專利名稱：一種近共沸乙醇除水工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種乙醇除水方法，特別涉及一種近共沸乙醇除水工藝。
背景技術(shù)：
乙醇汽油(又稱汽油醇)，是在汽油中加入一定比例的變性燃料乙醇形成的一種新型的環(huán)境友好混合燃料。因乙醇本身具有較高的辛烷值，較好的調(diào)和性以及含氧助燃特性，因此，汽車使用乙醇汽油后，油耗與動力性能變化不大，但一氧化碳平均排放量降低60％以上，碳?xì)浠衔锏呐欧帕肯陆?0％以上，同時，乙醇可以用生物發(fā)酵的手段制得，是一種可再生能源，因此，推廣使用乙醇汽油，能夠大大降低對石油資源的依賴，有助于建立獨(dú)立的能源經(jīng)濟(jì)體系，降低流動性污染物排放，提高環(huán)境質(zhì)量和刺激農(nóng)業(yè)發(fā)展等。
目前許多國家已經(jīng)在燃料乙醇的研制推廣使用方面，開展了一系列卓有成效的工作，如巴西現(xiàn)生產(chǎn)燃料乙醇的能力已達(dá)1000萬噸/年，車用燃料中已有33％使用燃料乙醇。美國早在上世紀(jì)中葉就制定了“乙醇計(jì)劃”，目前已經(jīng)有41個州在推廣使用車用乙醇汽油，乙醇汽油的消費(fèi)量已經(jīng)超過全部汽油消費(fèi)量的20％。泰國是亞洲第一個引進(jìn)燃料乙醇技術(shù)的國家，現(xiàn)已建立起基于新型能源的生產(chǎn)、銷售、使用的自給自足的能源經(jīng)濟(jì)體系。我國近年來燃料乙醇的工業(yè)化發(fā)展也十分迅速，生產(chǎn)燃料乙醇已列為國家示范工程重大項(xiàng)目，國內(nèi)一批十萬噸級的燃料乙醇生產(chǎn)項(xiàng)目已經(jīng)建成投產(chǎn)。
國內(nèi)外現(xiàn)行的乙醇汽油的制備過程是先將生物發(fā)酵乙醇除水制得體積分?jǐn)?shù)在99％以上的高濃度燃料乙醇，再將該高濃度燃料乙醇變性處理后與常規(guī)汽油按一定的比例混合而成。該過程的關(guān)鍵是生物乙醇的除水純化技術(shù)。由于常壓下乙醇-水體系存在恒沸點(diǎn)，常規(guī)精餾只能得到恒沸濃度的乙醇，乙醇體積分?jǐn)?shù)僅為95％左右，不能滿足車用燃料對水的含量要求。恒沸濃度乙醇中的水的除去必須采用特殊分離手段。
目前用于乙醇脫水的特殊分離技術(shù)中運(yùn)用較多的有共沸精餾，萃取精餾，分子篩吸附等。如段占庭等提出了“一種復(fù)合萃取精餾一步法制取無水乙醇的方法”(中國專利申請01118357.8)，該工藝采用由溶劑、反應(yīng)分離劑和鹽析劑組成的復(fù)合萃取劑，將含乙醇為70～80％乙醇水溶液在萃取精餾塔中提純至純度大于99.8％的無水乙醇產(chǎn)品。上述工藝雖然能得到較高濃度的乙醇，但不足之處是能耗較大，流程較長，少量的恒沸劑或萃取劑混入為后續(xù)分離過程帶來了相當(dāng)大的額外設(shè)備與能量投資，也使產(chǎn)品性能受到影響。顧兆林等提出了一種“燃料乙醇熱泵恒沸精餾工藝及裝置”(中國專利申請02145503.1)，將恒沸精餾和熱泵技術(shù)兩種成熟的技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來，開發(fā)出熱泵恒沸精餾生產(chǎn)新工藝。該工藝雖然較傳統(tǒng)恒沸精餾工藝具有節(jié)能的效果，但仍需乙醇脫水塔，夾帶劑回收塔，酒精回收塔等較多設(shè)備，設(shè)備投資費(fèi)用仍較高。張敏華等提出了一種采用分子篩吸附脫水的“燃料乙醇生產(chǎn)方法”(中國專利申請200410094085.0)，分子篩法脫水存在著吸附劑價格偏高，成品收得率偏低和失效后只能作為廢渣處理的缺陷，并且分子篩的再生能耗也較大。
