[发明专利]一种合成气直接生产乙醇的系统

说明书

本发明属于乙醇生产的技术领域，具体为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和脱二甲醚单元，脱除羰基化反应器出口，即第二闪蒸罐顶部气相出口的气相中的二甲醚，使得加氢反应器中的催化剂不会因二甲醚的引入快速失活，大大的延长了加氢催化剂的寿命，增加了羰基化反应器出口的气相直接送往加氢反应器的可行性；采用甲醇洗涤的方案脱除羰基化反应器出口的气相中的二甲醚，液相的含有二甲醚的甲醇直接送往二甲醚合成单元作为原料，回收了气相中的二甲醚；因此本发明的相对于合成气多步法生产乙醇，可节约投资20%，能耗降低15%，延长加氢反应催化剂寿命的20倍，大大的增加了装置运行的稳定性。

技术领域

本发明属于乙醇生产的技术领域，具体为一种合成气直接生产乙醇的系统。

背景技术

乙醇是世界上公认的环保清洁燃料，同时可作为车用燃料和车用燃料的添加剂，可以降低汽车尾气中一氧化碳、碳氢化合物、颗粒物、氮氧化合物及苯系有害物的排放，可以有效改善我国的环境质量，对解决我国大气污染问题，实现国家碳减排、碳达峰目标具有重要的意义。

目前市场主要的乙醇生产路线主要以下几种：一种是以基于生物质路线的糖类或纤维素发酵法；一种是基于石油路线的乙烯水合法；一种是基于合成气发酵生成乙醇的方法；一种是合成气经中间产物生成乙酸，进一步加氢生成乙醇的方法；一种是合成气经中间产物乙酸甲酯，进一步加氢生成乙醇的方法。

CN109574798A公开了一种合成气直接生产乙醇的方法，该方法以合成气为原料，整合了甲醇合成、甲醇制二甲醚、二甲醚羰基化制乙酸甲酯以及乙酸甲酯加氢制乙醇的过程，实现了合成气直接生产乙醇；但是羰化反应器出口的二甲醚容易造成加氢反应催化剂快速失活的，因此需要对羰化反应器出口的二甲醚进行处理。

发明内容

针对背景技术中的问题，本发明提供一种合成气直接生产乙醇的系统，针对羰化反应器出口的二甲醚容易造成加氢反应催化剂快速失活的特点，对羰化反应器出口的合成气进行了脱除二甲醚的处理措施，降低了加氢反应器入口合成气中的二甲醚含量，延长了加氢反应催化剂的寿命同时，对羰基化反应出口的二甲醚进行了循环，大大降低了反应回路的能耗。

具体技术方案如下：

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，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底部进口，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；