CN105439821B

CN105439821B - 醋酸甲酯加氢制乙醇分离过程的工艺方法

Info

Publication number: CN105439821B
Application number: CN201410428772.5A
Authority: CN
Inventors: 贺来宾; 杨卫胜; 曹君
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Shanghai Research Institute of Petrochemical Technology
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Shanghai Research Institute of Petrochemical Technology
Priority date: 2014-08-27
Filing date: 2014-08-27
Publication date: 2017-09-15
Anticipated expiration: 2034-08-27
Also published as: CN105439821A

Abstract

本发明涉及一种醋酸甲酯加氢制乙醇分离过程的工艺方法，包括第一蒸馏塔、第二蒸馏塔、第三蒸馏塔、第四蒸馏塔和第五蒸馏塔。本发明通过采用顺流双效精馏的方法，实现了甲醇/乙醇分离过程的热量高效利用，并通过采用萃取精馏以及利用高压第三蒸馏塔顶气为第五蒸馏塔釜提供部分热量的方法，进一步降低了系统的分离能耗。全工艺流程简单、经济实用、产品收率高，可用于醋酸甲酯加氢制乙醇并联产甲醇的工业应用。

Description

醋酸甲酯加氢制乙醇分离过程的工艺方法

技术领域

本发明涉及一种醋酸甲酯加氢制乙醇分离过程的工艺方法，具体为一种醋酸甲酯加氢制乙醇并联产甲醇分离过程的节能工艺方法。

背景技术

乙醇(CH3CH2OH)是一种重要的基本化工原料，可用于制取乙醛、乙醚、乙酸乙酯、乙胺等化工原料，也是染料、涂料、洗涤剂等产品的原料；乙醇也可以调入汽油，作为车用燃料，燃料乙醇是清洁的高辛烷值燃料，其具有辛烷值高、抗爆性能好、对大气污染小等特点。

当前我国化工行业每年消耗工业级乙醇约300万t，市场需求年增长率为8％～10％。根据国家相关规划，2020年我国燃料乙醇利用量将达到1000万t。目前，我国乙醇生产以粮食发酵法为主(95％以上)，每年耗粮量巨大；而聚乙烯醇(PVA)等生产过程中有大量的副产品醋酸甲酯生成，而该副产物工业用途较小。因此开展醋酸甲酯加氢制乙醇技术对替代传统的粮食发酵路线，保障我国粮食安全具有重要的战略意义。

甲醇用途广泛，是基础的有机化工原料和优质燃料，其全球产量居第三位。甲醇主要应用于精细化工，塑料等领域，用来制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲氨、硫二甲酯等多种有机产品，也是农药、医药的重要原料之一。甲醇在深加工后还可作为一种新型清洁燃料，也可掺入汽油。

专利CN101934228 A申请公开了一种醋酸酯加氢制乙醇的催化剂及其制备方法，该方法采用铜或铜的氧化物作为催化剂，使醋酸酯转化为乙醇的转化率≥80％，乙醇的选择性≥95％。

专利CN102942446 A申请公开了一种醋酸加氢制乙醇精馏工艺简化的方法，该方法采用乙二醇萃取精馏的方法分离醋酸乙酯和乙醇，并得到纯度较高的乙醇产品，该方法还可同时满足生产醋酸乙酯产品和乙醇产品的要求。

专利CN202626058 U公开了一种醋酸酯加氢制备乙醇并联产2-丁醇的工艺系统，通过调整加氢反应温度，可选择性地联产2-丁醇。该方法具体针对醋酸乙酯的加氢与分离工艺，但是由醋酸酯回收塔顶得到的醋酸酯/乙醇的共沸混合物返回至反应系统继续反应，可能会引起副反应产生醚、醛等轻组分以及其他的重醇组分。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是以往技术中存在的高能耗难题，本发明提出一种醋酸甲酯加氢制乙醇分离过程的节能工艺方法，该方法在实现产品高效提纯的情况下充分考虑了分离过程的热量集成，最大限度节约了分离系统的能耗。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种醋酸甲酯加氢制乙醇分离过程的工艺方法，包括以下步骤：

i)将醋酸甲酯加氢反应得到的反应产物(S1)由第一蒸馏塔T₁加入，分离后塔顶采出含甲醇及轻烃的物流(S3)，塔釜得到的塔釜液为含其余甲醇、全部的乙醇及重醇的物流(S2)，其中塔顶采出的甲醇量为S1中甲醇量的1％-80％(wt.％)；

