劑床層溫升,起直接換熱降溫和補(bǔ)充原料的作用,使每個(gè)反應(yīng)區(qū)較高氫酸比的情況下極大幅度的降低整個(gè)加氫反應(yīng)系統(tǒng)的氫酸比,獲得較高的醋酸轉(zhuǎn)化率和乙醇選擇性。同時(shí)在兩個(gè)反應(yīng)器間通過與反應(yīng)原料醋酸換熱,有效降低進(jìn)入酯加氫反應(yīng)器物料溫度,實(shí)現(xiàn)能量有效利用。通過采用本發(fā)明的方法,醋酸單程轉(zhuǎn)化率可達(dá)98%以上,乙醇選擇性達(dá)到98%以上,取得了較好的技術(shù)效果O
【附圖說明】
[0030]圖1為本發(fā)明所述方法的流程示意圖。
[0031 ]圖1中,I為醋酸進(jìn)料管線;2為氫氣進(jìn)料管線;3為酸加氫反應(yīng)器;4為酯加氫反應(yīng)器;5和24為換熱器;6為氣液分離罐;7為壓縮機(jī);8為脫酸塔;9為脫酯塔;10為脫水塔;11為酸加氫產(chǎn)物管線,12和13為醋酸軸向進(jìn)料管線,14和17為粗乙醇產(chǎn)品管線;15和16氫氣循環(huán)管線;18為醋酸循環(huán)管線;19為脫酸塔塔頂餾出物管線;20為脫脂塔塔底殘余物管線;21為酯及其它輕組分回流管線;22為工業(yè)廢水管線;23為乙醇產(chǎn)品出料管線;25為酸加氫反應(yīng)器惰性材料填充區(qū);26為酸加氫反應(yīng)器催化劑床層。
[0032]下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的闡述,但不僅限于本實(shí)施例。
【具體實(shí)施方式】
[0033]【實(shí)施例1】
[0034]在如圖1所示的工藝流程中,所述酸加氫反應(yīng)器為多段層式固定床,設(shè)有三段催化劑床層,床層之間填裝惰性材料氧化鋁瓷球。醋酸原料分為三股,第一股醋酸與氫氣混合汽化后進(jìn)入所述酸加氫反應(yīng)器,與催化劑I接觸生成含乙醇和醋酸乙酯的產(chǎn)物Α;第二股和第三股常溫醋酸沿酸加氫反應(yīng)器軸向方向的兩個(gè)進(jìn)料口進(jìn)入酸加氫反應(yīng)器,兩個(gè)進(jìn)料口位于酸加氫反應(yīng)器內(nèi)的惰性材料填充區(qū)上。酸加氫反應(yīng)器的反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)與原料換熱后直接進(jìn)入酯加氫反應(yīng)器,酯加氫反應(yīng)器產(chǎn)物B進(jìn)入氣液分離罐,經(jīng)分離得到氣、液兩相,其中一部分氣體排空,另一部分氣體經(jīng)循環(huán)壓縮機(jī)與補(bǔ)加氫氣合并后經(jīng)與原料混合,液相產(chǎn)物C經(jīng)脫酸塔、脫輕塔、脫水塔分離后獲得乙醇產(chǎn)品。其中,在脫酸塔中將至少部分粗乙醇產(chǎn)物C分離成包含乙醇、水和乙酸乙酯的第一餾出物,和包含乙酸的第一殘余物;在脫輕塔中將至少部分第一餾出物分離成包含乙酸乙酯、乙醛的第二餾出物與包含乙醇和水的第二殘余物;任選地,在脫水塔中將至少部分第二殘余物分離成包含乙醇的第三餾出物和包含水的第三殘余物。