Kochar等提出了一個乙醇除水工藝(US 4334890)。在該工藝中，含水乙醇與碳四餾分在酸催化劑上反應(yīng)，生成醇、醚的混合燃料。他們針對此思路設(shè)計(jì)出的工藝流程中，包含一個萃取塔，兩個反應(yīng)器和兩個精餾塔。該技術(shù)有一定的創(chuàng)新性，但反應(yīng)與分離操作獨(dú)立進(jìn)行，工藝流程過于復(fù)雜，設(shè)備能耗、生產(chǎn)成本仍較高。
綜上，燃料乙醇的生產(chǎn)成本是關(guān)系到整個車用乙醇汽油推廣難易程度的一項(xiàng)重要指標(biāo)?？偟恼f來，我國的糧食成本比較高，使得發(fā)酵后的酒精價格偏高，加上精餾生產(chǎn)成本，燃料乙醇的價格與普通汽油相比，目前不具有明顯的競爭力。因此，開發(fā)新的醇水分離技術(shù)，以減少生產(chǎn)燃料乙醇的能耗和投資，降低生產(chǎn)成本，并進(jìn)一步提高產(chǎn)品性能，是目前規(guī)?；掖计蜕a(chǎn)期待解決的關(guān)鍵問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種具有工藝流程簡易，設(shè)備能耗和生產(chǎn)成本低，產(chǎn)品收率高的近共沸乙醇除水工藝，該工藝?yán)梅磻?yīng)與分離耦合技術(shù)，在化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的同時導(dǎo)入分離操作，使常規(guī)分離方法難以除去的水，通過反應(yīng)精餾生成其他物質(zhì)，然后直接與汽油摻混使用。
為達(dá)到以上目的，本發(fā)明是采取如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的一種近共沸乙醇除水工藝，包括下述步驟a.首先在反應(yīng)精餾塔的反應(yīng)段充填圓柱狀固體酸催化劑填料，在塔釜內(nèi)加入相當(dāng)塔釜容量1/2的近共沸乙醇-水混合物料液；b.然后通過給塔頂通入N2使全塔升壓，從反應(yīng)段下部加入相當(dāng)塔釜容量1/3碳四餾分，再給塔釜加熱并逐步調(diào)整壓力為1.0～2.0MPa，進(jìn)行全回流操作；c.全回流操作半小時后，設(shè)定回流比5～10，按設(shè)定的乙醇-水混合物和碳四餾分進(jìn)料速率進(jìn)料，乙醇-水混合物由計(jì)量柱塞泵經(jīng)預(yù)熱后從反應(yīng)段上端打入塔內(nèi)，碳四餾分由計(jì)量柱塞泵經(jīng)預(yù)熱后從反應(yīng)段下端打入塔內(nèi)；d.塔頂產(chǎn)物經(jīng)冷凝器冷凝后按設(shè)定的回流比一部分回流入塔，一部分進(jìn)入塔頂儲料罐收集；塔底產(chǎn)物由塔釜出料口通過釜液冷凝器進(jìn)入釜液儲罐收集；e.反應(yīng)精餾塔的操作達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，再進(jìn)行步驟c的連續(xù)操作，釜液儲罐收集的即為所得無水的醇醚混合燃料。