ii)上述塔釜液(S2)由第二蒸馏塔T₂加入，分离后塔顶采出含其余甲醇及轻烃的物流(S4)，塔釜得到含乙醇及重醇的物流(S6)；第二蒸馏塔釜由第一蒸馏塔顶气提供热量(H1)；

iii)上述含乙醇及重醇的物流(S6)由第三蒸馏塔T₃加入，分离后塔顶采出乙醇产品(S7)，塔釜得到含重醇的组分(S8)；

iv)将步骤i)第一蒸馏塔顶采出的含甲醇及轻烃的物流(S3)与步骤ii)第二蒸馏塔顶采出的含其余甲醇及轻烃的物流(S4)混合后得到混合物流(S5)由第四蒸馏塔T₄加入，萃取剂由第四蒸馏塔上部加入，经第四蒸馏塔的萃取精馏分离后，塔顶采出含乙醛和醋酸酯的轻烃组分(S12)，塔釜得到含甲醇和萃取剂的物流(S11)；

v)将步骤iv)第四蒸馏塔釜得到的含甲醇和萃取剂的物流(S11)由第五蒸馏塔T₅加入，经第五蒸馏塔的分离后，塔顶得到联产的甲醇产品(S14)，塔釜得到的萃取剂分为两股，一股做为循环萃取剂(S16)返回第四蒸馏塔塔顶，一股排放(S15)；

vi)将步骤v)中得到的循环萃取剂(S16)与新鲜萃取剂(S9)混合后作为萃取剂进料(S10)加入第四蒸馏塔T₄上部。

上述技术方案中，优选地，所述加氢反应产物中醇的含量为80％-100％(wt.％)，更优选为95％-100％(wt.％)；

上述技术方案中，醋酸甲酯加氢反应得到的反应产物(S1)含有的其他主要组分包括：10-500ppm醚，50-2000ppm醛，0.1％-10％酯，200-3000ppmC3⁺醇；

