CN104211568A - 由醋酸生产燃料乙醇的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的醋酸加氢生产乙醇的方法属于醇类物质的生产技术领域，为了解决解决现有技术存在的乙醇提纯过程的缺陷，发明人经过深入细致的研究，特提出了一种醋酸经直接加氢为粗乙醇产物，然后依次经过分离未反应醋酸、分离出醋酸乙酯和脱除水分过程，获得乙醇产品。本发明方法可有效地从醋酸加氢过程产生的粗乙醇产物中生产出乙醇，这不仅降低了分离工艺的能耗，而且还能有效地弥补我国石油能源的短缺。

Description

由醋酸生产燃料乙醇的方法
技术领域
发明涉及一种生产乙醇的方法，更具体地说，本发明涉及一种通过醋酸加氢为乙醇并经精制过程获得乙醇产品的方法。
背景技术
乙醇是发现最早、用途最广的一种脂肪醇，也是酒的主要成分。室温下乙醇为无色、易挥发、易燃的液体。乙醇的用途广泛，例如可用来制取乙醛、乙醚、醋酸乙酯、乙胺、丙烯酸乙酯、环氧乙烷、医药、农药等化工原料，可掺入汽油和柴油中，可与水、醋酸、丙酮、苯、四氯化碳、氯仿、乙醚、乙二醇、甘油、硝基甲烷、吡啶和甲苯等溶剂混溶，还做消毒剂、饮料、稀释剂、环保涂料、农药、医药、橡胶、塑料、人造纤维、洗涤剂等几大方面。
目前乙醇的工业生产方法主要有发酵法和乙烯水合法。乙烯水合法是伴随着石油化工的兴起而发展的，包括间接水合法和直接水合法。近年来受乙烯生产成本的提高，在我国乙烯法基本处于停产状态。发酵法的主要原料是农作物（包括玉米、甘蔗、高粱、木薯、稻谷等），通过利用农作物中的淀粉发酵获得乙醇。
我国的主要的乙醇生产企业使用的原料为玉米、小麦和木薯（主要依靠进口）。事实上近年粮食成本大幅上涨，如玉米价格由2003年的1100元/吨上涨至目前的2300元/吨，因此乙醇也存在与人争粮的问题。木薯、甜高粱等非粮乙醇原料价格也一直看涨，而以纤维素乙醇为代表的二代乙醇技术距离应用还有较多的困难需要解决。
醋酸是一种重要的化工原料，主要用于PTA（19%）、醋酸乙烯（19%）、醋酸酯（29%）、氯醋酸（9%）、双乙烯酮（5%）、醋酐（5%）、农药、医药中间体等行业（括号内为醋酸消费比重）。醋酸的生产工艺有粮食发酵法、甲醇羰基化法、乙烯氧化法、乙醇氧化法、乙醛氧化法和乙烷氧化法等。由于原料成本优势明显，除粮食发酵法是食品级冰醋酸的主要生产途径外，目前全世界的醋酸基本通过甲醇羰羰基化法和乙烷氧化法生产。近年来随着甲醇羰基化技术的迅猛发展，虽然传统的乙烯氧化法退出历史舞台，但是甲醇羰基化法的产量扩展更加剧烈，从2006年的1020万吨增长至至2010年的1550万吨，预计2012年产能接近1900万吨，而需求的增长相对缓慢，据推算2012年过剩产能将超过500万吨。因此，国际醋酸价格一落千丈，装置开工率较低。
近10年来醋酸消费仍主要集中在传统领域，消费结构没有发生明显变化，没有形成新的需求增长点来支持新增产能。预计我国2012年醋酸需求量小于480万吨左右，产能过剩问题突出，甚至出现新装置开车后即停产。因此醋酸的下游用途开发迫在眉睫。
使用醋酸作为原料生产乙醇产品的途径包括两种，一是醋酸经酯化生成醋酸酯，然后醋酸酯加氢生成乙醇，再进行精制生产乙醇产品；二是醋酸直接加氢生成乙醇，再经精制过程生产乙醇产品。第一种方法相比第二种方法多出了酯化过程，并且大量乙醇需要循环作为酯化原料，相应增加了加氢反应器的尺寸及其前后的换热器的尺寸及能耗、至少部分精制过程也放大一倍，其优点是加氢过程的腐蚀强度可能会低些，但其过程中也或多或少地存在醋酸，仍存在腐蚀性。但是，第二种方法的关键是研制出醋酸直接加氢的催化剂，这一难题也是很多单位为什么选择第一种醋酸经酯化再加氢的方法的原因。
