CN108707061B - 一种甲醇用于醋酸甲酯制乙醇的工艺 - Google Patents

一种甲醇用于醋酸甲酯制乙醇的工艺 Download PDF

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Abstract

一种甲醇用于醋酸甲酯制乙醇的工艺,所述工艺是将甲醇和醋酸甲酯加至反应器,在催化剂的作用下,使甲醇裂解原位氢与醋酸甲酯进行加氢反应,在一定的反应温度、反应压力、液体空速及气体空速下生成乙醇,反应产物经气液分离,得到气体混合物循环至反应器,得到液体混合物,进一步精制分离后获得乙醇。本发明采用甲醇作为氢源省去了制氢过程,提高了氢的利用率,大幅度降低了制氢成本,提高了醋酸甲酯加氢制乙醇的效率。

Description

一种甲醇用于醋酸甲酯制乙醇的工艺
技术领域
本发明涉及一种醋酸甲酯加氢制乙醇工艺,具体是一种甲醇用于醋酸甲酯制乙醇的工艺。
背景技术
由于乙醇在工业和生活中的重要性,长期以来人们一直在努力研发开发经济可行的乙醇制备工艺。
乙醇(C2H5OH)俗称酒精,在常温,常压下是一种易燃,易挥发的无色透明液体,它的水溶液具有特殊的令人愉快的香味,并略带有刺激性,广泛地应用于化工、食品、国防、医药及印染等工业领域;在食品行业,乙醇用于配制各种饮料酒;在国防工业,乙醇参与制造炸药;在医药行业,乙醇可用于制药,消毒杀菌等;在化学工业,乙醇主要作为合成用原料和溶剂,目前我国用于基础化工原料的乙醇消耗约为300万吨,预计年增长率在8%-10%之间,特别是乙醇还可以作为一种清洁能源和化工原料,例如可用作内燃机的代用燃料,乙醇制氢,乙醇制乙烯和乙醇燃料电池等,因此随着时代的进步,人类对乙醇能源需求越来越广泛。
现已有报道关于醋酸甲酯加氢制乙醇的工艺,如CN105439821B公开了“一种醋酸甲酯加氢制乙醇分离过程工艺”,该方法需要多次蒸馏,对设备工艺要求较高,同时能耗也较大。
乙醇的制备分为生物发酵法和化学合成法两类,发酵法制乙醇的原料可以是粮食作物也可以是非粮食作物,生产1t酒精,约需消耗4t粮食,生产乙醇的非粮食作物主要有木薯、甘蔗、和秸秆等,其中木薯是目前最早开发也最可行的原料,占燃料乙醇生产的33%。
以上这些物质经预处理后,经水解和发酵,即可制得乙醇,并且发酵路线是目前我国乙醇生产主要方法,黑龙江、吉林、和广西等地是目前我国酒精的主要产区,乙烯水合法主要是乙烯与水在固体酸催化剂作用下反应生成乙醇,反应压力为7-10 MPa,反应温度为280-290℃时,空速的选择在2000h-1 ,转化率为4-5%,选择性为95-97%,反应生成的乙醇溶液经分离,精制后得到工业乙醇,再经过脱水步骤可得到无水乙醇。在工业化生产中现有乙醇来源是粮食或乙烯,但粮食制备乙醇路线一直存在和人争粮和与粮食争地的争议,乙烯水合法所用原料乙烯来源非可再生的石油资源,在原油价格走高的形势下经济性不被看好,且生产设备要求具有较高的耐酸耐压性能,生产条件和成本均较高。
因此,开发非粮食作物非石油路线的乙醇制备路线,有效降低乙醇生产成本,很有现实意义,目前采用合成气的下游产品醋酸及其酯类产品作为合成乙醇原料的工艺还是比较容易的,其中醋酸直接加氢制备乙醇的工艺路线中,由于醋酸直接加氢比较困难,如CN102941097B,因此需要采用贵金属催化剂,采用醋酸作为原料会对设备产生严重的腐蚀,对设备的要求比较高,无论从经济上还是从技术上都不利于乙醇的生产;如果采用醋酸酯作为生产乙醇的原料,不仅原料充足,其工艺流程也比较简单,直接将醋酸酯的羰基进行加氢即可,因此醋酸酯是一个比较理想的生产乙醇的原料,其中部分研究集中在醋酸酯加氢制乙醇的方法,如CN103570492B公开了一种聚乙烯醇生产过程中副产物醋酸甲酯产品加氢制乙醇工艺和系统,该法解决制备聚乙烯醇过程中产生副产物醋酸甲酯的有效利用,但该方法利用氢气作为氢源对醋酸甲酯进行加氢制备乙醇,由于氢气本身成本高,储存不方便,同时裂解氢原子所需要活化能耗较大,加氢效率不高,氢气大量循环,经济效益也不高。