优选地，所述第一蒸馏塔理论塔板数为50-100块，更优选为60-80块；

优选地，所述第一蒸馏塔回流比为1-8，更优选为3-5；

优选地，所述第一蒸馏塔顶压力为200-1000kPa，更优选为200-700kPa；

优选地，所述第一蒸馏塔塔顶温度为80-150℃，更优选为80-125℃；

优选地，所述第二蒸馏塔理论塔板数为50-100块，更优选为60-80块；

优选地，所述第二蒸馏塔回流比为1-8，更优选为3-5；

优选地，所述第二蒸馏塔顶压力为50-300kPa，更优选为60-200kPa；

优选地，所述第二蒸馏塔塔顶温度为40-120℃，更优选为50-90℃；

优选地，所述第三蒸馏塔理论塔板数为40-100块，更优选为40-60块；

优选地，所述第三蒸馏塔回流比为1-4，更优选为1-2.5；

优选地，所述第三蒸馏塔顶压力为300-1000kPa，更优选为300-800kPa；

优选地，所述第三蒸馏塔顶温度为120-180℃，更优选为120-150℃；

优选地，所述第四蒸馏塔理论塔板数为50-100块，更优选为50-70块；

优选地，所述第四蒸馏塔回流比为3-12，更优选为8-10；

优选地，所述第四蒸馏塔顶压力为常压-500kPa，更优选为常压-300kPa；

优选地，所述第四蒸馏塔顶温度为60-100℃，更优选为60-80℃；

优选地，所述第五蒸馏塔理论塔板数为50-100块，更优选为50-70块；

优选地，所述第五蒸馏塔回流比为0.5-5，更优选为1-2.5；

优选地，所述第五蒸馏塔顶压力为50-500kPa，更优选为60-300kPa；

优选地，所述第五蒸馏塔顶温度为30-100℃，更优选为40-80℃；

所述加氢反应产物中典型的轻烃为反应生成的醛、醚、酯。

优选地，所述第二蒸馏塔釜再沸器由第一蒸馏塔顶气提供热量，所述第五蒸馏塔釜再沸器由第三蒸馏塔顶气提供一部分热量。

优选地，所述第一蒸馏塔顶采出的甲醇比例需满足第一蒸馏塔顶所需冷量与第二蒸馏塔釜所需热量相匹配。

优选地，所述第四蒸馏塔中选用的萃取剂为水或二甲基亚砜或两者的混合物；

优选地，所述第四蒸馏塔中，萃取剂进料与粗甲醇进料的质量流量比为0.5-10，更优选为1-3；

优选地，所述第五蒸馏塔底排放萃取剂的比例为0.01％-1％，更优选为0.05-0.5％。

优选地，所述乙醇产品中，乙醇产品纯度≥99.8％，其中甲醇含量≤0.02％，水含量≤0.2％，C3⁺醇含量≤0.003％，羰基化合物含量≤0.003％；

优选地，所述甲醇产品中，甲醇产品纯度≥99.9％，其中羰基化合物含量≤20ppm，水含量≤0.1％。

本发明方法中，所述压力均指绝压，含量均指重量百分含量。

与现有技术相比，本发明通过采用顺流双效精馏的方法，实现了甲醇/乙醇分离过程的热量高效利用，并通过采用萃取精馏以及利用高压第三蒸馏塔顶气为第五蒸馏塔釜提供部分热量的方法，进一步降低了系统的分离能耗。采用本发明方法可以在得到合格、高纯度的乙醇/甲醇产品的同时分别降低分离能耗约22％和49％，同时能大大的节约了分离成本。

附图说明

图1为本发明方法的工艺流程简图。

图1中，T₁为第一蒸馏塔，T₂为第二蒸馏塔，T₃为第三蒸馏塔，T₄为第四蒸馏塔，T₅为第五蒸馏塔；S1为醋酸甲酯加氢反应得到的反应产物，S2为第一蒸馏塔釜液，S3为第一蒸馏塔顶采出，S4为第二蒸馏塔顶采出，S5为第一蒸馏塔、第二蒸馏塔顶采出混合后的的混合物流，S6为第二蒸馏塔釜液，S7为乙醇产品，S8为第三蒸馏塔釜液，S9为新鲜萃取剂，S10为萃取剂进料，S11为第四蒸馏塔釜液，S12为第四蒸馏塔顶采出，S13为第五蒸馏塔釜液，S14为甲醇产品，S15为萃取剂排放，S16为循环萃取剂。

下面通过实施例对本发明作进一步的阐述。

具体实施方式

【实施例1】

下面结合图1对实施例1进行描述。

加氢反应得到的反应液相产物(S1)由反应系统进入第一蒸馏塔T₁，反应液相产物重量流量为363kg/h，其重量组成为：乙醛0.1％，醋酸酯0.8％，甲醇52.5％，乙醇46.3％，重醇0.3％。第一蒸馏塔理论板数为60，进料板为第50块板，回流比为4.5，塔顶压力为600kPa，塔顶温度为118℃，第一蒸馏塔顶采出85kg/h的甲醇及轻烃，分离后得到的塔釜液(S2)重量流量为278kg/h，其重量组成为：乙醛0.2％，甲醇39.3％，乙醇60.1％，重醇0.4％；得到的塔顶采出(S3)的重量组成为：甲醇96.9％，醋酸酯3.1％。

第一蒸馏塔釜液(S2)由塔釜泵泵入第二蒸馏塔T₂，第二蒸馏塔理论板数为60，进料板为第37块板，回流比为5，塔顶压力为60kPa，塔顶温度为50℃，第二蒸馏塔分别以甲醇/乙醇为轻/重关键组分，分离后得到的塔釜液(S6)重量流量为168kg/h，其重量组成为：乙醇99.4％，重醇0.6％；得到的塔顶采出(S4)重量流量为110kg/h，其重量组成为：乙醛0.4％，醋酸酯0.4％，甲醇99.2％。

第二蒸馏塔釜液(S6)由塔釜泵泵入第三蒸馏塔T₃，第三蒸馏塔理论板数为40，进料板为第30块板，回流比为2.5，塔顶压力为300kPa，塔顶温度为120℃，第三蒸馏塔以乙醇/异丁醇为轻/重关键组分，分离后得到的塔釜液(S8)重量流量为1kg/h，得到的塔顶采出(S7)为乙醇产品，重量流量为167kg/h，其中乙醇的重量分数99.9％。

