CN111377800B - 一种煤制乙醇液相产物的分离装置和分离方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种煤制乙醇液相产物的分离装置和分离方法，包括脱轻塔(T1)、甲醇塔(T2)、乙醇塔(T3)、乙醇回收塔(T4)、甲乙酯分离塔(T5)、乙酯常压塔(T6)、乙酯加压塔(T7)、甲酯加压塔(T8)和甲酯常压塔(T9)，各塔之间连接关系如附图所示。本发明的分离装置和分离方法能够得到符合国标纯度要求的甲醇、乙醇、乙酸甲酯、乙酸乙酯纯品，且通过独到的精馏切割策略和采用差压热耦合的方式，节能降耗效果显著。
Description
技术领域
本发明属于化工分离领域，进一步的说就是煤制乙醇生产过程中的液相产物的分离装置和分离方法。
背景技术
乙醇是一种性能优良的溶剂和用途广泛的精细化工原料，也是一种新型的清洁能源，能替代传统的汽油添加剂甲基叔丁基醚(MTBE)改善辛烷值，同时也是优良的燃油品质改善剂，能够良好的降低汽车尾气中有害物质的排放，减少环境污染。
与粮食(生物质)工艺生产乙醇相比，煤制乙醇的成本优势明显，已具备大规模生产的技术和资源条件，目前全面推广燃料乙醇引发的巨大供需缺口，将为煤制乙醇创造难得的机遇。据统计未来10年，我国乙烯当量需求仍持续增长，供需缺口依然较大，从而为煤制乙醇再脱水制乙烯提供了机会。同煤制乙醇相比煤经甲醇制烯烃，具有规模更灵活、投资强度更小等特点，使其可以与现有电石法聚氯烯很方便地对接耦合，替代环保压力大、综合成本高的电石法乙烯，在促进氯碱行业转型升级的同时，也为煤制乙醇行业开辟新的广阔发展空间。
当前，国内外正在研发的煤制乙醇技术路线主要有以下三条：煤经合成气一步法制乙醇；煤经甲醇羰基化制乙酸，乙酸加氢转制乙醇；煤经二甲醚羰基化制乙酸甲酯，乙酸甲酯加氢制乙醇。煤制乙醇各技术单元在近年来不断开发新型高效催化剂，改进优化反应和分离工艺，不断提高乙醇产品质量，推进装置的工程化进展，并降低生产物耗、能耗以及优化的节能工艺集成技术化等将成为煤制乙醇技术的主要发展方向。
由于煤制乙醇工艺过程使用非贵金属催化剂、无酸环境和无水体系等特点，运行成本较低、设备投资较小，竞争优势明显，发展潜力巨大。
煤制乙醇工艺过程的反应步骤结束后，最终得到的煤制乙醇液相产物除了目标产物乙醇外，还包括各步骤中未反应完全的反应物和各种副反应产物，例如，还含有包含甲醇、乙酸甲酯、乙酸乙酯、水和C3+醇类等。以上各物质的百分含量取决于煤制乙醇各步骤的反应条件和反应进行程度而有所不同，通常工业生产实际中，基于煤制乙醇液相产物的总质量，乙醇含量最多，一般在43wt％-55wt％之间，甲醇含量次之，通常在30wt-45wt％之间，乙酸甲酯的含量通常在1wt％-5wt％之间，乙酸乙酯的含量通常在0.5-2wt％之间，其余为水和C3+醇类以及各种高沸点杂质等。工业上需要对其进行分离，以分离得到各物质的高纯品，最好是符合国家标准的高纯品。其中目标产品是乙醇，同时希望分离得到的有经济价值的乙酸乙酯产品，并希望得到尽可能纯的甲醇和乙酸甲酯，用于回用到煤制甲醇工艺的前端反应工序中循环利用。
