[发明专利]粗醇产物的提取蒸馏

说明书

优先权要求

本申请要求2011年6月16日提交的美国申请No.13/162，034的优先权，通过引用将其全部内容和披露并入本文。

发明领域

本发明总体上涉及在加氢反应器中由乙酸生产乙醇的方法，特别是用于回收乙醇的提取蒸馏方法。

发明背景

用于工业用途的乙醇按照常规由石油化工原料例如油、天然气或煤生产，由原料中间体例如合成气生产，或者由淀粉质材料或纤维素材料例如玉米(corn)或甘蔗生产。由石油化工原料以及由纤维素材料生产乙醇的常规方法包括乙烯的酸催化水合、甲醇同系化、直接醇合成和费-托合成。石油化工原料价格的不稳定性促使按照常规生产的乙醇成本波动，在原料价格升高时使对乙醇生产的替代来源的需要比以往更大。淀粉质材料以及纤维素材料通过发酵转化为乙醇。然而，发酵通常用于适合于燃料或人类消费的乙醇的消费性生产。此外，淀粉质或纤维素材料的发酵与食品来源构成竞争并且对用于工业用途所可生产的乙醇的量施加了限制。

通过链烷酸和/或其它含羰基化合物的还原生产乙醇得到广泛研究，在文献中提及了催化剂、载体和操作条件的各种组合。在链烷酸例如乙酸的还原期间，其它化合物随乙醇一起生成或者以副反应生成。这些杂质限制了乙醇的生产和从这类反应混合物的回收。例如，在加氢期间，产生的酯与乙醇和/或水一起形成难以分离的共沸物。此外，当转化不完全时，未反应的酸保留在粗乙醇产物中，必须将其加以移除以回收乙醇。

EP2060553描述了将烃转化为乙醇的方法，该方法包括将烃转化为醋酸(ethanoic acid)和将醋酸加氢得到醇。将来自加氢反应器的料流进行分离以获得乙醇料流与乙酸和乙酸乙酯料流，将所述乙酸和乙酸乙酯料流再循环到加氢反应器。

其它文献已提出用于分离乙醇、乙酸乙酯和水的混合物的多种提取剂。美国专利No.4,654,123描述了使用提取剂将乙醇与水分离的方法。美国专利No.4,379,028和4,569,726描述了使用提取剂从乙酸乙酯/乙醇/水混合物回收乙酸乙酯的方法。美国专利No.6,375,807描述了使用提取剂将乙醇与乙酸乙酯分离的方法。

仍需要改善从使链烷酸例如乙酸和/或其它含羰基化合物还原获得的粗产物回收乙醇的方法。

发明概述

在第一实施方案中，本发明涉及生产乙醇的方法，该方法包括步骤：在反应器中将来自乙酸进料流的乙酸加氢形成包含乙醇、乙酸乙酯和乙酸的粗乙醇产物；在第一塔中于一种或多种提取剂存在下将至少部分所述粗乙醇产物分离成包含乙酸乙酯的第一馏出物，与包含乙醇、乙酸和一种或多种提取剂的第一残余物；以及从第一残余物回收乙醇。还可以将所述提取剂从第一残余物回收并返回到第一塔中。

一种或多种提取剂选自水、二甲亚砜、甘油、二乙二醇、1-萘酚、对苯二酚、N,N’-二甲基甲酰胺、1,4-丁二醇、乙二醇-1,5-戊二醇、丙二醇-四甘醇-聚乙二醇、甘油-丙二醇-四甘醇-1,4-丁二醇、乙醚、甲酸甲酯、环己烷、N,N’-二甲基-1,3-丙二胺、N,N’-二甲基乙二胺、二亚乙基三胺、六亚甲基二胺、1,3-二氨基戊烷、和烷基化的噻吩(thiopene)、十二烷、十三烷、十四烷、氯代链烷烃、和它们的混合物。

在第二实施方案中，本发明涉及生产乙醇的方法，该方法包括步骤：提供包含乙醇、乙酸和乙酸乙酯的粗乙醇产物；在第一塔中于一种或多种提取剂存在下将至少部分所述粗乙醇产物分离成包含乙酸乙酯的第一馏出物，与包含乙醇、乙酸和一种或多种提取剂的第一残余物；以及从第一残余物回收乙醇。

在第三实施方案中，本发明涉及生产乙醇的方法，该方法包括步骤：在反应器中将来自乙酸进料流的乙酸加氢形成包含乙醇、乙酸乙酯、水和乙酸的粗乙醇产物；将包含水的提取剂和至少部分所述粗乙醇产物给进到第一塔；在第一塔中将至少部分所述粗乙醇产物分离成包含乙酸乙酯的第一馏出物，与包含乙醇、乙酸和水的第一残余物；以及从第一残余物回收提取剂。

在第四实施方案中，本发明涉及生产乙醇的方法，该方法包括：在反应器中将来自乙酸进料流的乙酸加氢形成包含乙醇和乙酸乙酯的粗乙醇产物，在第一塔中于一种或多种提取剂存在下将至少部分所述粗乙醇产物分离成包含乙酸乙酯的第一馏出物，与包含乙醇和一种或多种提取剂的第一残余物；以及从第一残余物回收乙醇。

附图说明

由下面结合附图对本发明各个实施方案的详细描述可更全面地理解本发明，其中相同的数字指示相同的部分。