第一蒸馏塔顶采出(S3)与第二蒸馏塔顶采出(S4)混合后由塔顶泵泵入第四蒸馏塔T₄，萃取剂(S10)由循环泵泵入第四蒸馏塔上部，第四蒸馏塔理论板数为50，甲醇塔顶液和萃取剂的进料板分别为第2和第8块板，回流比为10，塔顶压力为300kPa，塔顶温度为80℃，第四蒸馏塔以水作为萃取剂，通过改变甲醇/酯与甲醇/醛的相对挥发度，实现甲醇和杂质的分离，分离后得到的塔釜液(S11)重量流量为501kg/h，其重量组成为：甲醇40.0％，水60.0％；得到的塔顶采出(S12)主要组分为轻烃，如酯、醚、醛等，其重量流量为4kg/h。

第四蒸馏塔釜液(S11)由塔釜泵泵入第五蒸馏塔T₅，第五蒸馏塔理论板数为50，进料板为第27块板，回流比为2.5，塔顶压力为60kPa，塔顶温度为40℃，第五蒸馏塔以甲醇/水为轻/重关键组分，分离后得到的塔釜液(S13)中主要组分为萃取剂，重量流量为308kg/h，分为两股，一股为循环萃取剂至第四蒸馏塔T₄塔顶，一股为废萃取剂排放(占塔釜液比例为0.1％)。循环萃取剂与新鲜萃取剂混合后进入第四蒸馏塔中，新鲜萃取剂重量流量约为1kg/h；第五蒸馏塔的塔顶采出(S8)即为甲醇产品，其重量流量为192kg/h，重量组成为乙醛16ppm，甲醇99.9％。

为了充分利用分离系统内的热量，第二蒸馏塔釜再沸器的热量由第一蒸馏塔顶气提供(热流H1)，第五蒸馏塔釜再沸器的一部分热量由第三蒸馏塔顶气提供(热流H2)。

通过本发明的分离方法，得到的乙醇和甲醇产品的重量纯度均为99.9％，分离总能耗约为0.36MW。

【实施例2】

下面结合图1对实施例2进行描述。

加氢反应得到的反应液相产物(S1)由反应系统进入第一蒸馏塔T₁，反应液相产物重量流量为363kg/h，其重量组成为：乙醛0.1％，醋酸酯0.8％，甲醇52.5％，乙醇46.3％，重醇0.3％。第一蒸馏塔理论板数为80，进料板为第67块板，回流比为3，塔顶压力为700kPa，塔顶温度为125℃，第一蒸馏塔顶采出75kg/h的甲醇及轻烃，分离后得到的塔釜液(S2)重量流量为288kg/h，其重量组成为：乙醛0.2％，甲醇39.9％，乙醇59.5％，重醇0.4％；得到的塔顶采出(S3)的重量组成为：甲醇97.9％，醋酸酯2.1％。

第一蒸馏塔釜液(S2)由塔釜泵泵入第二蒸馏塔T₂，第二蒸馏塔理论板数为70，进料板为第50块板，回流比为4，塔顶压力为160kPa，塔顶温度为77℃，第二蒸馏塔分别以甲醇/乙醇为轻/重关键组分，分离后得到的塔釜液(S6)重量流量为178kg/h，其重量组成为：乙醇99.4％，重醇0.6％；得到的塔顶采出(S4)重量流量为110kg/h，其重量组成为：乙醛0.4％，醋酸酯0.4％，甲醇99.2％。

第二蒸馏塔釜液(S6)由塔釜泵泵入第三蒸馏塔T₃，第三蒸馏塔理论板数为60，进料板为第45块板，回流比为2，塔顶压力为750kPa，塔顶温度为140℃，第三蒸馏塔以乙醇/异丁醇为轻/重关键组分，分离后得到的塔釜液(S8)重量流量为1kg/h，得到的塔顶采出(S7)为乙醇产品，重量流量为177kg/h，其中乙醇的重量分数99.9％。

第一蒸馏塔顶采出(S3)与第二蒸馏塔顶采出(S4)混合后由塔顶泵泵入第四蒸馏塔T₄，萃取剂(S10)由循环泵泵入第四蒸馏塔上部，第四蒸馏塔理论板数为65，甲醇塔顶液和萃取剂的进料板分别为第2和第10块板，回流比为8.5，塔顶压力为160kPa，塔顶温度为75℃，第四蒸馏塔以水作为萃取剂，通过改变甲醇/酯与甲醇/醛的相对挥发度，实现甲醇和杂质的分离，分离后得到的塔釜液(S11)重量流量为501kg/h，其重量组成为：甲醇40.0％，水60.0％；得到的塔顶采出(S12)主要组分为轻烃，如酯、醚、醛等，其重量流量为4kg/h。