通过常规的分离工艺例如多塔精馏工艺将上述各物质逐一分开并非难事，例如，国外工业界已有的分离策略是以回收目标产物乙醇为优先着眼点，即首先通过精馏塔将尽可能多的作为轻组分的(全部的甲醇+全部的乙酸甲酯+全部的乙酸乙酯的混合物)与作为重组分的(全部的乙醇、全部的水、全部的C3+醇的混合物)分离开，然后再通过后续精馏塔将上述轻组分中的甲醇、乙醇、乙酸甲酯和乙酸乙酯四者者彼此分开，以及用另外的精馏塔将重组分中的乙醇、甲醇、水、和C3+醇彼此分开，直至得到纯度符合国家标准的各物质成品。但是，上述已有的分离策略存在缺陷，分离过程中甲醇被多次反复蒸馏，而且由于乙酸甲酯与甲醇形成的共沸物和乙酸乙酯与甲醇形成的共沸物的存在，进一步加大了将乙酸甲酯、乙酸乙酯与甲醇分离的能耗，将从而造成了分离工序复杂、能耗高的问题。
在大工业生产中，希望尽可能节能降耗。因此，提出了本发明。
发明内容
本发明的目的是提供了一种煤制乙醇液相产物的节能型分离装置和分离方法，采用本方法可有效的分离出乙醇产品和乙酸乙酯产品，同时回收甲醇和乙酸甲酯满足前端反应工段的回用要求，并具有节能降耗的显著效果。
本发明第一方面涉及一种煤制乙醇液相产物的分离装置，其包括脱轻塔T1、甲醇塔T2、乙醇塔T3、乙醇回收塔T4、甲乙酯分离塔T5、乙酯常压塔T6、乙酯加压塔T7、甲酯加压塔T8和甲酯常压塔T9，各塔之间连接关系如下：
煤制乙醇液相产物管线S1作为脱轻塔T1的侧线进料管线，脱轻塔T1的塔顶出料管线S11作为甲乙酯分离塔T5的侧线进料管线，脱轻塔T1的塔底出料管线S2作为甲醇塔T2的侧线进料管线；
甲乙酯分离塔T5的塔顶出料管线S19作为甲酯加压塔T8的侧线进料管线，甲乙酯分离塔T5的塔底出料管线S12作为乙酯常压塔T6的侧线进料管线；
甲醇塔T2的塔顶出料管线S3作为甲醇产品第一采出管线，甲醇塔T2的塔底出料管线S4作为乙醇塔T3的侧线进料管线；
甲酯加压塔T8的塔顶出料管线S22作为甲酯常压塔T9的侧线进料管线，甲酯加压塔T8的提馏段侧线出料管线S20作为乙酸甲酯产品采出管线，甲酯加压塔T8的塔底出料管线S21返回至甲乙酯分离塔T5作为其精馏段侧线补充进料管线；
甲酯常压塔T9的塔顶出料管线S23返回至甲酯加压塔T8作为其精馏段侧线补充进料管线，甲酯常压塔T9的塔底出料管线S24作为甲醇产品第二采出管线；
乙酯常压塔T6的塔顶出料管线S15作为乙酯加压塔T7的侧线进料管线，乙酯常压塔T6的提馏段侧线出料管线S13作为甲醇产品第三采出管线，乙酯常压塔T6的塔底出料管线S14返回至甲醇塔T2作为其精馏段侧线补充进料管线；
乙酯加压塔T7的塔顶出料管线S16返回至乙酯常压塔T6作为其精馏段侧线进料管线，乙酯加压塔T7的提馏段侧线出料管线S17作为乙酸乙酯产品采出管线，乙酯加压塔T7的塔底出料管线S18作为其釜残液排出管线；
乙醇塔T3的塔顶出料管线S5作为甲醇产品第四采出管线，乙醇塔T3的提馏段侧线出料管线S6作为乙醇浓度不低于95wt％的乙醇-水混合物采出管线，乙醇塔T3的塔底出料管线S7作为乙醇回收塔T4的侧线进料管线；
乙醇回收塔T4的塔顶出料管线S8返回至乙醇塔T3作为提馏段侧线补充进料管线，乙醇回收塔T4的塔底出料管线S9作为其釜残液排出管线；