如公开号CN13773082A的专利和Pd催化甲醇裂解制氢的反应机理的一文中, 甲醇裂解产生氢气反应式CH3OH=CO+2H2DH>O,这是在高温低压条件下反应,而酯加氢的反应式是CH3COOCH3+H2=CH3CH2OH+CH3OHDH<0,如公开号CN103586025A这在高压低温条件下反应,从热力学角度分析这是矛盾的。在许多公开醋酸酯加氢制乙醇的专利中,所需要的氢酯比较高,如谢璇.醋酸甲酯加氢制乙醇的研究[D].中所需要的氢酯比为100∶1,导致反应器体积增大,设备损耗严重,无论哪种工艺都需要氢气,而制氢的成本较高,如天然气制氢和煤制氢所需要的设备和厂房投资占总固定资产的1/3到1/2,设备消耗量大。
发明内容
针对上述现有技术存在的不足,本发明寻求一种能够有效解决醋酸甲酯加氢制乙醇的氢源问题和甲醇裂解原位氢进行酯加氢进行耦合反应,解决反应温度和压力热力学矛盾, 同时降低反应所需的氢酯比,并提供一种甲醇用于醋酸甲酯制乙醇的工艺。
解决上述问题所采取的技术方案如下。
一种甲醇用于醋酸甲酯制乙醇的工艺,其特征在于:将甲醇和醋酸甲酯按摩尔比为0.5-10∶1加入反应器,在催化剂的作用下,使甲醇裂解的原位氢与醋酸甲酯进行加氢反应,反应产物经气液分离后,得到气体混合物和液体混合物,液体混合物进一步精制分离后获得乙醇;该工艺的反应温度为50-350℃,反应压力为0.5-10Mpa,液体空速为0.2-5h-1
在上述技术方案中,所述催化剂是Cu-ZnO或 Cu-SiO2
所述Cu-ZnO是负载有ZnO,所述载体为MgO-SiO2;其中MgO-SiO2中MgO和SiO2的质量比为3∶1-10∶1;
所述Cu/SiO2是由载体和助剂构成,所述载体是SiO2,其Cu的含量是30%wt-75wt%;所述助剂是La2O3、ZrO2和CeO2中的一种或多种混合,其含量是1wt%-40wt%。
所述催化剂的制备方法是采用离子交换法、蒸氨法、浸渍法或共沉淀法而获得。
在上述技术方案中,所述气体混合物主要含有H2、CO和CO2中的一种或几种循环至反应器;液体混合物主要含有甲醇、乙酸乙酯和醋酸甲酯 ,进一步分离精制获得乙醇;所述液体混合物的分离方法包括萃取精馏、加盐萃取精馏、 吸附法和膜分离法,分离后获得高纯度乙醇。
在上述技术方案中,将甲醇和醋酸甲酯送至反应器与催化剂接触是在有载气和无载气情况进行,有载气可以为He或含氢混合物气体,当载气是H2时,可以充当补充氢源。
在上述技术方案中,将H2 、N2或Ar通入反应器内,以改变原料在催化剂表面的停留时间。
在上述技术方案中,所述反应器是浆态床反应器、流化床反应器或固定床反应器。
本发明上述所提供的一种甲醇用于醋酸甲酯制乙醇的工艺,甲醇上的氢在裂解过程中均是原位氢形式在催化剂表面流动,然后在相互结合生成H2脱离Cu催化剂的表面,甲醇裂解的原位氢的形式加成到醋酸甲酯的乙酰基上的,而甲醇裂解过程中会产生大量的原位氢,而传统的氢气也可以为醋酸甲酯提供活性氢,然而氢气中的H-H断键的活化能为436kJ/mol,要远大于甲醇裂解的能垒。
在上述甲醇用于醋酸甲酯制乙醇的工艺过程中,甲醇上的O-H键首先断裂生成CH3O,活化能为103.1kJ/mol;甲氧基逐步脱氢生成HCHO和H,甲氧基脱氢的活化能为106.7kJ/mol,最后甲醇脱氢生成CO和H2,其中C-O断裂的活化能为243.9kJ/mol,降低了H2的循环量,降低循环功耗,提高了加氢效率,因此甲醇是最理想的醋酸甲酯加氢在线氢源。
与现有制乙醇的工艺相比,本发明利用过剩的醋酸甲酯作为原料,利用甲醇裂解提供原位氢进行乙酰基活位加氢,为生产乙醇提供了新工艺。除此之外与采用传统发酵法制备乙醇相比,有效利用了氢气,降低氢气的大量使用,本发明的乙醇生产工艺不受粮食价格波动的因素影响。