为了省略酯化过程，醋酸直接加氢的方法也在被研究。例如美国Calenese公司就醋酸加氢提交了大量专利申请。例如PCT申请进入中国国家阶段的CN102414153A，公开了首先将醋酸加氢成粗乙醇产物，然后在第一个塔中分离出未反应的醋酸，将第一个塔的馏出物在第二个塔中分离出含醋酸乙酯的第二馏出物，得到含乙醇和水的第二残余物，第二残余物在第三个塔中分离成含乙醇的馏出物和含水的残余物。另外，可选择地将第二馏出物送至第四个塔，分离为含乙醛的第四馏出物和第四残余物，再将第四馏出物返回反应系统以提高乙醇收率，第四残余物用作溶剂或用在酯生产中。在该公司公开的其他专利申请中，基本上都公开了该加氢和分离顺序的乙醇生产方法。
在Calenese公司的专利申请公开的流程中，均没有提及副产的酮类组分如丙酮的分离，而是将副产的乙醛分离出去。丙酮含在乙醇产品中将影响乙醇的产品质量，在我国乙醇产品国家标准中对羰基有所规定。发明人经过详细的研究，并从机理上进行了分析，醋酸加氢过程中不可避免地生成少量丙酮。发明人经过大量细致的研究，认为可以从乙醇中分离出丙酮，再将丙酮循环回反应器，经加氢过程丙酮变成异丙醇，而异丙醇作为杂质含在乙醇产品。我国乙醇国家标准允许其中含有一定量的异丙醇，另外乙醇如果作为燃料乙醇使用，异丙醇的含有不影响其应用，因此发明人确定了一种醋酸加氢粗产物经过分离工艺获得乙醇的方法。
发明内容
为了解决现有技术存在的乙醇提纯过程的缺陷，发明人经过深入细致的研究，特提出了一种醋酸经直接加氢为粗乙醇产物，然后依次经过分离未反应醋酸、分离出醋酸乙酯等轻组分和脱除水分过程，获得乙醇产品。
本发明的具体技术方案如下：
本发明提出的由醋酸生产乙醇的方法包括以下步骤：
（1）加氢：将醋酸原料和氢气预热，然后使其通过装有加氢催化剂的反应器，将醋酸加氢成粗乙醇产物；
（2）脱酸：将粗乙醇产物送至脱酸塔，分离成含有乙醇和水的脱酸塔馏出物以及含有醋酸的脱酸塔残余物；
（3）脱轻：将至少部分脱酸塔馏出物送至脱轻塔，分离成含有乙醚、乙醛、丙酮和醋酸乙酯的脱轻塔馏出物以及含有乙醇的脱轻塔残余物，将至少部分所述的脱轻塔馏出物返回到反应器前，送入反应器或经预热后送入反应器；
（4）脱水：将至少部分脱轻塔残余物送至脱水塔，分离成含有乙醇的脱水塔馏出物和含有水的脱水塔残余物；
（5）精制：采用共沸技术或膜分离技术分离步骤（4）获得的含有乙醇的脱水塔馏出物中的水，获得乙醇产品。
优选地，所述的加氢催化剂为含有钴的非贵金属型催化剂。
优选地，所述步骤（1）中醋酸加氢的工艺条件为：醋酸的液相体积空速为0.05～1.5h-1，氢气与醋酸的摩尔比为5～30:1，反应温度为220～290℃，反应压力为常压至3.0MPa。
优选地，将至少部分所述的脱酸塔残余物返回到反应器前，送入反应器或经预热后送入反应器。
优选地，所述步骤（3）中，所述脱轻塔为萃取精馏塔，萃取剂为二乙二醇或水。
优选地，将所述步骤（4）中的脱水塔残余物的一部分送入所述脱轻塔，在所述脱轻塔中所述脱水塔残余物作为分离醋酸乙酯的萃取剂。
更加具体优选地，在所述步骤（2）中，所述脱酸塔的理论板数为25～80块，进料口位于中下部，塔顶温度为60～95℃，塔顶压力为0.01～0.30MPa；所述步骤（3）中，所述脱轻塔的理论板数为25～80块，脱酸塔残余物的进料口位于中部，塔顶温度为60～95℃，塔顶压力为0.01～0.30MPa；将所述步骤（4）中，所述脱水塔的理论板数为10～40块，脱轻塔残余物的进料口位于中下部，塔顶温度为60～95℃，塔顶压力为0.01～0.30MPa。
