[发明专利]一种生物乙醇制备乙酸乙烯的新方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生物乙醇制备乙酸乙烯的新方法，该方法根据生物乙醇原料及生物乙烯中间产物制备的特点，将生物乙醇原料、乙烯中间产物及乙酸乙烯产品制备等技术优化集成，从而缩短简化了生物乙醇制备乙酸乙烯的生产过程，降低了乙酸乙烯生产的能耗和物耗，提高了以生物乙醇为原料生产乙酸乙烯产品的市场竞争力。 

背景技术

乙酸乙烯(VAc)是一种重要的有机化工原料，通过自身聚合或与其它单体共聚，可以生成聚乙烯醇(PVA)、乙酸乙烯-乙烯共聚物(EVA)、聚乙酸乙烯(PVAC)、乙酸乙烯-氯乙烯共聚物(EVC)等衍生物。这些衍生物的用途十分广泛，一般可用于粘接剂，纸张或织物的上胶剂、油漆、墨水、皮革加工、乳化剂、水溶性膜、土壤改良剂等方面。乙酸乙烯作为中间体，随着聚乙烯醇非纤维领域应用的拓展，使得乙酸乙烯的需求不断增长和提高。 

乙酸乙烯生产工艺路线有乙烯法和乙炔法两种。乙炔法在20世纪60年代以前是乙酸乙烯的主要生产方法。20世纪70年代以来，随着全球石油化工的发展，乙烯价廉易得，乙烯法由此占据了乙酸乙烯生产的主导地位，目前，乙烯法装置的生产能力占总能力的77.48％。 

乙烯法又分为乙烯液相法和乙烯气相法。乙烯液相法由于腐蚀问题和技术经济不过关而被淘汰，而乙烯气相法由于工艺性及经济性好而占主导地位。但是由于乙烯法生产乙酸乙烯由于依赖石油资源，随着世界石油市场供需矛盾严重失衡，石油价格飞涨，经济竞争力下降。因此，采用生物乙醇等可再生资源替代以石油为原料的乙烯生产乙酸乙烯的生产技术，已成为业界关注的热点。 

生物乙醇是以淀粉质、糖质或生物质为原料，经液化、发酵、蒸馏等工序制得，是一种可再生的重要基础原料及产品。2008年开始，中国石油对外依存度已超过50％。因此，推广生物乙醇等可再生资源替代以石油为原料生产基本化工原料和产品，对保证我国的能源安全，改善生态环境，促进农业发展意义十分重大。 

本发明涉及一种生物乙醇制备乙酸乙烯的新方法，将采用乙醇发酵成熟醪为原料，通过生物乙烯制备、乙酸乙烯合成反应及乙酸乙烯精制三个单元生产乙酸乙烯产品。该方法采用 生物乙醇可再生原料替代以石油为原料的乙烯原料，并根据生物乙醇原料及生物乙烯中间产物的制备特点，采用热耦合精密精馏等技术将生物乙醇原料制备、乙烯中间产物及乙酸乙烯生产等过程优化集成，从而简化缩短了生物乙醇制备乙酸乙烯的生产过程，降低了乙酸乙烯生产的能耗和物耗，提高了以生物乙醇为原料生产乙酸乙烯产品的市场竞争力，实现了乙酸乙烯产品的循环低碳生产模式， 

发明内容

本发明涉及一种生物乙醇制备乙酸乙烯的新方法，该方法将采用乙醇发酵成熟醪为原料，通过生物乙烯制备、乙酸乙烯合成反应及乙酸乙烯精制三个单元生产达到要求的乙酸乙烯产品。从而实现生物乙醇制备乙酸乙烯过程，可再生生物质原料对不可再生的化石原料的部分替代，简化缩短生产过程，降低乙酸乙烯生产的能耗和物耗。 

本发明的技术方案： 

本发明涉及一种生物乙醇制备乙酸乙烯的新方法，其特征是以来自乙醇发酵单元的乙醇发酵成熟醪为原料生产乙酸乙烯产品，乙醇发酵成熟醪乙醇体积浓度为5-20％，生产过程包括生物乙烯制备单元、乙酸乙烯合成反应单元及乙酸乙烯产品精制单元， 

本发明特征是在生物乙烯制备单元，来自乙醇蒸馏塔2的乙醇质量浓度为40～60％的乙醇水溶液，作为脱水制备乙烯的乙醇原料不经过加水稀释操作，直接汽化加热后送入乙烯反应器12，实现乙烯生产过程中的工艺水消耗量为零。 

本发明特征是在生物乙烯制备单元，来自乙烯反应器12的乙烯反应气降温冷凝后，在汽液分离罐中进行汽液分离，主要含乙烯的气体物料不经过进一步分离提纯，直接通过乙烯压缩机压缩后，送入乙酸乙烯反应单元合成乙酸乙烯。 

本发明特征是第六精馏塔46的塔顶冷凝器与第二精馏塔再沸器51为同一设备，第二精馏塔再沸器51加热介质为第六精馏塔46的塔顶蒸汽，第二精馏塔42操作不消耗新鲜蒸汽。 

本发明特征是在乙酸乙烯产品精制单元，第五精馏塔45的塔顶冷凝器与第七精馏塔再沸器58为同一设备，第七精馏塔再沸器58加热介质为第五精馏塔45的塔顶蒸汽，第七精馏塔47操作不消耗新鲜蒸汽。 

生物乙醇制备乙酸乙烯的新方法的具体生产流程说明如下： 

采用乙醇发酵成熟醪为原料生产乙酸乙烯的生产工艺过程主要包括三个单元：生物乙烯制备单元、乙酸乙烯合成反应单元及乙酸乙烯产品精制单元。 

1.生物乙烯制备单元