[0035]酸加氫反應(yīng)器催化劑I為負(fù)載鉑金屬載體復(fù)合物,其中負(fù)載金屬為Iwt%Pt,1.5wt % Sn,0.5wt % Ca,0.5 % Cu。酸加氫反應(yīng)器三段床層催化劑I裝填質(zhì)量分別為10g,進(jìn)料為純度99.7wt %的醋酸和純度為99.8%的氫氣,三股醋酸進(jìn)料原料的質(zhì)量比為1:1:1,整個(gè)反應(yīng)系統(tǒng)的氫酸比為50:1。反應(yīng)器第一段催化床層進(jìn)口溫度為300°C,反應(yīng)壓力為3.5MPa,反應(yīng)液時(shí)空速1.0h—1,氫酸摩爾比為150:1;反應(yīng)器第二段催化床層進(jìn)口反應(yīng)溫度為280°C,反應(yīng)壓力為3.48MPa,反應(yīng)液時(shí)空速1.0h—1,氫酸摩爾比為148: I ;反應(yīng)器第三段催化床層進(jìn)口反應(yīng)溫度為280°C,反應(yīng)壓力為3.46MPa,反應(yīng)液時(shí)空速1.0h—1,氫酸摩爾比為146:
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[0036]酯加氫反應(yīng)器體積為酸加氫反應(yīng)器的1/3,其中催化劑II為負(fù)載銅或銅的氧化物載體復(fù)合物,催化劑II裝填質(zhì)量為100g。反應(yīng)器催化床層進(jìn)口溫度為230°C,反應(yīng)壓力為3.44MPa,反應(yīng)液時(shí)空速1.0h—1,氫酯摩爾比為144: I。實(shí)驗(yàn)結(jié)果為:酸加氫反應(yīng)器床層溫升15.6°C,醋酸單程轉(zhuǎn)化率為98.9%,乙醇選擇性為98%。
[0037]【實(shí)施例2】
[0038]按照實(shí)施例1所述的條件和步驟,酸加氫反應(yīng)器催化劑I為負(fù)載鉑金屬載體復(fù)合物,其中負(fù)載金屬為lwt%Ru,1.5wt%Sn,0.5wt%Ca,0.5%Re。所述酸加氫反應(yīng)器為列管式固定床反應(yīng)器,催化劑I裝填質(zhì)量為300g,進(jìn)料為純度99.7wt %醋酸和純度為99.8%的氫氣,整個(gè)反應(yīng)系統(tǒng)的氫酸比為50: I,催化床層進(jìn)口溫度為280°C,反應(yīng)壓力為3.5MPa,反應(yīng)液時(shí)空速1.0h—1。
[0039]酯加氫反應(yīng)器體積為酸加氫反應(yīng)器的1/3,其中催化劑II為負(fù)載銅或銅的氧化物載體復(fù)合物,催化劑II裝填質(zhì)量為100g。反應(yīng)器催化床層進(jìn)口溫度為200°C,反應(yīng)壓力為3.44MPa,反應(yīng)液時(shí)空速1.0h—1,氫酯摩爾比為144: I。實(shí)驗(yàn)結(jié)果為:酸加氫反應(yīng)器床層溫升14.8°C,醋酸單程轉(zhuǎn)化率為96.5%,乙醇選擇性為96.6%。
[0040]【實(shí)施例3】
[0041]按照實(shí)施例1所述的條件和步驟,酸加氫反應(yīng)器催化劑I為負(fù)載鉑金屬載體復(fù)合物,其中負(fù)載金屬為1?1:%?1:,1.5¥1:%311,0.5¥1:%03,0.5%(]11。所述酸加氫反應(yīng)器為列管式固定床反應(yīng)器,催化劑I裝填質(zhì)量為300gο進(jìn)料為純度99.7wt %醋酸和純度為99.8%的氫氣,整個(gè)反應(yīng)系統(tǒng)的氫酸比為50: I。反應(yīng)器催化床層進(jìn)口溫度為250°C,反應(yīng)壓力為3.5MPa,反應(yīng)液時(shí)空速1.0h—1。