如果脱轻塔为萃取精馏塔，萃取剂的进料口位于脱酯塔的上部，例如3～10块理论板的位置。
在本发明的另一个更具体的方案中，由醋酸生产乙醇的方法包括以下步骤：
（1）加氢：将醋酸原料、循环物料和氢气预热，然后使其通过装有加氢催化剂的反应器，进行加氢反应，将来自反应器的混合物料冷却，经气液分离，分离成粗乙醇产物和含有氢气的气体，将气体循环使用；
（2）脱酸：将所述粗乙醇产物送至脱酸塔，分离成含有乙醇和水的脱酸塔馏出物以及含有醋酸的脱酸塔残余物；
（3）脱轻：将至少部分脱酸塔馏出物送至脱轻塔的中下部，将萃取剂送至脱轻塔的中上部，经萃取精馏，分离成含有乙醚、乙醛、丙酮和醋酸乙酯的脱轻塔馏出物以及含有乙醇的脱轻塔残余物；
（4）脱水：将至少部分脱轻塔残余物送至脱水塔，分离成含有乙醇的脱水塔馏出物和含有水的脱水塔残余物，将至少部分脱水塔残余物送至脱轻塔作为所述萃取剂；
（5）精制：采用共沸技术或膜分离技术分离步骤（4）获得的含有乙醇的脱水塔馏出物中的水，获得乙醇产品；
所述循环物料选自脱酸塔残余物和脱轻塔馏出物中的至少一种的至少一部分或它们的任何组合。
在本发明的技术方案中，合适的加氢催化剂选自负载在催化剂上或被催化剂载体分散的至少一种金属活性组分的催化剂。所述金属活性组分选自元素周期表的IB、IIB、IIIB、IVB、VB、VIB、VIIB、VIIIB族过渡金属、镧系金属和IIIA、IVA、VA、VIA族金属中一种或两种以上的组合。作为示例性金属活性组分，例如为铂、钯、镍、钴、铜、锰、钌、锡、铁、钨、铼和/或铑。优选地，加氢催化剂的活性组分为钴、镍、铜、钌、锡和铼中的一种或两种以上的任意组合。
如技术方案所述，加氢催化剂为包含有钴金属组分的非贵金属催化剂，催化剂中除含有钴外，还可包括上述的其他金属活性组分。其中，以整体催化剂的百分比含量计，钴含量为10wt%～45wt%。如果催化剂包含两种或两种以上金属活性组分，钴与其他金属活性组分的摩尔比可任意调变。
适合用作催化剂载体的材料包括但不局限于常规的催化剂载体材料，例如选自二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、氧化锆、氧化镁、活性炭、石墨或它们中的任意组合，例如二氧化硅-氧化铝、二氧化钛-氧化铝等。优选地，加氢催化剂载体为二氧化硅、氧化铝、活性炭、氧化锆或它们中的任意组合。更优选地，催化剂载体为二氧化硅、氧化铝或其组合物。
另外，适用于醋酸加氢制乙醇的催化剂和催化剂载体可经任意方式改性。例如，利用扩孔剂或水热处理方式来调节载体的孔结构以提高催化剂的选择性和稳定性；又如，通过在制备载体过程加入某金属化合物来调节载体的酸碱性以提高催化剂活性；又如，通过在载体中添加某金属像镧等以提高催化剂的稳定性，这可有效提高催化剂寿命；还有，可通过对催化剂进行烷基化处理调节其表面性质来减少某些化合物在催化剂表面的沉积以延长催化剂寿命。
本发明的催化剂可以用常规方法制备，对制备方法没有特别的要求，例如，称取一定量的载体，通过浸渍法在载体上负载金属活性组分的前驱体，然后干燥，焙烧，还原，最后得到所述催化剂产品。还可以使用喷涂法经活性组分的前驱体喷涂在载体上，然后干燥，焙烧，还原，最后得到所述催化剂产品。再如，可以通过共沉淀方式将活性组分前驱体负载在载体上，然后干燥，分解，再经过造粒、压片、还原等步骤获得所需要的催化剂产品。