第四蒸馏塔釜液(S11)由塔釜泵泵入第五蒸馏塔T₅，第五蒸馏塔理论板数为65，进料板为第35块板，回流比为1.1，塔顶压力为160kPa，塔顶温度为80℃，第五蒸馏塔以甲醇/水为轻/重关键组分，分离后得到的塔釜液(S13)中主要组分为萃取剂，重量流量为308kg/h，分为两股，一股为循环萃取剂至第四蒸馏塔T₄塔顶，一股为废萃取剂排放(占塔釜液比例为0.1％)。循环萃取剂与新鲜萃取剂混合后进入第四蒸馏塔中，新鲜萃取剂重量流量约为1kg/h；第五蒸馏塔的塔顶采出(S8)即为甲醇产品，其重量流量为192kg/h，重量组成为乙醛15ppm，甲醇99.9％。

通过本发明的分离方法，得到的乙醇和甲醇产品的重量纯度均为99.9％，分离总能耗约为0.35MW。

【实施例3】

下面结合图1对实施例3进行描述。

加氢反应得到的反应液相产物(S1)由反应系统进入第一蒸馏塔T₁中部，反应液相产物重量流量为363kg/h，其重量组成为：乙醛0.1％，醋酸酯0.8％，甲醇52.5％，乙醇46.3％，重醇0.3％。第一蒸馏塔理论板数为80，进料板为第67块板，回流比为5，塔顶压力为200kPa，塔顶温度为80℃，第一蒸馏塔顶采出90kg/h的甲醇及轻烃，分离后得到的塔釜液(S2)重量流量为273kg/h，其重量组成为：乙醛0.2％，甲醇39.9％，乙醇59.5％，重醇0.4％；得到的塔顶采出(S3)的重量组成为：甲醇97.9％，醋酸酯2.1％。

第一蒸馏塔釜液(S2)由塔釜泵泵入第二蒸馏塔T₂，第二蒸馏塔理论板数为80，进料板为第57块板，回流比为3，塔顶压力为60kPa，塔顶温度为50℃，第二蒸馏塔分别以甲醇/乙醇为轻/重关键组分，分离后得到的塔釜液(S6)重量流量为163kg/h，其重量组成为：乙醇99.4％，重醇0.6％；得到的塔顶采出(S4)重量流量为110kg/h，其重量组成为：乙醛0.4％，醋酸酯0.4％，甲醇99.2％。

第二蒸馏塔釜液(S6)由塔釜泵泵入第三蒸馏塔T₃，第三蒸馏塔理论板数为100，进料板为第70块板，回流比为1，塔顶压力为800kPa，塔顶温度为150℃，第三蒸馏塔以乙醇/异丁醇为轻/重关键组分，分离后得到的塔釜液(S8)重量流量为1kg/h，得到的塔顶采出(S7)为乙醇产品，重量流量为162kg/h，其中乙醇的重量分数99.9％。

第一蒸馏塔顶采出(S3)与第二蒸馏塔顶采出(S4)混合后由塔顶泵泵入第四蒸馏塔T₄，萃取剂(S10)由循环泵泵入第四蒸馏塔上部，第四蒸馏塔理论板数为70，甲醇塔顶液和萃取剂的进料板分别为第2和第8块板，回流比为8，塔顶压力为常压，塔顶温度为60℃，第四蒸馏塔以水作为萃取剂，通过改变甲醇/酯与甲醇/醛的相对挥发度，实现甲醇和杂质的分离，分离后得到的塔釜液(S11)重量流量为501kg/h，其重量组成为：甲醇40.0％，水60.0％；得到的塔顶采出(S12)主要组分为轻烃，如酯、醚、醛等，其重量流量为4kg/h。