[0042]酯加氫反應(yīng)器催化劑II不含負(fù)載銅或銅的氧化物載體復(fù)合物,反應(yīng)器催化床層進(jìn)口溫度為200°C,反應(yīng)壓力為3.44MPa,反應(yīng)液時(shí)空速1.0h—1,氫酯摩爾比為144:1,催化劑II裝填質(zhì)量為酸加氫的1/3。實(shí)驗(yàn)結(jié)果為:酸加氫反應(yīng)器床層溫升13.5°C,醋酸單程轉(zhuǎn)化率為78.9%,乙醇選擇性為97.3%o
[0043]【實(shí)施例4】
[0044]按照實(shí)施例1所述的條件和步驟,酸加氫反應(yīng)器催化劑I為負(fù)載鉑金屬載體復(fù)合物,所述酸加氫反應(yīng)器為多段層式固定床,設(shè)有三段催化劑床層,催化劑I裝填質(zhì)量分別為10g。進(jìn)料為純度99.7wt%醋酸和純度為99.8%的氫氣,三股醋酸進(jìn)料原料的質(zhì)量比為I: 1:1,整個(gè)反應(yīng)系統(tǒng)的氫酸比為50:1。反應(yīng)器第一段催化床層進(jìn)口溫度為250°C,反應(yīng)壓力為
3.5MPa,反應(yīng)液時(shí)空速1.5h—1,氫酸摩爾比為150:1;反應(yīng)器第二段催化床層進(jìn)口反應(yīng)溫度為250°C,反應(yīng)壓力為3.48MPa,反應(yīng)液時(shí)空速1.5h—1,氫酸摩爾比為148: I;反應(yīng)器第三段催化床層進(jìn)口反應(yīng)溫度為250°C,反應(yīng)壓力為3.46MPa,反應(yīng)液時(shí)空速1.5h—1,氫酸摩爾比為146:
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[0045]按照實(shí)施例1所述的條件和步驟,酯加氫反應(yīng)器催化劑II不含負(fù)載銅或銅的氧化物載體復(fù)合物,反應(yīng)器催化床層進(jìn)口溫度為200°C,反應(yīng)壓力為3.44MPa,反應(yīng)液時(shí)空速1.5h—1,氫酯摩爾比為144:1,催化劑II裝填質(zhì)量為酸加氫的1/3。實(shí)驗(yàn)結(jié)果為:酸加氫反應(yīng)器床層溫升12.1°C,醋酸單程轉(zhuǎn)化率為56.5%,乙醇選擇性為97%。
[0046]【實(shí)施例5】
[0047]按照實(shí)施例1所述的條件和步驟,酸加氫反應(yīng)器催化劑I為負(fù)載鉑金屬載體復(fù)合物,所述酸加氫反應(yīng)器為多段層式固定床,設(shè)有三段催化劑床層,催化劑I裝填質(zhì)量分別為10g。進(jìn)料為純度99.7wt%醋酸和純度為99.8%的氫氣,三股醋酸進(jìn)料原料的質(zhì)量比為I: 1:1,整個(gè)反應(yīng)系統(tǒng)的氫酸比為20:1。反應(yīng)器第一級(jí)反應(yīng)區(qū)催化床層進(jìn)口溫度為280°C,反應(yīng)壓力為3.5MPa,反應(yīng)液時(shí)空速1.0h—1,氫酸摩爾比為6.7:1;反應(yīng)器第二級(jí)反應(yīng)區(qū)催化床層進(jìn)口反應(yīng)溫度為280°C,反應(yīng)壓力為3.48MPa,反應(yīng)液時(shí)空速1.0h—1,氫酸摩爾比為6.5:1;反應(yīng)器第三級(jí)反應(yīng)區(qū)催化床層進(jìn)口反應(yīng)溫度為280°C,反應(yīng)壓力為3.46MPa,反應(yīng)液時(shí)空速1.0h一1,氫酸摩爾比為6.3:1。
[0048]按照實(shí)施例1所述的條件和步驟,酯加氫反應(yīng)器催化劑II不含負(fù)載銅或銅的氧化物載體