其中，所述的脱轻塔T1、甲醇塔T2与乙醇塔T3三塔构成差压热耦合，即：甲醇塔T2的塔顶出料管线S3与乙醇塔T3的塔釜再沸器构成换热关系，乙醇塔T3的塔顶出料管线S5与脱轻塔T1的塔釜再沸器构成换热关系。
如前所述，本发明中所述的煤制乙醇液相产物除了目标产物乙醇外，还包括各步骤中未反应完全的反应物和各种副反应产物，例如，还含有包含甲醇、乙酸甲酯、乙酸乙酯、水和C3+醇类等。
进一步地，本发明尤其适合于这样的煤制乙醇液相产物：其包含乙醇、甲醇、乙酸甲酯、乙酸乙酯、水和C3+醇类等，其中乙醇+甲醇占该液相产物的质量百分比超过80％且乙醇：甲醇质量比在2:1-2:1范围内。
在本发明的优选的实施方案中，所述乙酯常压塔T6与乙酯加压塔T7两塔构成差压热耦合，即：乙酯加压塔T7的塔顶出料管线S16与乙酯常压塔T6的塔釜液出料再沸器构成换热关系；甲酯加压塔T8与甲酯常压塔T9两塔构成差压热耦合，即：甲酯加压塔T8的塔顶出料管线S22与甲酯常压塔T9的塔釜再沸器构成换热关系。
在本发明的更优选的实施方案中，所述的煤制乙醇液相产物的分离装置还包括分子筛吸附装置T10，所述乙醇塔T3的提馏段侧线出料管线S6进入该分子筛吸附装置T10，该分子筛吸附装置的出料管线S10作为乙醇产品采出管线。
其中，本发明中所述的脱轻塔T1、甲醇塔T2、乙醇塔T3、乙醇回收塔T4、甲乙酯分离塔T5、乙酯常压塔T6、乙酯加压塔T7、甲酯加压塔T8和甲酯常压塔T9各自独立为填料精馏塔或塔板式精馏塔或任何已知形式的精馏塔。
本发明第二方面涉及一种煤制乙醇液相产物的分离方法，所述煤制乙醇液相产物包含甲醇、乙醇、乙酸甲酯、乙酸乙酯、水和C3+醇类，该分类方法使用本发明第一方面所述的分离装置，其包括如下步骤：
煤制乙醇液相产物经由煤制乙醇液相产物管线S1进入脱轻塔T1后，从塔顶出料管线S11采出包含乙酸甲酯与甲醇的共沸物和乙酸乙酯与甲醇的共沸物的塔顶物流，从塔底出料管线S2采出包含甲醇、乙醇、水和C3+醇类的塔底物流；
从甲乙酯分离塔T5的塔顶出料管线S19采出包含乙酸甲酯与甲醇的共沸物的塔顶物流，从甲乙酯分离塔T5的塔底出料管线S12采出包含乙酸乙酯与甲醇的共沸物的塔底物流；
从甲醇塔T2的塔顶出料管线S3采出甲醇产品，从甲醇塔T2的塔底出料管线S4采出包含甲醇、乙醇、水和和C3+醇类的塔底物流；
从甲酯加压塔T8的塔顶出料管线S22采出包含乙酸甲酯与甲醇的加压共沸物的塔顶物流，从甲酯加压塔T8的侧线出料管线S20采出乙酸甲酯产品，从甲酯加压塔T8的塔底出料管线S21采出包含乙酸甲酯和乙酸乙酯的塔底物流并返回至甲乙酯分离塔T5作为其精馏段侧线补充进料；
从甲酯常压塔T9的塔顶出料管线S23采出包含乙酸甲酯与甲醇的常压共沸物的塔顶物流并返回至甲酯加压塔T8作为其精馏段侧线补充进料，从甲酯常压塔T9的塔底出料管线S24采出甲醇产品；
从乙酯常压塔T6的塔顶出料管线S15采出包含乙酸乙酯与甲醇的常压共沸物的塔顶物流，从乙酯常压塔T6的侧线出料管线S13采出甲醇产品，从乙酯常压塔T6的塔底出料管线S14采出包含乙醇和甲醇的塔底物流并返回至甲醇塔T2作为其精馏段侧线补充进料；