第四蒸馏塔釜液(S11)由塔釜泵泵入第五蒸馏塔T₅，第五蒸馏塔理论板数为70，进料板为第35块板，回流比为1，塔顶压力为160kPa，塔顶温度为80℃，第五蒸馏塔以甲醇/水为轻/重关键组分，分离后得到的塔釜液(S13)中主要组分为萃取剂，重量流量为308kg/h，分为两股，一股为循环萃取剂至第四蒸馏塔T₄塔顶，一股为废萃取剂排放(占塔釜液比例为0.1％)。循环萃取剂与新鲜萃取剂混合后进入第四蒸馏塔中，新鲜萃取剂重量流量约为1kg/h；第五蒸馏塔的塔顶采出(S8)即为甲醇产品，其重量流量为192kg/h，重量组成为乙醛13ppm，甲醇99.9％。

【对比例1】

本对比例将第一蒸馏塔和第二蒸馏塔合并为甲醇塔，其塔釜由第三蒸馏塔顶提供一部分热量。本对比例具体描述如下：

加氢反应得到的反应液相产物由反应系统进入甲醇塔中部，反应液相产物重量流量为363kg/h，其重量组成为：乙醛0.1％，醋酸酯0.8％，甲醇52.5％，乙醇46.3％，重醇0.3％。甲醇塔理论板数为80，进料板为第50块板，回流比为2.8，塔顶压力为160kPa，塔顶温度为80℃，甲醇塔分别以甲醇/乙醇为轻/重关键组分，分离后得到的塔釜液重量流量为169kg/h，其重量组成为：乙醇99.4％，重醇0.6％；得到的塔顶采出重量流量为195kg/h，其重量组成为：乙醛0.3％，醋酸酯1.6％，甲醇98.1％。

甲醇塔釜液由塔釜泵泵入第三蒸馏塔中部，第三蒸馏塔理论板数为50，进料板为第40块板，回流比为1，塔顶压力为600kPa，塔顶温度为134℃，第三蒸馏塔以乙醇/异丁醇为轻/重关键组分，分离后得到的塔釜液重量流量为1kg/h，得到的塔顶采出为乙醇产品，重量流量为167kg/h，其中乙醇的重量分数99.9％。

甲醇塔顶采出由塔顶泵泵入第四蒸馏塔中部，萃取剂由循环泵泵入第四蒸馏塔上部，第四蒸馏塔理论板数为65，甲醇塔顶液和萃取剂的进料板分别为第5和第15块板，回流比为1.5，塔顶压力为160kPa，塔顶温度为90℃，第四蒸馏塔以水作为萃取剂，通过改变甲醇/酯与甲醇/醛的相对挥发度，实现甲醇和杂质的分离，分离后得到的塔釜液重量流量为489kg/h，其重量组成为：甲醇39.2％，水60.8％；得到的塔顶采出主要组分为轻烃，如酯、醚、醛等，其重量流量为5kg/h。

第四蒸馏塔釜液由塔釜泵泵入第五蒸馏塔中部，第五蒸馏塔理论板数为55，进料板为第25块板，回流比为1.2，塔顶压力为200kPa，塔顶温度为90℃，第五蒸馏塔以甲醇/水为轻/重关键组分，分离后得到的塔釜液中主要组分为萃取剂，重量流量为298kg/h，分为两股，一股为循环萃取剂至第四蒸馏塔塔顶，一股为废萃取剂排放(占塔釜液比例为0.1％)。循环萃取剂与新鲜萃取剂混合后进入第四蒸馏塔中，新鲜萃取剂重量流量约为1.5kg/h；第五蒸馏塔的塔顶采出即为甲醇产品，其重量流量为190kg/h，重量组成为乙醛15ppm，甲醇99.9％。

通过本对比例的分离方法，得到的乙醇和甲醇产品的重量纯度均为99.9％，分离能耗约为0.45MW。

【对比例2】

醋酸甲酯加氢制乙醇并联产甲醇的传统顺序分离工艺包括脱轻塔、甲醇塔、第三蒸馏塔，其中脱轻塔的塔顶采出循环回反应系统，下面将该分离工艺作为本对比例进行具体描述。

加氢反应得到的反应液相产物重量流量为363kg/h，其重量组成为：乙醛0.1％，醋酸酯1.3％，甲醇51.4％，乙醇46.8％，重醇0.4％。反应液相产物由反应系统首先进入脱轻塔，由于轻烃与醇存在共沸，因此塔顶采出轻烃的同时必然带出一部分的醇，返回至反应系统的轻烃重量组成为：乙醛0.1％，醋酸酯50.4％，甲醇48.7％，乙醇0.1％，其他0.7％。