本发明通过工艺条件的优化和催化剂的筛选,所采用醋酸甲酯制乙醇的气氛环境温和,压力不高,工艺简单操作灵活,符合节能化工要求,有利于大规模生产和甲醇有效利用。
附图说明
图1是本发明的工艺反应机理图。
图2是本发明的工艺流程图。
图中:1:气瓶;2:气体过滤器;3:压力表;4:质量流量计;5:截止阀;6:三通阀;7:预热炉;8:储液罐;9:计量泵;10:反应器;11:收料罐;12:储料罐;13:背压阀;14:气体分析仪;15:气体混合物回收罐;16:产品罐。
具体实施例
下面对本发明的具体实施方式作出进一步的说明。
实施上述本发明所提供的一种甲醇用于醋酸甲酯制乙醇工艺,该工艺包括步骤如下:
将制备好的催化剂放入反应器 10 ,首先将气瓶1打开将催化剂在氢气气氛中进行还原,还原结束后,调整温度控制仪和压力表3至预定反应温度与压力后,将含有甲醇和醋酸甲酯的原料经过计量泵9送至预热炉7经预热后进入反应器 10 与氢气进行反应,生成的液体混合物和气体混合物 ,经过气液分离后,液体混合物流到收料罐11 再经过萃取精馏,得到精制的乙醇16,而气体混合物经过14分析后,循环至反应器10进一步参与反应,使得尾气最大化利用。
本工艺通过耦合,同时解决高温低压和低温高压的热力学矛盾,合理有效地利用甲醇裂解产生的氢气作为补充氢源,将甲醇和醋酸甲酯为原料通入到反应器10,通过往复泵将原料送至反应器10,在载气情况下,在催化剂表面进行反应,甲醇裂解产生原位氢用于醋酸甲酯加氢制乙醇,采用甲醇作为氢源省去了制氢过程,大幅度降低制氢成本,,有效利用了氢气,降低氢气的大量使用,降低能量消耗,从而提高了效率,达到了节约资源。
实施例1
用甲醇提供氢源对醋酸甲酯加氢制乙醇的工艺流程,具体实施例其包括:使醋酸甲酯和甲醇混合物按摩尔比3∶1在H2的气氛下进入反应装置,反应温度50℃和反应压力0.5MPa,从所述反应装置输出物料中分离出气体和液体物料的气液分离装置,液体混合物主要分离出乙醇后的副产品或将液相混合物分离出乙醇后的副产品经分离后的甲醇,再次通入反应器与甲醇和醋酸甲酯一同作为原料。反应装置输出的液体物料中通过萃取精馏分离方法分出主产品乙醇选择性90%,副产品主要有醋酸甲酯,乙酸乙酯和未反应的醋酸甲酯和甲醇将为反应的原料继续循环反应器,进一步反应。
实施例2
将醋酸甲酯和甲醇混合物按摩尔比4∶1在N2的气氛下加入反应装置,应温度70℃和反应压力1 MPa,液体空速1h-1,从所述反应装置输出物料中分离出气体和液体物料的气液分离装置,分离出气体N2循环至反应器,装置输出的液体物料中通过加盐萃取精馏分离方法分出主产品乙醇选择性92%,副产品醋酸甲酯,乙酸乙酯回收精馏得到其他化工原产品和未反应的醋酸甲酯和甲醇循环至反应器进一步反应,其中甲醇和醋酸甲酯抓转化率分别为87.34和90.12%,乙醇的选择性为80.89%。
实施例3
将醋酸甲酯和甲醇混合物按摩尔比5∶1在CO2的气氛下加入反应装置,应温度100℃和反应压力1.2MPa,液体空速2h-1,从所述反应装置的输出物料中分离出气体和液体混合物的气液分离装置,分离出气体CO2循环至反应器,装置输出的液体物料中通过加盐萃取精馏分离方法分出主产品乙醇选择性94%,副产品醋酸甲酯,乙酸乙酯和未反应的醋酸甲酯和甲醇循环至反应器进一步反应,乙醇的选择性为 85.47%,甲醇的转化率达到87.93%,醋酸的转化率达到79.78%。
实施例4
将醋酸甲酯和甲醇混合物按摩尔比3∶1在N2和H2的混合物气氛下加入反应装置,反应温度150℃和反应压力1.5MPa,液体空速3h-1,从所述反应装置的输出物料中分离出气体循环至反应作为载气继续参加反应和液体物料的气液分离装置,分离出气体N2和H2循环至反应器,装置输出的液体混合物中通过膜分离的分离方法分出主产品乙醇选择性,副产品未反应的醋酸甲酯和甲醇循环至反应器进一步反应,液体混合物主要分离出乙醇后的副产品或将液相混合物分离出乙醇后的副产品经分离后的甲醇,再次通入反应器与甲醇和醋酸甲酯一同作为原料,其中乙醇的选择性为 84.97%,甲醇的转化率达到85.66%,醋酸的转化率达到83.45%。
