[发明专利]一种醋酸加氢制乙醇精馏工艺简化的方法

说明书

技术领域

    本发明涉及有机化学工业的产品精制，具体为醋酸加氢制乙醇精馏工艺简化的方法。

背景技术

乙醇，俗称酒精，它在常温、常压下是一种易燃、易挥发的无色透明液体，它的水溶液具有特殊的、令人愉快的香味，并略带刺激性。乙醇的用途很广，可用乙醇来制造醋酸、饮料、香精、染料、燃料等。医疗上也常用体积分数为70%—75%的乙醇作消毒剂等。

工业上一般用淀粉发酵法或乙烯直接水化法制取乙醇： 

　　1．发酵法 

　　发酵法制乙醇是在酿酒的基础上发展起来的，在相当长的历史时期内，曾是生产乙醇的唯一工业方法。发酵法的原料可以是含淀粉的农产品，如谷类、薯类或野生植物果实等；也可用制糖厂的废糖蜜；或者用含纤维素的木屑、植物茎秆等。这些物质经一定的预处理后，经水解（用废蜜糖作原料不经这一步）、发酵，即可制得乙醇。 

　　发酵液中的质量分数约为6%~10%，并含有其他一些有机杂质，经精馏可得95%的工业乙醇。 

　　2．乙烯水化法

　  乙烯直接水化法，就是在加热、加压和有催化剂存在的条件下，是乙烯与水直接反应，生产乙醇： 

　　CH₂═CH₂ + H─OH→C₂H₅OH（该反应分两步进行，第一步是与醋酸汞等汞盐在水-四氢呋喃溶液中生成有机汞化合物，而后用硼氢化钠还原）。 

此法中的原料—乙烯可大量取自石油裂解气，成本低，产量大，这样能节约大量粮食，因此发展很快。

同时西南化工研究设计院发明了一种用醋酸乙酯加氢制备乙醇的方法（CN 201010584928.0），该方法采用醋酸乙酯或醋酸甲酯作为原料，在铜基催化剂作用下加氢生成乙醇，本方法发明了由煤作原料制得乙醇的生产工艺路线，解决了目前我国煤制甲醇及下游醋酸产能过剩，下游应用不足的问题。同时也解决了由于我国乙烯紧缺、粮食紧缺造成乙醇供应不足的局面。

CN 201010584928.0制备乙醇的原料醋酸乙酯通常采用醋酸和醇类在硫酸的催化作用下酯化反应得到，而常规的酯化生产醋酸乙酯工艺通常需要5塔分离的方法进行精馏提纯最终才能得到合格的醋酸乙酯产品。（见附图1）反应的产物是主反应生成的乙醇及副反应生成的乙烷和水，同时出反应器的物料中还包括未反应完的醋酸乙酯，所以要得到合格的乙醇产品还需要进行进一步精制。

乙醇产品分为不同的规格，其中包括工业乙醇（96%体积百分数），化学试剂（95%体积百分数）、无水乙醇（99.5~99.8%质量百分数）等不同规格，针对不同的产品需要采用不同的精制方法。

发明内容

由于CN 201010584928.0制备乙醇的原料醋酸乙酯可以使用含量为90%的醋酸乙酯粗产品，所以本发明基于节约投资、降低能耗、简化流程的考虑，发明了一种醋酸乙酯加氢制乙醇精馏简化的工艺。

    本发明的上述目的是通过如下技术方案实现的：一种醋酸乙酯加氢制乙醇精馏工艺简化的方法，包括如下步骤：

1）原料乙醇及醋酸从酯化塔塔釜加入，在塔釜中循环的硫酸催化作用下进行反应；

2）通过酯化塔反应分离，得到加氢原料醋酸乙酯的粗产品，供加氢工序反应用，酯化反应生成的水通过废水回收塔将其中的酯和醇回收返回酯化塔重新反应；

3）将步骤2得到醋酸乙酯粗产品通过催化剂进行加氢反应，加氢反应器出口物料进行冷却，再通过汽液分离后未反应完的氢气和少量有机组分循环回加氢反应器入口重复使用，液相物料从醋酸乙酯生产流程中的提浓塔塔中部进入，通过乙二醇萃取精馏分离后，塔顶采出未反应完的醋酸乙酯及少量乙醇，塔釜物料进入到醋酸乙酯生产流程中的低酯回收塔中，通过乙二醇萃取精馏的方法脱除物料中的水，最终塔顶得到无水乙醇产品；

4）步骤3中的塔釜物料再通过醋酸乙酯生产流程中的精制塔精馏分离后，塔釜得到的乙二醇返回到提浓塔及低酯回收塔循环使用。

本发明中，步骤2得到的粗产品中醋酸乙酯的含量≥90%（wt%），优选醋酸乙酯含量为90.0%—92.0%。