从乙酯加压塔T7的塔顶出料管线S16采出包含乙酸乙酯和甲醇的加压共沸物的塔顶物流并返回至乙酯常压塔T6作为其精馏段侧线补充进料，从乙酯加压塔T7的提馏段侧线出料管线S17采出乙酸乙酯产品，从乙酯加压塔T7的塔底出料管线S18排出包含C3+醇类的釜残液；
从乙醇塔T3的塔顶出料管线S5采出甲醇产品，从乙醇塔T3的提馏段侧线出料管线S6采出乙醇浓度不低于95wt％的乙醇-水混合物，从乙醇塔T3的塔底出料管线S7采出包含乙醇和C3+醇类的釜残液并进料至乙醇回收塔T4；
从乙醇回收塔T4的塔顶出料管线S8采出回收的乙醇并返回至乙醇塔T3作为提馏段侧线补充进料，从乙醇回收塔T4的塔底出料管线S9排出包含C3+醇类的釜残液；
其中，所述脱轻塔T1、甲醇塔T2与乙醇塔T3三塔构成差压热耦合，即：甲醇塔T2的塔顶出料管线S3中的物流以气相形式进入乙醇塔T3的塔釜再沸器中进行冷凝换热；乙醇塔T3的塔顶出料管线S5中的物流以气相形式进入脱轻塔T1的塔釜再沸器进行冷凝换热。
在优选的实施方案中，所述乙酯常压塔T6与乙酯加压塔T7两塔构成差压热耦合，即：乙酯加压塔T7的塔顶出料管线S16中的物流以气相形式进入乙酯常压塔T6的塔釜液出料再沸器进行冷凝换热；甲酯加压塔T8与甲酯常压塔T9两塔构成差压热耦合，即：甲酯加压塔T8的塔顶出料管线S22中的物流以气相形式进入甲酯常压塔T9的塔釜再沸器进行冷凝换热。
在更优选的实施方案中，从乙醇塔T3的提馏段侧线出料管线S6采出的乙醇浓度不低于95wt％的乙醇-水混合物以气相形式进入所述分子筛吸附装置T10。
各塔的工艺参数可以根据各塔的设计目标而进行设计，只要能在整体上不影响本发明的分离策略即可。例如，一组各塔间能匹配运行的工艺参数是，脱轻塔T1回流比R＝5～10，操作压力0～2barg，优选操作压力为常压；甲醇塔T2回流比R＝3～8，操作压力5～8barg；乙醇塔T3回流比R＝6～11，操作压力1～4barg；乙醇回收塔T4回流比R＝1～5，操作压力0～2barg，优选操作压力为常压；甲乙酯分离塔T5回流比R＝3～8，操作压力0～2barg，优选操作压力为常压；乙酯常压塔T6回流比R＝2～6，操作压力0～2barg，优选操作压力为常压；乙酯加压塔T7回流比R＝4～10，操作压力8～12barg；甲酯加压塔T8回流比R＝2～6，操作压力7～11barg；甲酯常压塔T9回流比R＝5～10，操作压力0～2barg，优选操作压力为常压。
所述的脱轻塔T1理论板数60～80；甲醇塔T2理论板数140～160；乙醇塔T3理论板数140～160；乙醇回收塔T4理论板数20～30；甲乙酯分离塔T5理论板数50～70；乙酯常压塔T6理论板数60～80；乙酯加压塔T7理论板数50～70；甲酯加压塔T8理论板数60～80；甲酯常压塔T9理论板数50～70。
当然还可以有其他的各塔工艺参数组合。
所述的乙醇塔T3、乙酯加压塔T7和甲酯加压塔T8采用侧线采出，分别得到乙醇粗产品、乙酸乙酯产品和乙酸甲酯产品，有料避免塔釜出料带来的色度问题。