实施例5
将醋酸甲酯和甲醇混合物按摩尔比5∶1在含H2的混合气氛下加入反应装置,从所述反应装置输出物料中分离出气体循环至反应和液体物料的气液分离装置,分离出气体氮气和氢气循环至反应器,装置输出的液体物料中通过液液萃取精馏分离方法分出主产品乙醇,副产品醋酸甲酯,乙酸乙酯和未反应的醋酸甲酯和甲醇循环至反应器进一步反应,液体混合物主要分离出乙醇后的副产品或将液相混合物分离出乙醇后的副产品经分离后的甲醇,再次通入反应器与甲醇和醋酸甲酯一同作为原料。其中乙醇的选择性为 86.87%,甲醇的转化率达到83.83%,醋酸的转化率达到82.73%。
实施例6
将醋酸甲酯和甲醇混合物按摩尔比3∶1在分离出的气体产物He的气氛下加入反应器,反应温度200℃,反应压力1.8MPa,液体空速3.5h-1的反应条件进行反应,从所述反应装置的输出物料中分离出气体循环He至反应器, 液体混合物的气液分离装置下分离出液体混合物中通过萃取精馏分离方法分出主产品乙醇,未反应的醋酸甲酯和甲醇循环至反应器进一步反应其中,乙醇的选择性为83.98%,甲醇的转化率达到82.73%,醋酸的转化率达到78.43%。
实施例7
将醋酸甲酯和甲醇混合物按摩尔比4∶1在分离出的气体产物H2和CO2的混合物气氛下加入反应器将分离出气体载气H2和CO2循环至反应器,在反应温度220℃,反应压力2MPa,液体空速4h-1,以改变原料在催化剂表面的停留时间,通过改变通入原料的比值,调节生成乙醇产量,然后将未反应的醋酸甲酯和甲醇循环至反应器进一步反应乙醇的选择性为73.23%,甲醇的转化率达到64.96%,醋酸的转化率达到65.16%。
实施例8
将醋酸甲酯和甲醇混合反应加氢制乙醇是在固定床反应器上进行的,首先称取若干制备催化剂Cu-ZnO,再称取若干的石英砂,将两种颗粒放置到容器中充分混匀装入的反应管中层,上层和下层分别用石英砂和大瓷粒对称填充,石英砂与大瓷粒的粒径为30-40mm,然后催化剂预处理在氢气中以1℃/min的速度从室温升至250℃,持续还原8 h,氢气空速为40 mL/min待还原完成后将反应器温度降至200℃,将气体切换成纯N2,待反应器压力升至4MPa后,将N2气体流速调节为30 mL/mi,接着将甲醇和醋酸甲酯按照摩尔比3∶1配制成原料经过往复送至预热炉预热后进入到反应器中;测试过程中管线温度用加热带一直维持在150℃,冷凝温度为-20℃,待整个体系稳定6 h左右直至系统稳定后开始收集产物,气相混合物通过气体在线分析仪测定主要气体组分,然后气体混合物循环至反应器,进一步充当载气使之原料与催化剂进行反应,液相混合物经过加盐萃取精馏,进一步精制的乙醇和其他副产品,然后计算乙醇的选择性91.12%,醋酸甲酯和甲醇的转化率分别89.76%和85.12%。
实施例9
将醋酸甲酯和甲醇混合反应加氢制乙醇是在流化床反应器上进行的,首先称取若干制备催化剂Cu-SiO2,再称取若干的石英砂,将两种颗粒放置到容器中充分混匀装入的反应管中层,上层和下层分别用石英砂和大瓷粒对称填充,石英砂与大瓷粒的粒径为10-20mm,然后催化剂预处理在氢气中以2℃/min的速度从室温升300℃,持续还原10 h,氢气空速为30 mL/min,待还原完成后将反应器温度降至200℃,将气体切换成纯H2,待反应器压力升至2MPa后,将N2气体流速调节为30 mL/min,接着将甲醇和醋酸甲酯按照摩尔比4∶1配制成原料经过往复送至预热炉预热后进入到反应器中;测试过程中管线温度用加热带一直维持在140℃,冷凝温度为-25℃,待整个体系稳定8 h左右直至系统稳定后开始收集产物,气相混合物通过气体在线分析仪测定主要气体组分,然后气体混合物循环至反应器,进一步充当载气使之原料与催化剂进行反应,液相混合物经过加盐萃取精馏,进一步精制的乙醇和其他副产品,然后计算乙醇的选择性93.34%,醋酸甲酯和甲醇的转化率分别94.65%和87.45%。