本发明的催化剂可以使用多种制备方法将活性组分与催化剂载体组合在一起。举例来说，第一种催化剂及其制备方法为：催化剂至少含有：（1）钴，其中钴金属含量占催化剂总重的15wt%～50wt%，（2）第二金属，所述的第二金属为VIB族元素（钼、钨和铬）中的一种及一种以上，占催化剂总重的0.5wt%～15.0wt%；所述的催化剂还含有氧化物，所述的氧化物选自氧化硅、硅藻土、硅酸钙、氧化锆、氧化钛的一种或者多种，其含量占催化剂总重的20wt%～80wt%；所述的催化剂通过共沉淀、沉积-沉淀或者溶胶-凝胶方法制备。第二种催化剂及其制备方法为：催化剂至少含有：（1）钴，其中钴金属含量占催化剂总重的15wt%～50wt%，（2）碱土金属，所述的碱土金属为钙、镁和钡中的一种或多种，其含量占催化剂总重的1wt%～30wt%，（3）IB族元素中的一种或多种，占催化剂总重的0.1wt%～15.0wt%；所述的催化剂还含有氧化物，所述的氧化物选自氧化硅、硅藻土、氧化锆、氧化钛的一种或者多种，其含量占催化剂总重的10wt%～80wt%；所述的催化剂中共沉淀、沉积-沉淀、蒸氨沉淀或者溶胶-凝胶方法中的一种或者多种结合制备。第三种催化剂及其制备方法为：催化剂至少含有钴和银，其中钴金属含量占催化剂总重的15wt%～50wt%，银金属占催化剂总重的0.1wt%～10.0wt%；采用共沉淀、沉积-沉淀、蒸氨沉淀或者溶胶-凝胶方法中的一种或者多种结合制备。这些仅仅是示例性说明，本发明不局限于这些示例。
对于本技术领域的技术人员，可根据以上详细描述得到启发从而对本发明的催化剂载体及制备方法做各种改变。例如，可采用任何已知的加氢催化剂、催化剂载体或改性后的催化剂载体。
最优选的加氢催化剂为北京化工研究院生产的乙酸加氢催化剂，牌号为BC-E-20和BC-ATE。
在本发明的技术方案中，所述反应器可以是固定床形式或其他对醋酸加氢工艺有用的形式。所述加氢反应可在气相或液相条件下进行。优选地，反应原料醋酸以气相方式与氢气在催化剂床层进行加氢反应。加氢反应的工艺条件无特殊要求，可根据醋酸转化率及乙醇收率进行调节。举例来说，加氢反应在常压下进行，反应温度为200～300℃，醋酸的液相进料体积空速为0.05～0.5h-1。醋酸加氢也可以在加压下进行，例如，醋酸加氢的工艺条件为：醋酸的液相进料体积空速为0.05～1.5h-1，氢气与醋酸的摩尔比为5～30:1，反应温度为220～290℃，反应压力为0.01MPa至3.0MPa。所述液相进料体积空速是指醋酸的流量按照醋酸进料时的液相体积计，单位时间内的进料体积与催化剂的体积之比。醋酸的液相进料体积空速影响着反应器的处理量，并且影响反应产物的组成及其含量。一般来说，醋酸空速较大时，醋酸的加氢转化率会有所降低，在反应器内的反应温度和压力下未反应的醋酸将与加氢生成的乙醇发生酯化反应，生成醋酸乙酯，当然醋酸乙酯也会进一步加氢为乙醇。醋酸空速太小时，在一定的反应条件下，加氢生成的乙醇会发生所不希望的醚化、脱水再加氢等副反应，不仅微量副产物的增加，不仅消耗醋酸，而且增加后续分离成本，因此在加氢过程中应选择较优的反应条件。
在加氢反应器后，反应粗产物经过换热回收热量和冷却，再进行气液分离，气体经压缩机循环使用，再补入一些新鲜的氢气，液体进入后续的分离阶段。为了避免未反应的醋酸与反应生成的乙醇发生酯化反应，生成醋酸乙酯，在分离工艺流程应尽早地将未反应的醋酸分离出去。分离未反应的醋酸使用普通的精馏方法即可以达到分离目的，当然也不排除使用其它的化学方法，例如用碱性物质如氢氧化钙、碳酸钙或碳酸氢钙等与醋酸反应，生成难溶于乙醇的盐类物质，从而达到将醋酸脱除。在本发明中使用脱酸塔将醋酸作为脱酸塔的残余物分离。
