餾一塔的頂部采出603送乙醚乙醛回收裝置。精餾一塔上側(cè)線采出605為富 含乙醇流股，乙醇濃度為92. 5 %，送入精餾二塔7上部進料口，精餾一塔釜采604送至精餾 二塔7下部進料口。
[0162] 開啟流程中精餾二塔頂部采出704的無水乙醇閥門51，也就是開啟吸附裝置8,同 時關(guān)閉工業(yè)酒精產(chǎn)品708采出的工業(yè)酒精閥門52,精餾二塔7和吸附裝置8的操作流程如 下：
[0163] 精餾二塔7操作壓力為0.6Mpa。
[0164] 精餾二塔頂氣701經(jīng)精餾一塔釜再沸器42部分冷凝，凝液為二塔回流液709送至 回精餾二塔7塔頂，精餾二塔尾氣702經(jīng)精餾二塔后冷器44冷凝后得到精餾二塔尾氣凝液 703返回精餾一塔6進料。
[0165] 精餾二塔頂部采出704含共沸水的乙醇蒸汽經(jīng)過熱器46加熱后，送至吸附裝置8 進行脫水，吸附裝置內(nèi)裝3A°分子篩吸附劑，脫除精二頂部采出704流股中的水分。
[0166] 吸附裝置8的吸附操作壓力0· 05Mpa，再生操作壓力為-0· 09Mpa。
[0167] 脫水后的無水乙醇氣801經(jīng)無水乙醇冷凝器47冷凝后得到無水乙醇產(chǎn)品，得到的 無水乙醇產(chǎn)品各項指標達到國家標準GB/T678-2008。
[0168] 吸附裝置8通過變溫變壓實現(xiàn)吸附劑的再生，吸附劑再生過程產(chǎn)生的再生氣802， 經(jīng)再生冷凝器48冷凝后送至精餾一塔6處理回收乙醇，再生液803主要含有乙醇和水，乙 醇含量約90%，無水乙醇產(chǎn)品精餾脫水單元的收率99. 6%。
[0169] 精餾二塔釜液主要組成為水，精餾二塔塔釜采出的循環(huán)工藝水706關(guān)閉至脫輕塔 5閥門，精餾二塔釜采707送至污水處理裝置。
[0170] 以上實施例對一種醋酸加氫生產(chǎn)乙醇的方法進行了詳細具體地描述。當然，所屬 領(lǐng)域的技術(shù)人員可以意識到：本發(fā)明不僅適用于醋酸加氫生產(chǎn)乙醇，還適用于生產(chǎn)燃料乙 醇及醫(yī)用酒精等乙醇產(chǎn)品。另外，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可通過借鑒本文的內(nèi)容，適當工藝參 數(shù)等實現(xiàn)本發(fā)明。相關(guān)技術(shù)人員明顯能在不脫離本
【發(fā)明內(nèi)容】
、精神和范圍內(nèi)對本文所述的 單元操作進行改動或適當變更與組合，來實現(xiàn)本發(fā)明技術(shù)。特別需要指出的是，所有相類似 的替換和改動對所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是顯而易見的，它們都被視為被包括在本發(fā)明精 神、范圍和內(nèi)容。
【權(quán)利要求】
1. 一種以醋酸為原料生產(chǎn)乙醇的方法，主要包括醋酸催化加氫反應單元和乙醇產(chǎn)品精 餾脫水單元，生產(chǎn)原料為醋酸和氫氣；其特征是乙醇產(chǎn)品精餾脫水單元包括脫輕塔、精餾一 塔、精二塔及吸附裝置；精餾一塔釜再沸器的加熱介質(zhì)為精二塔頂氣，精二塔頂氣的冷凝熱 被二次利用，精餾一塔再沸器操作過程中不需要消耗新鮮蒸汽。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是醋酸催化加氫反應單元的醋酸蒸發(fā)器通過控制 熱醋酸的加熱溫度及循環(huán)氣的循環(huán)量，控制蒸發(fā)器上部排出的原料反應氣的物料量以及原 料反應氣中氫氣與醋酸的摩爾比，氫氣和醋酸的摩爾比為3:1?50:1。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是醋酸催化加氫反應單元的氣液分離塔采用精餾 吸收塔形式及自身冷凝液的循環(huán)降溫洗滌操作方式，實現(xiàn)加氫反應產(chǎn)物的部分冷凝及反應 循環(huán)氣的凈化。
4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是醋酸催化加氫反應單元的氣液分離塔通過控制 循環(huán)釜液經(jīng)循環(huán)冷卻器冷卻液出口的溫度，控制氣液分離塔循環(huán)頂氣及氣液分離塔尾氣的 溫度。
5. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是醋酸催化加氫反應單元的加氫反應產(chǎn)物，通過 氣液分離塔及閃蒸塔兩種壓力操作條件下，實現(xiàn)反應循環(huán)氣的凈化回收，其中氣液分離塔 頂氣只通過一級增壓可以達到反應循環(huán)氣的壓力操作要求。
6. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是醋酸催化加氫反應單元的加氫反應器內(nèi)裝填負 載型或非負載型的Pt、Ag貴金屬催化劑，負載型催化劑中Pt的負載量為0. 2%?2%，Ag 的負載量為0.01 %?3%。
7. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是乙醇產(chǎn)品精餾脫水單元的脫輕塔加入堿液，中 和加氫反應液中的有機酸，控制脫輕塔釜采的pH值6?7。
8. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是乙醇產(chǎn)品精餾脫水單元的精二塔頂氣在精餾一 塔釜再沸器中部分冷凝，富集雜質(zhì)的尾氣送至精二塔后冷器冷凝，得到的尾氣凝液送至精 餾一塔回收乙醇。
9. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是乙醇產(chǎn)品精餾脫水單元的精餾一塔上側(cè)線采出 為富含乙醇流股，乙醇濃度為75 %?93 %，送入精二塔上部進料口，精餾一塔釜采送至精 二塔下部進料口回收乙醇。
10. 本如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是通過改變調(diào)整精餾脫水單元的精二塔及吸 附裝置的操作方式，即生產(chǎn)工業(yè)酒精產(chǎn)品，又生產(chǎn)無水乙醇產(chǎn)品；乙醇產(chǎn)品精餾脫水單元生 產(chǎn)工業(yè)酒精產(chǎn)品時，關(guān)閉流程中精二塔頂部采出的無水乙醇閥門，精二塔頂氣的部分凝液 作為工業(yè)酒精產(chǎn)品采出，精二塔尾氣凝液返回精餾一塔進料，實現(xiàn)工業(yè)酒精產(chǎn)品再次脫雜 質(zhì)；乙醇產(chǎn)品精餾脫水單元生產(chǎn)無水乙醇產(chǎn)品時，關(guān)閉工業(yè)酒精產(chǎn)品的工業(yè)酒精閥門，將精 二塔頂部采出通過過熱器加熱后送至吸附裝置，得到無水乙醇產(chǎn)品氣，冷凝后得到無水乙 醇產(chǎn)品。
【文檔編號】C07C31/08GK104140357SQ201410346971
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年7月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月18日
【發(fā)明者】張敏華, 耿中峰, 余英哲, 馬靜, 李桂明, 李永輝, 董秀芹, 呂惠生 申請人:天津大學