实施例10
将醋酸甲酯和甲醇混合反应加氢制乙醇是在浆态床反应器上进行的,首先称取若干制备好催化剂Ni-Cu合金,再称取若干的石英砂,将两种颗粒放置到容器中充分混匀装入的反应管中层,上层和下层分别用石英砂和大瓷粒对称填充,石英砂与大瓷粒的粒径为10-20mm,然后催化剂预处理在氢气中以1℃/min的速度从室温升至350℃,持续还原12 h,氢气空速为45 mL/min待还原完成后将反应器温度降至250℃,将气体切换成 N2 和H2混合气体,待反应器压力升至6MPa后,将 N2 和H2混合气体气体流速调节分别为30 mL/min和40mL/min,接着将甲醇和醋酸甲酯按照摩尔比5∶1配制成原料经过往复送至预热炉预热后进入到反应器中,测试过程中管线温度用加热带一直维持在200℃,冷凝温度为-30℃,待整个体系稳定9 h左右直至系统稳定后开始收集产物,气相混合物通过气体在线分析仪测定主要气体组分,用于判断甲醇裂解情况然后气体混合物循环至反应器,进一步充当载气使之原料与催化剂进行反应,液相混合物经过加盐萃取精馏,进一步精制的乙醇和其他副产品,然后计算乙醇的选择性95.34%,醋酸甲酯和甲醇的转化率分别93.25%和89.12%。
实施例11
将称取一定量的三水合硝酸铜盐溶于一定量的去离子水中,放置在超声震荡仪中震荡0.5 h加速铜盐的溶解。按照一定的铜硅比称取一定量的硅胶小球浸渍在上述铜溶液中,超声1 h,在室温下静置12 h,浸渍完成后用去离子水洗涤3次,在80℃条件干燥过夜,在500℃条件下焙烧4 h即得催化剂记作Cu/SiO2-浸渍法。
以原料醋酸甲酯和甲醇按摩尔比3∶1加至反应器,在反应温度110℃,反应压力为2.5MPa,醋酸甲酯和甲醇的液时空速分别为1.5h-1和2.5h-1时,醋酸甲酯的转化率约91.22%,乙醇的选择性为 82%,时空收率2.15g/g.h-1
实施例12
离子交换法制催化剂,按一定比例配制一份铜氨溶液,将铜氨溶液倒进装有适量硅胶小球的烧杯中,超声1 h,再将烧杯放到恒温磁力搅拌器上,室温下搅拌1 h、静置12 h;过滤掉剩余的液体,用去离子水洗涤数次直至电导率低于1000 us/cm。重复上述的烘干焙烧操作,将得到的催化剂记作Cu/ZnO。
实施例13
在实施例12所制备催化剂基础上,将原料醋酸甲酯和甲醇按摩尔比4∶1加至反应器,在反应温度210℃,反应压力为5.5MPa,醋酸甲酯和甲醇的液时空速为2.6h-1和3.5h-1,醋酸甲酯的转化率约93.15% ,乙醇的选择性为 79.21%,时空收率2.27g/g.h-1
实施例14
共沉淀法制备催化剂,将硝酸铜溶液和25%的硅溶胶溶液按照一定比例配置成混合溶液,此溶液命名为溶液Ⅰ。称取一定量的NH4 HCO3沉淀剂溶于适量的去离子水中配制成溶液Ⅱ;称取一定量的Ⅱ溶液在室温下缓慢均匀的滴加到搅拌着的Ⅰ溶液中,直至pH介于6和7之间停止滴加,继续搅拌混合溶液1 h,使混合溶液充分接触。让催化剂浆料在80℃搅拌老化3 h,取出浆料,用去离子水洗涤至电导率降至1000 us/cm以下,经过干燥焙烧即得催化剂,记作Cu/SiO2-CMP。
实施例15
在实施例14所制备的催化剂为基础,将原料醋酸甲酯和甲醇按摩尔比5∶1加至反应器,在反应温度260℃,反应压力为7MPa,醋酸甲酯和甲醇的液时空速为3.8h-1和4h-1时,醋酸甲酯的转化率约93% ,乙醇的选择性为 95%,时空收率2.45g/g.h-1
实施例16