在反应粗产物中，不可避免地存在一些醋酸乙酯，除非物料在反应器中停留足够长的时间，使得生成的醋酸乙酯也被加氢为乙醇，否则都会或多或少地存在一些醋酸乙酯。从反应粗产物中分离醋酸乙酯不容易，醋酸乙酯容易形成共沸物，一般情况下使用萃取精馏方法，可使用的萃取剂很多，例如甘油、二乙二醇、乙醚、甲酸甲酯、二甲亚砜等，甚至可以使用水。经过比较和计算，发现使用水作为萃取剂更加经济。水在反应粗产物中已经存在，引入水作萃取剂没有引入新物质，并且水也需要从乙醇中分离出，分离出的水可以返回来用作萃取剂，因此选择水作萃取剂是一个不错的选择。本发明在脱轻塔中使用水作萃取剂将醋酸乙酯分离。
反应粗产物经过分离出上述各种杂质后，反应粗产物中还含有异丙醇、乙醇和水。乙醇中分离出水，可以使用任何能想到的方法，例如普通精馏方法、共沸精馏方法、萃取精馏方法、膜分离方法或这些方法的组合。举例来说，利用精馏方法将乙醇提浓到90wt%以上且95wt%以下，乙醇与水的共沸组成约95wt%，为更节省单位产品能耗，乙醇浓度提至90wt%至93wt%为宜，然后使用膜分离方法将乙醇提浓至所需要的浓度。分离出的一部分水返回到脱轻塔作为萃取剂从粗产物中分离出醋酸乙酯，这样可以减少废水的排放，实现环境友好清洁生产。分离出的醋酸乙酯返回反应器进行再加氢，同时也分离出副反应生成的丙酮，丙酮不分出将影响乙醇产品的羰基指标，而丙酮分出并返回反应器加氢成异丙醇，异丙醇作为醇，不会影响乙醇作为燃料乙醇的使用。
在本发明中，本技术领域的技术人员可以根据反应粗产物和各个精馏塔的进料以及分离目的适当地选择回流比和塔顶采出量与进料量的比值，也可以根据本发明给出的各种技术启示对本发明的技术方案进行修改。
与现有方法相比，本发明方法不仅可以有效地从醋酸加氢粗乙醇产物中分离出乙醇，而且降低了分离能耗，弥补了我国石油能源的短缺。
具体实施方式
下面以实施例的方式进一步解释本发明醋酸加氢法生产乙醇的方法，但本发明不局限于此。
实施例1
在本实施例中，醋酸加氢的催化剂为北京化工研究院生产的醋酸加氢催化剂，牌号为BC-E-20，催化剂含有：（1）钴，其中钴金属含量占催化剂总重的30wt%；（2）钼和铬，分别占催化剂总重的2wt%；余量为氧化硅。所述的催化剂通过共沉淀制备。
由醋酸生产燃料乙醇的方法包括以下步骤：
（1）加氢：将醋酸原料和氢气预热，然后使其通过装有加氢催化剂的反应器，将醋酸加氢成粗乙醇产物；醋酸加氢的工艺条件为：醋酸的液相体积空速为0.5h-1，氢气与醋酸的摩尔比为20:1，反应温度为280℃，反应压力为2.0MPa。
（2）脱酸：将粗乙醇产物送至脱酸塔，分离成含有乙醇和水的脱酸塔馏出物以及含有醋酸的脱酸塔残余物；所述脱酸塔的理论板数为75块，进料口位于第60块板，塔顶温度为65℃，塔顶压力为0.13MPa；
（3）脱轻：将至少部分脱酸塔馏出物送至脱轻塔，分离成含有乙醚、乙醛、丙酮和醋酸乙酯的脱轻塔馏出物返回反应器以及含有异丙醇、乙醇和水的脱轻塔残余物；所述脱轻塔的理论板数为75块，脱酸塔残余物的进料口位于第40块板，使用水作为萃取剂，水与脱酸塔残余物的进料量之重量比为0.3:1，塔顶温度为79℃，塔顶压力为0.20MPa；