上述方案中，反應(yīng)段充填的圓柱狀催化劑填料的制備方法是先將60目不銹鋼網(wǎng)剪成所需尺寸的矩形塊，再卷成圓柱狀，然后在里面裝填固體酸催化劑散裝顆粒，并封閉圓柱兩端面即成所需圓柱形催化劑填料；所述催化劑為S-54或NKC-9陽離子交換樹脂；所述近共沸乙醇-水混合物的濃度為含乙醇85～90wt％。采用濃度為85～90wt％的近共沸乙醇-水混合物的目的，一方面在于降低常規(guī)精餾過程的能耗，因?yàn)橄嚓P(guān)研究表明，在用常規(guī)精餾提純乙醇的過程中，當(dāng)乙醇濃度在85％左右時隨著乙醇濃度的進(jìn)一步提高，精餾的能耗迅速增加；另一方面，85～90wt％近共沸濃度的乙醇價格低于純乙醇價格，可進(jìn)一步降低原料成本。
本發(fā)明所采用的反應(yīng)溫度為反應(yīng)精餾塔塔釜內(nèi)溫度為130～185℃，塔頭(冷凝器)溫度為90～105℃，塔頭和塔釜溫差較大，表明分離效果比較明顯；所采用的壓力為1.0～2.0Mpa，該壓力范圍可使反應(yīng)在液相發(fā)生；所述乙醇-水混合物和碳四餾分的進(jìn)料流速分別為45～50ml/h和188～263ml/h。
本發(fā)明技術(shù)方案的機(jī)理是，以固體酸如S-54、NKC-9等國產(chǎn)陽離子交換樹脂等為催化劑，通過反應(yīng)精餾工藝，使?jié)舛葹?5～90wt％的近共沸乙醇-水混合物中的水與煉廠氣的碳四餾分中的異丁烯反應(yīng)生成叔丁醇，部分乙醇醚化生成乙基叔丁基醚。而未參加反應(yīng)的碳四餾分，將通過精餾作用從體系中除去以作它用。
本發(fā)明的有益效果是(1)本發(fā)明在一個裝置內(nèi)實(shí)現(xiàn)了水合、醚化復(fù)合反應(yīng)以及精餾分離的同時進(jìn)行，將本應(yīng)從乙醇當(dāng)中除去的水，通過反應(yīng)得到叔丁醇，乙基叔丁基醚以及部分乙醇構(gòu)成的混合物，實(shí)現(xiàn)了原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)。產(chǎn)品的辛烷值高于甲基叔丁基醚，蒸汽壓低于甲基叔丁基醚，是一種優(yōu)良的車用燃料，可直接與汽油混合使用。
(2)與國外報(bào)道的先反應(yīng)，再精餾分離的乙醇除水工藝相比，本發(fā)明采用了反應(yīng)精餾耦合工藝，相關(guān)過程集中在一個反應(yīng)精餾塔內(nèi)進(jìn)行，充分利用了反應(yīng)熱，因而簡化了流程，顯著降低了能耗、設(shè)備投資和生產(chǎn)成本，可實(shí)現(xiàn)高效的乙醇汽油規(guī)模化生產(chǎn)。
(3)本發(fā)明中碳四餾分的使用，為煉廠氣的利用開辟了新的途徑。


圖1為本發(fā)明的方法所使用的裝置系統(tǒng)圖。
圖中，1為乙醇-水混合物儲罐；2為碳四餾分鋼瓶；3為塔頂儲料罐；4為冷凝水槽；5為釜液儲罐；6為反應(yīng)精餾塔，其中A為塔釜，B為提餾段，C為反應(yīng)段，D為精餾段，E為回流段，F(xiàn)為冷凝器；7為回流控制器；8為釜液冷凝器；9為N2鋼瓶；10為控制柜；11為計(jì)算機(jī)。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
如圖1所示，本發(fā)明所采用的反應(yīng)精餾塔6由塔釜A，提餾段B、反應(yīng)段C、精餾段D、回流段E，冷凝器F構(gòu)成，反應(yīng)段C充填由固體酸催化劑制成的圓柱形催化填料，精餾段D和提餾段B充填不銹鋼網(wǎng)θ環(huán)填料，尺寸為2×2mm。反應(yīng)精餾塔6的內(nèi)徑為25mm，提餾段B、反應(yīng)段C和精餾段D高度各500mm。塔釜A的容量為1500ml，采用電加熱方式，最大加熱功率為25kW，使用熱電耦和自動儀表檢測控制加熱溫度。塔中其它各段也采用熱電耦檢測溫度，采用電加熱方式和自動儀表控制溫度，可減少塔體散熱損失。冷凝器F為直立式，冷凝面積為0.16m2，冷凝介質(zhì)為水。