蒸氨法制催化剂,根据不同的铜硅比分别称取适量的硝酸铜盐和硅溶胶,将铜盐分为两部分,一部分先和氨水配制成低浓度(1.8 wt%)的混合溶液记作溶液1,另一部分剩余的硝酸铜盐溶于适量的去离子水中,超声震荡至全部溶解记为溶液2。在室温条件下将硅溶胶缓慢滴加到均匀搅拌的溶液1中,将溶液2也缓慢滴加到搅拌的混合溶液中,滴加完毕后继续滴加氨水调节pH至11-12之间。室温下搅拌1 h,升温至80℃,保持温度继续搅拌,直至pH介于6-7之间。取出催化剂胶体,用去离子水洗涤至滤液电导率降到1000 us/cm以下。经过烘干焙烧既得催化剂,记为Cu/SiO2-SAM-x(x指代nCu/nSi)。
以原料醋酸甲酯和甲醇按摩尔比7:1加至反应器,在反应温度320℃,反应压力为9MPa,醋酸甲酯和甲醇的液时空速为3.6h-1和4.5h-1时,甲醇的转化率约95%,醋酸甲酯的转化率约90.25% , 乙醇的选择性为 974%,时空收率2.87g/g.h-1
实施例17
将甲醇和醋酸甲酯的混合物按摩尔比为3∶1 加至反应器中,与此同时往里面通入少量的氢气经过预热在反应器中进行反应;所述反应器为一个等温流化床或浆态床反应器;所述固定床里装载的催化剂是包括铜基催化剂,Cu/ZnO在复合载体上负载有ZnO和载体,载体为MgO-SiO2和TiO2-SiO2两种。在所述的反应条件下甲醇裂解和醋酸甲酯加氢所需要反应温度分别是 250℃和300℃ ,反应压力是 4Mpa,液时空速为4.5h-1和气体空速85 h-1在所述反应条件下,醋酸甲酯和甲醇在催化剂作用下反应, 生成主要产物乙醇和副产物乙酸乙酯,其中乙醇的选择性为 83.33%,甲醇的转化率达到81.89%,醋酸的转化率达到80.65%。
反应器的输出物料主要包括乙醇并伴有副产物甲醇,醋酸甲酯,乙酸乙酯,采用吸附法中的一种分离方法将其分离,得到精制的乙醇。
从反应装置的输出物料中分离出气体混合物循环至反应器和含有乙醇,甲醇,醋酸甲酯,和醋酸乙酯液体混合物中分离出的乙醇物料中萃取精馏分离得 乙醇产品,其中乙醇的含量为80%-95%之间,甲醇裂解产生的气体一部分经过管道排至室外进行回收利用,另一部分气体混合物循环使用作为补充氢源用于醋酸甲酯加氢。
以上所述实施例描述更多细节以便于充分理解本发明,但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的实施例的其它方式来实施,因此本发明不受上面公开的实施例的限制,凡是依据本发明的技术实质对实施例所做的任何简单修改,等同变化与修饰,均仍属于本发明技术和技术保护范围。
因此,本发明的保护范围不仅限于以上实施例,应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种甲醇用于醋酸甲酯制乙醇的工艺,其特征在于:将甲醇和醋酸甲酯按摩尔比为0.5-10∶1加入反应器,在催化剂的作用下,使甲醇裂解的原位氢与醋酸甲酯进行加氢反应,反应产物经气液分离后,得到气体混合物和液体混合物,液体混合物进一步精制分离后获得乙醇;该工艺的反应温度为50-350℃,反应压力为0.5-10MPa,液体空速为0.2-5h-1;所述催化剂是Cu/ZnO或 Cu/SiO2
2.如权利要求1所述的甲醇用于醋酸甲酯制乙醇的工艺,其特征在于:所述将甲醇和醋酸甲酯加入反应器中与催化剂接触是在有载气或无载气的情况下进行,载气是He。
3.如权利要求1所述的甲醇用于醋酸甲酯制乙醇的工艺,其特征在于:所述使甲醇裂解的原位氢与醋酸甲酯进行加氢反应的工艺中,将N2或Ar通入反应器,以改变原料在催化剂表面的停留时间。
4.如权利要求1所述的甲醇用于醋酸甲酯制乙醇的工艺,其特征在于:所述气体混合物含有H2、CO和CO2中的一种或几种循环至反应器;液体混合物分离出乙醇后的副产品或将液相混合物分离出乙醇后的副产品经分离后的甲醇,再次通入反应器与甲醇和醋酸甲酯一同作为原料。
5.如权利要求1或4所述的甲醇用于醋酸甲酯制乙醇的工艺,其特征在于:所述液体混合物的分离方法选自萃取精馏、吸附法、加盐萃取精馏和膜分离,分离后获得高纯度乙醇。