（4）脱水：将至少部分脱轻塔残余物送至脱水塔，分离成含有异丙醇和乙醇的脱水塔馏出物和含有水的脱水塔残余物。所述脱水塔的理论板数为38块，脱轻塔残余物的进料口位于第33块板，塔顶温度为85℃，塔顶压力为0.16MPa。
各步骤的分析结果列于下表中。
（5）采用膜分离获得无水燃料乙醇产品。
实施例2
在本实施例中，醋酸加氢的催化剂为北京化工研究院生产的醋酸加氢催化剂，牌号为BC-E-20，催化剂含有：（1）钴，其中钴金属含量占催化剂总重的30wt%；（2）钼和铬，分别占催化剂总重的2wt%；余量为氧化硅。所述的催化剂通过共沉淀制备。
由醋酸生产乙醇的方法包括以下步骤：
（1）加氢：将醋酸原料和氢气预热，然后使其通过装有加氢催化剂的反应器，将醋酸加氢成粗乙醇产物；醋酸加氢的工艺条件为：醋酸的液相体积空速为0.75h-1，氢气与醋酸的摩尔比为15:1，反应温度为270℃，反应压力为1.75MPa。
（2）脱酸：将粗乙醇产物送至脱酸塔，分离成含有乙醇和水的脱酸塔馏出物以及含有醋酸的脱酸塔残余物；所述脱酸塔的理论板数为60块，进料口位于第45块板，塔顶温度为79℃，塔顶压力为0.12MPa；
（3）脱轻：将至少部分脱酸塔馏出物送至脱轻塔，分离成含有丙酮和醋酸乙酯的脱轻塔馏出物返回反应器以及含有乙醇的脱轻塔残余物；所述脱轻塔的理论板数为60块，脱酸塔残余物的进料口位于第30块板，使用水作为萃取剂，水与脱酸塔残余物的进料量之重量比为0.45:1，塔顶温度为80℃，塔顶压力为0.15MPa；
（4）脱水：将至少部分脱轻塔残余物送至脱水塔，分离成含有异丙醇和乙醇的脱水塔馏出物和含有水的脱水塔残余物。所述脱水塔的理论板数为45块，脱轻塔残余物的进料口位于第39块板，塔顶温度为83℃，塔顶压力为0.15MPa。
各步骤的分析结果列于下表中。
（5）采用膜分离获得无水燃料乙醇产品。
实施例3
在本实施例中，醋酸加氢的催化剂为北京化工研究院生产的醋酸加氢催化剂，催化剂含有：（1）钴，其中钴金属含量占催化剂总重的35wt%；（2）钡和银，分别占催化剂总重的1.5wt%；余量为氧化硅。所述的催化剂通过均相沉积法制备。
由醋酸生产乙醇的方法包括以下步骤：
（1）加氢：将醋酸原料和氢气预热，然后使其通过装有加氢催化剂的反应器，将醋酸加氢成粗乙醇产物；醋酸加氢的工艺条件为：醋酸的液相体积空速为0.5h-1，氢气与醋酸的摩尔比为17:1，反应温度为275℃，反应压力为2.5MPa。
（2）脱酸：将粗乙醇产物送至脱酸塔，分离成含有乙醇和水的脱酸塔馏出物以及含有醋酸的脱酸塔残余物；所述脱酸塔的理论板数为65块，进料口位于第55块板，塔顶温度为77℃，塔顶压力为0.12MPa；
（3）脱轻：将至少部分脱酸塔馏出物送至脱轻塔，分离成含有乙醛、丙酮和醋酸乙酯的脱轻塔馏出物以及含有乙醇的脱轻塔残余物；所述脱轻塔的理论板数为70块，脱酸塔残余物的进料口位于第40块板，使用水作为萃取剂，水与脱酸塔残余物的进料量之重量比为0.5:1，塔顶温度为78℃，塔顶压力为0.15MPa；
（4）脱水：将至少部分脱轻塔残余物送至脱水塔，分离成含有异丙醇和乙醇的脱水塔馏出物和含有水的脱水塔残余物。所述脱水塔的理论板数为42块，脱轻塔残余物的进料口位于第38块板，塔顶温度为82.5℃，塔顶压力为0.15MPa。
各步骤的分析结果列于下表中。
（5）采用膜分离获得无水燃料乙醇产品。
由实施例1-3中的分析结果数据可知，本发明方法可有效地从醋酸加氢过程产生的粗乙醇产物中分离出乙醇。

Claims (8)

1.一种由醋酸生产燃料乙醇的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