脱轻烃塔釜液进入甲醇塔分离甲醇，脱轻塔釜液重量组成为：乙醛0.1％，甲醇51.5％，乙醇48.1％，重醇0.3％。经甲醇塔分离后得到的塔顶粗甲醇产品质量组成为：乙醛0.3％，甲醇99.7％，由于其中的羰基化合物含量较高，因此还需进一步精制。

甲醇塔釜液接着进入第三蒸馏塔分离乙醇产品，甲醇塔釜液重量组成为乙醇99.5％，重醇0.5％，分离后得到的第三蒸馏塔顶产品重量纯度为99.9％，塔釜液主要组分为重醇。

粗甲醇产品的精制有两种方式，一种是普通精馏，一种是萃取精馏。普通常压精馏需要较多的塔板数和较大回流比，因此造成设备投资和分离成本较高，采用萃取精馏的步骤和本发明描述的方法类似。

通过传统的顺序分离工艺，如粗甲醇产品采用萃取精馏分离，所需分离能耗约为0.68MW。

Claims

1.一种醋酸甲酯加氢制乙醇分离过程的工艺方法，包括以下步骤：

i)将醋酸甲酯加氢反应得到的反应产物(S1)由第一蒸馏塔(T₁)加入，分离后塔顶采出含甲醇及轻烃的物流(S3)，塔釜得到的塔釜液为含其余甲醇、全部的乙醇及重醇的物流(S2)，其中塔顶采出的甲醇量为将醋酸甲酯加氢反应得到的反应产物(S1)中甲醇量的1wt％-80wt％；

ii)上述塔釜液(S2)由第二蒸馏塔(T₂)加入，分离后塔顶采出含其余甲醇及轻烃的物流(S4)，塔釜得到含乙醇及重醇的物流(S6)；第二蒸馏塔釜由第一蒸馏塔顶气提供热量(H1)；

iii)上述含乙醇及重醇的物流(S6)由第三蒸馏塔(T₃)加入，分离后塔顶采出乙醇产品(S7)，塔釜得到含重醇的组分(S8)；

iv)将步骤i)第一蒸馏塔顶采出的含甲醇及轻烃的物流(S3)与步骤ii)第二蒸馏塔顶采出的含其余甲醇及轻烃的物流(S4)混合后得到混合物流(S5)由第四蒸馏塔(T₄)加入，萃取剂由第四蒸馏塔上部加入，经第四蒸馏塔的萃取精馏分离后，塔顶采出含乙醛和醋酸酯的轻烃组分(S12)，塔釜得到含甲醇和萃取剂的物流(S11)；

v)将步骤iv)第四蒸馏塔釜得到的含甲醇和萃取剂的物流(S11)由第五蒸馏塔(T₅)加入，经第五蒸馏塔的分离后，塔顶得到联产的甲醇产品(S14)，塔釜得到的萃取剂分为两股，一股作为循环萃取剂(S16)返回第四蒸馏塔塔顶，一股排放(S15)；

vi)将步骤v)中得到的循环萃取剂(S16)与新鲜萃取剂(S9)混合后作为萃取剂进料(S10)加入第四蒸馏塔(T₄)上部。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述第一蒸馏塔理论塔板数为50-100块；回流比为1-8；塔顶压力为200-1000kPa；塔顶温度为80-150℃。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述第二蒸馏塔理论塔板数为50-100块；回流比为1-8；塔顶压力为50-300kPa；塔顶温度为40-120℃。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述第三蒸馏塔理论塔板数为40-100块；回流比为1-4；塔顶压力为300-1000kPa；塔顶温度为120-180℃。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述第四蒸馏塔理论塔板数为50-100块；回流比为3-12；塔顶压力为常压-500kPa；塔顶温度为60-100℃。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述第五蒸馏塔理论塔板数为50-100块；回流比为0.5-5；塔顶压力为50-500kPa；塔顶温度为30-100℃。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述第四蒸馏塔中，萃取剂进料(S10)与混合物流(S5)的质量流量比为0.5-10。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述第五蒸馏塔底排放萃取剂的比例为0.01％-1％。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述乙醇产品纯度≥99.8％，其中甲醇含量≤0.02％，水含量≤0.2％，C3⁺醇含量≤0.003％，羰基化合物含量≤0.003％。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述甲醇产品纯度≥99.9％，其中羰基化合物含量≤20ppm，水含量≤0.1％。