反應(yīng)段C充填的自制圓柱狀催化劑散裝填料，尺寸為5×5mm，其制備方法如下，先將60目不銹鋼網(wǎng)剪成所需尺寸的矩形塊，再卷成圓柱狀，然后在里面裝填S-54強(qiáng)酸型陽離子交換樹脂催化劑顆粒，并封閉圓柱兩端面即成所需圓柱形催化劑填料，催化劑也可采用NKC-9等國產(chǎn)陽離子交換樹脂。
所采用的反應(yīng)物近共沸乙醇-水混合物的濃度為含乙醇85～90wt％，優(yōu)選90wt％；所采用的碳四餾分為原料煉廠氣的碳四餾分，質(zhì)量組成為異丁烯15.2％，正丁烯15.0％，正丁烷36.19％，異丁烷12.6％，二丁烯為17.47％，其它組分占3.54％；其反應(yīng)活性物為異丁稀；以下通過本發(fā)明具體實(shí)施例和比較例，進(jìn)一步說明本發(fā)明的有益效果。
實(shí)施例1a.首先在反應(yīng)精餾塔6的反應(yīng)段C充填圓柱狀固體酸S-54樹脂催化劑填料，在塔釜A內(nèi)加入700ml 85wt％的乙醇-水混合物料液；
b.然后塔頂通入N2使全塔加壓，從反應(yīng)段下部加入500ml碳四餾分，再給塔釜6加熱并逐步調(diào)整壓力為1.5MPa，進(jìn)行全回流操作；c.全回流操作半小時至全塔基本穩(wěn)定后，設(shè)定回流比為5，開始進(jìn)料。進(jìn)料時，乙醇-水混合物由儲罐1的計(jì)量柱塞泵經(jīng)預(yù)熱后從反應(yīng)段C上端加入反應(yīng)精餾塔6內(nèi)，進(jìn)料流速為45.0ml/h，碳四餾分由鋼瓶2的計(jì)量柱塞泵經(jīng)預(yù)熱后從反應(yīng)段C下端加入反應(yīng)精餾塔6內(nèi)，進(jìn)料流速為188.0ml/h；d.塔頂產(chǎn)物經(jīng)冷凝器F冷凝后按設(shè)定的回流比一部分回流入塔，一部分進(jìn)入塔頂儲料罐3收集；塔底產(chǎn)物由塔釜A出料口通過釜液冷凝器8進(jìn)入釜液儲罐5收集；e.塔的操作達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，塔釜A內(nèi)溫度為133℃，塔頭溫度為90℃，再進(jìn)行連續(xù)操作，釜液儲罐5收集的即為所制備的高性能醇醚混合燃料。
采用GC122型氣相色譜儀分析樣品組成。色譜柱長3m，內(nèi)充Gaschropack-54擔(dān)體，色譜數(shù)據(jù)的處理采用相對校正歸一化法進(jìn)行峰面積定量計(jì)算。分析條件為柱箱溫度160℃，汽化室溫度為180℃，TCD溫度為180℃，TCD電流100mA，載氣用H2，載氣流量為60ml·min-1。
用上述氣相色譜儀分析實(shí)施例1制備的醇醚混合燃料，產(chǎn)品的質(zhì)量組成為水1.72％，乙醇1.89％，叔丁醇11.78％，乙基叔丁基醚84.61％，水的轉(zhuǎn)化率為71.05％，所得產(chǎn)品混合辛烷值為109.15。