所述的分离出来的甲醇产品质量≥99％，满足煤制乙醇过程中甲醇制取二甲醚的质量要求；分离出来的乙醇产品质量≥99.5％，满足国家标准GB-T 678-2002《无水乙醇》的规格要求；分离出来的乙酸甲酯产品质量≥99％，满足煤制乙醇过程中乙酸甲酯加氢制取乙醇的质量要求；分离出的乙酸乙酯产品质量≥99％，满足国家标准GB-T12589-2007《乙酸乙酯》的规格要求。
本发明的优点如下：
1、能够得到纯度符合国家标准的乙醇、甲醇、乙酸甲酯、乙酸乙酯产品。
2、本专利技术与现有方法在精馏切割策略上有所不同，不再上来就直奔主题以目标产物乙醇为着眼点，而是改为甲醇为着眼点，首先在脱轻塔T1内通过精馏作用靠15-20％甲醇将乙酸甲酯、乙酸乙酯共沸带出，后续乙酸甲酯和乙酸乙酯仅需要与这部分15-20％的甲醇进行分离，这极大地避免了甲醇被反复精馏的状况。55-60％纯度合格的甲醇是在甲醇塔T2顶部被分离出，绝大部分乙醇在乙醇塔T3的中下部被分离出来。这样，全部的甲醇和全部的乙醇都早早作合格产品从精馏系统中脱离，避免被反复精馏，大幅降低了能耗。以及，同时，由于甲醇、乙醇分离能耗集中于甲醇塔T2，且甲醇与乙醇含量最相近，使得各塔之间的差压热耦合工艺得以顺利实施，可将甲醇塔T2塔顶产生的气相物料热量梯级用于乙醇塔T3的塔釜再沸器的加热，乙醇塔T3的塔顶气相物料的热量用于脱轻塔T1的再沸器的加热，形成了三塔耦合节能工艺。这与脱轻塔T1将80-85％甲醇压到塔釜中随乙醇离开是密不可分的，是三塔耦合的关键之处，否则，即便想进行差压热耦合，三塔之间的压力、温度、塔顶气相物流的流量等也难以成功匹配。
3、在优选实施方案中，从乙醇塔T3的提馏段侧线出料管线S6采出的乙醇浓度不低于95wt％的乙醇-水混合物以气相形式进入所述分子筛吸附装置T10进行脱水，充分利用此物流的冷凝热，避免使用额外加热装置来加热该分子筛吸附装置和对冷凝后的乙醇-水混合物进行再气化，也大大节约了能耗。
附图说明
图1是本发明的煤制乙醇液相产物分离装置和分离方法的流程示意图。
在图1所示中，各相关符号表示如下：
脱轻塔T1，甲醇塔T2，乙醇塔T3，乙醇回收塔T4，甲乙酯分离塔T5，乙酯常压塔T6，乙酯加压塔T7，甲酯加压塔T8，甲酯常压塔T9，分子筛吸附装置T10。
各管线中的物流如下：
管线S1中：煤制乙醇液相产物；管线S2中：包含甲醇、乙醇、水和C3+醇类的塔底物流；管线S3中：甲醇产品；管线S4中；包含甲醇、乙醇、水和和C3+醇类的塔底物流；管线S5中：甲醇产品；管线S6中：乙醇浓度不低于95wt％的乙醇-水混合物；管线S7中：包含乙醇和C3+醇类的釜残液；管线S8中：回收的乙醇；管线S9中：包含C3+醇类的釜残液；管线S10中：乙醇产品；管线S11中：包含乙酸甲酯与甲醇的共沸物和乙酸乙酯与甲醇的共沸物的塔顶物流；管线S12中：包含乙酸乙酯与甲醇的共沸物的塔底物流；管线S13中：甲醇产品；管线S14中：包含乙醇和甲醇的塔底物流，其中甲醇含量远远大于乙醇含量；管线S15中：包含乙酸乙酯与甲醇的常压共沸物的塔顶物流；管线S16中：包含乙酸乙酯与甲醇的加压共沸物的塔顶物流；管线S17中：乙酸乙酯产品；管线S18中：包含C3+醇类的釜残液；管线S19中：包含乙酸甲酯与甲醇的共沸物的塔顶物流；管线S20中：乙酸甲酯产品；管线S21中：包含乙酸甲酯和乙酸乙酯的塔底物流，其为含有少量乙酸乙酯的乙酸甲酯；管线S22中：包含乙酸甲酯与甲醇的加压共沸物的塔顶物流；管线S23中：包含乙酸甲酯与甲醇的常压共沸物的塔顶物流；管线S24中：甲醇产品。
