[发明专利]一种合成气直接生产乙醇的系统

权利要求书

1.一种合成气直接生产乙醇的系统，包括二甲醚合成单元、羰基化反应单元和加氢反应单元，其特征在于：还包括脱二甲醚单元；

所述二甲醚合成单元包括二甲醚反应器（11）、第一换热器（16）和二甲醚精馏塔（12）；

羰基化反应单元包括羰基化反应器（21）、第一冷凝器（22）、第一闪蒸罐（23）和乙酸甲酯精制塔（24）；

加氢反应单元包括加氢反应器（41）、第二换热器（42）、第二闪蒸罐（43）和乙醇精馏塔（47）；

脱二甲醚单元包括二甲醚洗涤塔（31）、气相预冷器（32）和液相预冷器（33）；

第一甲醇进口通过预热器（14）和带有汽化器的甲醇汽化罐（15）管道连通，甲醇汽化罐（15）的顶部出口经过第一换热器（16）管道连通二甲醚反应器（11）顶部进口，二甲醚反应器（11）底部出口经过第一换热器（16）管道连通二甲醚精馏塔（12）的进口，二甲醚精馏塔（12）的底部管道连通有甲醇回收塔（13）；二甲醚精馏塔（12）的侧线采出口通过二甲醚汽化器（17）管道连通所述羰基反应器（21）进口，羰基反应器（21）的底部出口通过第一冷凝器（22）管道连通所述第一闪蒸罐（23）的进口；

所述第一闪蒸罐（23）的顶部经过气相预冷器（32）管道连通二甲醚洗涤塔（31）下部进口，二甲醚洗涤塔（31）顶部进口通过液相预冷器（33）连通第二甲醇进口，

二甲醚洗涤塔（31）的顶部出口经过气相预冷器（32）管道连通第二换热器（42）进口，二甲醚洗涤塔（31）的底部出口经过液相预冷器（33）管道连通第一甲醇进口；

所述第一闪蒸罐（23）的底部管道连通乙酸甲酯精制塔（24）进口，乙酸甲酯精制塔（24）底部出口通过乙酸甲酯泵（25）管道连通第二换热器（42）进口；

第二换热器（42）出口管道连通加氢反应器（41）进口，加氢反应器（41）底部出口通过第二换热器（42）管道连通第二闪蒸罐（43）；

所述第二闪蒸罐（43）的顶部依次经过冷却器（44）和分离器（45）管道连通第二换热器（42）进口，第二闪蒸罐（43）的底部通过第一卧式缓冲罐（46）管道连通乙醇精馏塔（47），乙醇精馏塔（47）的底部通过出料泵管道连通着乙醇产品出口；

系统工作时，羰基反应器（21）进口和第二换热器（42）的进口分别通过管道接通混合气进口，混合气为摩尔比为1:1~10:1的H2和CO，主要包括以下步骤，

甲醇为原料在二甲醚反应器（11）中生成二甲醚；

二甲醚、循环二甲醚和混合气在羰基化反应器（21）内进行羰基化反应生成含乙酸甲酯的混合物；混合物经气液分离后气相在二甲醚洗涤塔（31）内经甲醇洗涤脱除二甲醚后得到净化混合气，液相经乙酸甲酯精制塔（24）得到乙酸甲酯；

乙酸甲酯和混合气在加氢反应器（41）中反应，生成物经纯化得到乙醇产品和甲醇；其中甲醇和乙醇的摩尔比为1:1~2:1。

2.根据权利要求1一种合成气直接生产乙醇的系统，其特征在于：所述二甲醚精馏塔（12）、甲醇回收塔（13）、乙酸甲酯精制塔（24）和乙醇精馏塔（47）的顶部和上部之间均连通有上回流回路（这个只提到了47的塔）；

所述二甲醚精馏塔（12）、甲醇回收塔（13）、乙酸甲酯精制塔（24）和乙醇精馏塔（47）的底部和下部之间均连通有下回流回路，且下回流回路上设有下冷凝器（54）；

所述乙醇精馏塔（47）和甲醇回收塔（13）上的回流泵（51）均通过管道连通第一甲醇进口；

乙酸甲酯精制塔（24）上的回流泵（51）通过管道连通羰基化反应器（21）进口。

3.根据权利要求1所述一种合成气直接生产乙醇的方法，其特征在于：所述分离器的顶部出口通过循环压缩机管道连通第二换热器（42）的进口。

4.根据权利要求1所述一种合成气直接生产乙醇的方法，其特征在于：所述羰基化反应器（21）为板式固定床反应器或移动床反应器；羰基化反应器（21）内的反应温度为200~300℃、反应压力为5.0~8.0 MPaG。

5.根据权利要求1所述一种合成气直接生产乙醇的方法，其特征在于：所述第二甲醇进口的进料甲醇的温度为-30℃~0℃、压力为5.0~8.0 MPaG。