實(shí)施例2a.首先在反應(yīng)精餾塔6的反應(yīng)段C充填圓柱狀固體酸S-54樹脂催化劑填料，在塔釜A內(nèi)加入700ml 90wt％的乙醇-水混合物料液；b.然后塔頂通入N2使全塔加壓，并加入500ml碳四餾分，再給塔釜A加熱并逐步調(diào)整壓力為2.0MPa，進(jìn)行全回流操作；c.全回流操作半小時至全塔基本穩(wěn)定后，設(shè)定回流比為10，開始進(jìn)料。進(jìn)料時，乙醇-水混合物由儲罐1的計(jì)量柱塞泵經(jīng)預(yù)熱后從反應(yīng)段C上端加入反應(yīng)精餾塔7內(nèi)，進(jìn)料流速為47.74ml/h，碳四餾分由鋼瓶2的計(jì)量柱塞泵經(jīng)預(yù)熱后從反應(yīng)段C下端加入反應(yīng)精餾塔6內(nèi)，進(jìn)料流速為263.0ml/h；d.同實(shí)施例1的步驟d；e.塔的操作達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，塔釜A內(nèi)溫度為181℃，塔頭溫度為104℃，再進(jìn)行連續(xù)操作，釜液儲罐5收集的即為所制備的高性能醇醚混合燃料。
用氣相色譜儀分析，最終產(chǎn)品的質(zhì)量組成為水0.4％，乙醇0.7％，叔丁醇23.2％，乙基叔丁基醚75.7％。水的轉(zhuǎn)化率為92.4％。所得產(chǎn)品混合辛烷值為108.49。
實(shí)施例3a.同實(shí)施例2的步驟a；b.同實(shí)施例1的步驟b；c.全回流操作半小時至全塔基本穩(wěn)定后，設(shè)定回流比為5，開始進(jìn)料。進(jìn)料時，乙醇-水混合物由儲罐1的計(jì)量柱塞泵經(jīng)預(yù)熱后從反應(yīng)段C上端加入反應(yīng)精餾塔6內(nèi)，進(jìn)料流速為47.74ml/h，碳四餾分由鋼瓶2的計(jì)量柱塞泵經(jīng)預(yù)熱后從反應(yīng)段C下端加入反應(yīng)精餾塔7內(nèi)，進(jìn)料流速為263.0ml/h。
d.同實(shí)施例1的步驟d；e.塔的操作達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，塔釜A內(nèi)溫度為130℃，塔頭溫度為90℃，再進(jìn)行連續(xù)操作，釜液儲罐5收集的即為所制備的高性能醇醚混合燃料。
用氣相色譜儀分析，最終產(chǎn)品的質(zhì)量組成為水0.4％，乙醇3.1％，叔丁醇16.7％，乙基叔丁基醚79.8％。水的轉(zhuǎn)化率為91.2％。所得產(chǎn)品混合辛烷值為109.68。
實(shí)施例4a.同實(shí)施例1的步驟a；b.然后塔頂通入N2使全塔加壓，給塔釜A加壓并加入500ml碳四餾分，再給塔釜A加熱并逐步調(diào)整壓力為1.7MPa，進(jìn)行全回流操作；c.同實(shí)施例3的步驟c；
d.同實(shí)施例1的步驟d；e.塔的操作達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，塔釜A內(nèi)溫度為146℃，塔頭溫度為96℃，再進(jìn)行連續(xù)操作，釜液儲罐5收集的即為所制備的高性能醇醚混合燃料。
用氣相色譜儀分析，最終產(chǎn)品的質(zhì)量組成為水0.4％，乙醇4.7％，叔丁醇26.7％，乙基叔丁基醚68.2％。水的轉(zhuǎn)化率為77.7％。所得產(chǎn)品混合辛烷值為108.58。
實(shí)施例5a.首先在反應(yīng)精餾塔6的反應(yīng)段C充填圓柱狀固體酸NKC-9樹脂催化劑填料，在塔釜A內(nèi)加入700ml 90wt％的乙醇-水混合物料液；；b.然后塔頂通入N2使全塔加壓，給塔釜A加壓并加入500ml碳四餾分，再給塔釜A加熱并逐步調(diào)整壓力為2.0MPa，進(jìn)行全回流操作；c.全回流操作半小時至全塔基本穩(wěn)定后，設(shè)定回流比為10，開始進(jìn)料。進(jìn)料時，85wt％乙醇-水混合物由儲罐1的計(jì)量柱塞泵經(jīng)預(yù)熱后從反應(yīng)段C上端加入反應(yīng)精餾塔7內(nèi)，進(jìn)料流速為50.0ml/h，碳四餾分由鋼瓶2的計(jì)量柱塞泵經(jīng)預(yù)熱后從反應(yīng)段C下端加入反應(yīng)精餾塔6內(nèi)，進(jìn)料流速為240.0ml/h。