（1）加氢：将原料醋酸和氢气预热，然后使其通过装有加氢催化剂的反应器，将醋酸加氢成粗乙醇产物；
（2）脱酸：将所述粗乙醇产物送至脱酸塔，分离成含有乙醇、醋酸乙酯和水的脱酸塔馏出物以及含有醋酸的脱酸塔残余物；
（3）脱轻：将至少部分脱酸塔馏出物送至脱轻塔，分离成含有乙醚、乙醛、丙酮和醋酸乙酯的脱轻塔馏出物以及含有乙醇的脱轻塔残余物，将至少部分所述的脱轻塔馏出物返回到反应器前，送入反应器或经预热后送入反应器；
（4）脱水：将至少部分脱轻塔残余物送至脱水塔，分离成含有乙醇的脱水塔馏出物和含有水的脱水塔残余物；
（5）精制：采用共沸技术或膜分离技术分离步骤（4）获得的含有乙醇的脱水塔馏出物中的水，获得乙醇产品。
2.如权利要求1所述的由醋酸生产燃料乙醇的方法，其特征在于，所述的加氢催化剂为含有钴的非贵金属型催化剂。
3.如权利要求1所述的由醋酸生产燃料乙醇的方法，其特征在于，所述步骤（1）中醋酸加氢的工艺条件为：醋酸的液相体积空速为0.05～1h-1，氢气与醋酸的摩尔比为5～30:1，反应温度为220～290℃，反应压力为常压至3.0MPa。
4.如权利要求1所述的由醋酸生产燃料乙醇的方法，其特征在于，所述步骤（2）中，将至少部分所述的脱酸塔残余物返回到反应器前，送入反应器或经预热后送入反应器。
5.如权利要求1所述的由醋酸生产燃料乙醇的方法，其特征在于，所述步骤（3）中，所述脱轻塔为萃取精馏塔，萃取剂为二乙二醇或水。
6.如权利要求1所述的由醋酸生产燃料乙醇的方法，其特征在于，将所述步骤（4）中的脱水塔残余物的一部分送入所述脱轻塔，在所述脱轻塔中所述脱水塔残余物作为分离醋酸乙酯的萃取剂。
7.如权利要求1所述的由醋酸生产燃料乙醇的方法，其特征在于，在所述步骤（2）中，所述脱酸塔的理论板数为25～80块，进料口位于中下部，塔顶温度为60～95℃，塔顶压力为0.01～0.30MPa；所述步骤（3）中，所述脱轻塔的理论板数为25～80块，脱酸塔残余物的进料口位于中部，塔顶温度为60～95℃，塔顶压力为0.01～0.30MPa；将所述步骤（4）中，所述脱水塔的理论板数为10～40块，脱轻塔残余物的进料口位于中下部，塔顶温度为60～95℃，塔顶压力为0.01～0.30MPa。
8.一种由醋酸生产燃料乙醇的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
（1）加氢：将醋酸原料、循环物料和氢气预热，然后使其通过装有加氢催化剂的反应器，进行加氢反应，将来自反应器的混合物料冷却，经气液分离，分离成粗乙醇产物和含有氢气的气体，将气体循环使用；
（2）脱酸：将所述粗乙醇产物送至脱酸塔，分离成含有乙醇和水的脱酸塔馏出物以及含有醋酸的脱酸塔残余物；
（3）脱轻：将至少部分脱酸塔馏出物送至脱轻塔的中下部，将萃取剂送至脱轻塔的中上部，经萃取精馏，分离成含有乙醚、乙醛、丙酮和醋酸乙酯的脱轻塔馏出物以及含有乙醇的脱轻塔残余物；
（4）脱水：将至少部分脱轻塔残余物送至脱水塔，分离成含有乙醇的脱水塔馏出物和含有水的脱水塔残余物，将至少部分脱水塔残余物送至脱轻塔作为所述萃取剂；
（5）精制：采用共沸技术或膜分离技术分离步骤（4）获得的含有乙醇的脱水塔馏出物中的水，获得乙醇产品；
所述循环物料选自脱酸塔残余物和脱轻塔馏出物中的至少一种的至少一部分或它们的任何组合。
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