6.如权利要求1所述的甲醇用于醋酸甲酯制乙醇的工艺,其特征在于:所述反应器是浆态床反应器、流化床反应器或是固定床反应器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110124676B (zh) * 2019-05-30 2022-01-28 北京三聚环保新材料股份有限公司 一种木醋液加氢催化剂及由其催化合成乙醇的工艺

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102399130A (zh) * 2011-12-13 2012-04-04 西南化工研究设计院 一种醋酸加氢制乙醇精馏工艺简化的方法
CN103007943A (zh) * 2013-01-04 2013-04-03 大唐国际化工技术研究院有限公司 用于醋酸酯加氢制乙醇的催化剂及其制备方法与应用

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05271127A (ja) * 1992-03-26 1993-10-19 Kuraray Co Ltd アルコールの製造方法
CN104370722B (zh) * 2014-12-11 2015-08-26 湖南瑞源石化股份有限公司 丁酮的制备与精制的方法
CN106117025B (zh) * 2016-06-23 2019-04-05 九江齐鑫化工有限公司 仲丁醇对醋酸仲丁酯转移加氢同时生产甲乙酮的工艺方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102399130A (zh) * 2011-12-13 2012-04-04 西南化工研究设计院 一种醋酸加氢制乙醇精馏工艺简化的方法
CN103007943A (zh) * 2013-01-04 2013-04-03 大唐国际化工技术研究院有限公司 用于醋酸酯加氢制乙醇的催化剂及其制备方法与应用

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
An Effective CuZn−SiO2 Bimetallic Catalyst Prepared by Hydrolysis Precipitation Method for the Hydrogenation of Methyl Acetate to Ethanol;Xinbin Ma 等;《Ind. Eng. Chem. Res》;20180316;第57卷;第4527页第3-4段,第4531页第2段,Figure9 *
In2O3‐modified Cu/SiO2 as an active and stable catalyst for the hydrogenation of methyl acetate to ethanol;Cuili Guo 等;《Chinese Journal of Catalysis》;20180105;第39卷;全文 *
Influence of the support composition on the hydrogenation of methyl acetate over Cu/MgO-SiO2 catalysts;Cuili Guo 等;《Journal of Molecular Catalysis A: Chemical》;20150817;第409卷;第80页2.2,第81页Figure1,第81页第2段 *
甲醇随车制氢催化剂Cu-SiO2的制备及性能评价;高志贤;《石油炼制与化工》;20150131;第46卷(第1期);全文 *
硅源对蒸氨法制备Cu/SiO2催化剂催化甲醇裂解制氢的影响;杜泽宇 等;《燃料化学学报》;20180630;第46卷(第6期);第693页第2段,第693页1.4 *

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