d.同實(shí)施例1的步驟d；e.塔的操作達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，塔釜6內(nèi)溫度為171℃，塔頭溫度為104℃，再進(jìn)行連續(xù)操作，釜液儲罐5收集的即為所制備的高性能醇醚混合燃料。
用氣相色譜儀分析，最終產(chǎn)品的質(zhì)量組成為水0.4％，乙醇5.5％，叔丁醇35％，乙基叔丁基醚59.1％。水的轉(zhuǎn)化率為89.0％。所得產(chǎn)品混合辛烷值為107.59。
比較例1將1.76mol的乙醇、0.5mol的水和20.35g 40～60目的S-54樹脂加入到一高壓不銹鋼反應(yīng)釜中，先用氮?dú)獯祾咭灾脫Q釜內(nèi)空氣，并充壓至1.3MPa左右，再往反應(yīng)釜內(nèi)加入3.5mol的異丁烯。使反應(yīng)液迅速加熱升溫到60℃，調(diào)節(jié)壓力到2.0MPa。開動攪拌器使轉(zhuǎn)速為600rpm。當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行6h時，反應(yīng)達(dá)到平衡，用氣相色譜儀分析，最終產(chǎn)品的質(zhì)量組成為水2.26％，異丁烯5.49％，乙醇13.84％，叔丁醇25.51％，乙基叔丁基醚52.90％，所得產(chǎn)品混合辛烷值為105.79。
比較例2將3.52mol的乙醇、1mol的水和30g 40～60目的NKC-9樹脂加入到一高壓不銹鋼反應(yīng)釜中，先用氮?dú)獯祾咭灾脫Q釜內(nèi)空氣，并充壓至1.3MPa左右，再往反應(yīng)釜內(nèi)加入3.0mol的異丁烯。使反應(yīng)液迅速加熱升溫到90℃，調(diào)節(jié)壓力到2.0MPa。開動攪拌器使轉(zhuǎn)速為600rpm。當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行6h時，反應(yīng)達(dá)到平衡，用氣相色譜儀分析，最終產(chǎn)品的質(zhì)量組成為水3.03％，異丁烯2.0％，乙醇47.5％，叔丁醇11.2％，乙基叔丁基醚36.00％，所得產(chǎn)品混合辛烷值為106.13。
以上采用單純反應(yīng)操作的兩個比較例表明雖然也完成了水的部分轉(zhuǎn)換，但乙基叔丁基醚含量較低，所得混合物的辛烷值比本發(fā)明反應(yīng)精餾操作所得醇醚混合燃料的辛烷值低。
權(quán)利要求
1.一種近共沸乙醇除水工藝，其特征是，包括下述步驟a.首先在反應(yīng)精餾塔(6)的反應(yīng)段C充填圓柱狀固體酸催化劑填料，在塔釜A內(nèi)加入相當(dāng)塔釜容量1/2的近共沸乙醇-水混合物料液；b.從塔頂通入N2氣使全塔升壓，從反應(yīng)段C下部加入相當(dāng)塔釜容量1/3的碳四餾分，再給塔釜A加熱并逐步調(diào)整壓力為1.0～2.0MPa，進(jìn)行全回流操作；c.全回流操作半小時后，設(shè)定回流比5～10，按設(shè)定的進(jìn)料速率加入乙醇-水混合物和碳四餾分，乙醇-水混合物由計(jì)量柱塞泵經(jīng)預(yù)熱后從反應(yīng)段C上端打入塔內(nèi)，碳四餾分由計(jì)量柱塞泵經(jīng)預(yù)熱后從反應(yīng)段C下端打入塔內(nèi)；d.塔頂產(chǎn)物經(jīng)冷凝器F冷凝后按設(shè)定的回流比一部分回流入塔，一部分進(jìn)入塔頂儲料罐(3)收集；塔底產(chǎn)物由塔釜A出料口通過釜液冷凝器(8)進(jìn)入釜液儲罐(5)收集；e.反應(yīng)精餾塔(6)的操作達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，再進(jìn)行步驟c的連續(xù)操作，釜液儲罐(5)收集的即為無水的醇醚混合燃料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的近共沸乙醇除水工藝，其特征是，步驟a中，所述反應(yīng)段C充填的圓柱狀催化劑填料的制備方法是先將60目不銹鋼網(wǎng)剪成所需尺寸的矩形塊，再卷成圓柱狀，然后在里面裝填固體酸催化劑散裝顆粒，并封閉圓柱兩端面即成所需圓柱形催化劑填料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的醇醚混合燃料制備工藝，其特征是，所述固體酸催化劑為S-54或NKC-9陽離子交換樹脂。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的近共沸乙醇除水工藝，其特征是，步驟a中，所述近共沸乙醇-水混合物的濃度為含乙醇85～90wt％。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的近共沸乙醇除水工藝，其特征是，步驟c中，所述乙醇-水混合物和碳四餾分進(jìn)料速率分別為45～50ml/h和188～263ml/h。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的近共沸乙醇除水工藝，其特征是，步驟e中，所述反應(yīng)精餾塔(6)的操作達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，塔釜A內(nèi)溫度為130～185℃，塔頭溫度為90～105℃。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種近共沸乙醇除水工藝。首先在反應(yīng)精餾塔的反應(yīng)段充填圓柱狀固體酸催化劑填料，在塔釜內(nèi)加入近共沸乙醇－水混合物料液；然后通過塔頂通入氮?dú)饨o全塔加壓，進(jìn)而從反應(yīng)段下部加入碳四餾分，再給塔釜加熱并逐步調(diào)整壓力進(jìn)行全回流操作；出現(xiàn)回流半小時后，設(shè)定回流比，按設(shè)定的進(jìn)料速率加入乙醇－水混合物和碳四餾分，其中乙醇－水混合物從反應(yīng)段上端加入塔內(nèi)，碳四餾分從反應(yīng)段下端加入塔內(nèi)；塔頂產(chǎn)物經(jīng)冷凝后一部分回流入塔，一部分進(jìn)入塔頂儲料罐收集；塔底產(chǎn)物通過釜液冷凝器進(jìn)入釜液儲罐收集；整個反應(yīng)精餾塔的操作穩(wěn)定后，釜液儲罐收集的即為最終為無水醇醚混合燃料。
文檔編號C10L1/00GK1900040SQ20061004313
公開日2007年1月24日 申請日期2006年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月10日
發(fā)明者楊伯倫 申請人:西安交通大學(xué)