具体实施方式
下面将结合附图及实施例对本发明的技术方案做进一步介绍，不以实施例限制本发明的保护范围。
本发明涉及的主要设备如图所示，原料进入脱轻塔T1，脱轻塔T1塔釜物料进入甲醇塔T2，甲醇塔T2塔釜物料进入乙醇塔T3，乙醇塔T3侧线物料进入分子筛吸附装置T10，乙醇塔T3塔釜物料进入乙醇回收塔T4，乙醇回收塔T4塔顶物料进入乙醇塔T3，脱轻塔T1塔顶物料进入甲乙酯分离塔T5，甲乙酯分离塔T5塔釜物料进入乙酯常压塔T6，乙酯常压塔T6塔釜物料进入甲醇塔T2，乙酯常压塔T6塔顶物料进入乙酯加压塔T7，甲乙酯分离塔T5塔顶物料进入T8甲酯加压压塔，甲酯加压塔T8塔釜物料进入甲乙酯分离塔T5，甲酯加压塔T8塔顶物料进入甲酯常压塔T9。
本发明涉及的甲醇产品从甲醇塔T2塔顶、乙醇塔T3塔顶、T6乙酯常压侧线和9甲酯加压塔T8塔釜获得；乙醇粗产品从乙醇塔T3侧线获得；乙醇精产品从分子筛吸附装置T10获得；乙酸甲酯产品从甲酯加压塔T8侧线获得；乙酸乙酯产品从T7侧线获得。
实施例1
在本实施例中，煤制乙醇液相产物的质量组成为：乙酸甲酯3.4％，甲醇41.7％，乙酸乙酯1.4％，乙醇52.3％，异丙醇0.01％，正丙醇0.1％，水1％。脱轻塔T1回流比R＝6，操作压力常压，理论板数60；甲醇塔T2回流比R＝8，操作压力6barg，理论板数148；乙醇塔T3回流比R＝8，操作压力2barg，理论板数148；乙醇回收塔T4回流比R＝2，操作压力常压，理论板数25；甲乙酯分离塔T5回流比R＝5，操作压力常压，理论板数70；乙酯常压塔T6回流比R＝3，操作压力常压，理论板数65；乙酯加压塔T7回流比R＝5，操作压力8barg，理论板数65；甲酯加压塔T8回流比R＝3，操作压力7barg，理论板数70；甲酯常压塔T9回流比R＝4，操作压力常压，理论板数70。得到的甲醇产品纯度≥99.2％，乙醇产品纯度≥99.7％，乙酸甲酯产品纯度≥99.1％，乙酸乙酯产品纯度≥99.7％，均满足国家标准要求或前端反应工艺回用要求，各产品的回收率均达到99％以上，综合能耗为2.42吨饱和蒸汽/吨乙醇产品。相比之下，现有工艺如果实现同样的分离效果，综合能耗通常大于3吨饱和蒸汽/吨乙醇产品。
实施例2
在本实施例中，煤制乙醇液相产物的质量组成为与实施例1中相同。脱轻塔T1回流比R＝8，操作压力常压，理论板数60；甲醇塔T2回流比R＝8，操作压力7barg，理论板数140；乙醇塔T3回流比R＝11，操作压力2.5barg，理论板数140；乙醇回收塔T4回流比R＝3，操作压力常压，理论板数30；甲乙酯分离塔T5回流比R＝6，操作压力常压，理论板数60；乙酯常压塔T6回流比R＝4，操作压力常压，理论板数60；乙酯加压塔T7回流比R＝4，操作压力9barg，理论板数60；甲酯加压塔T8回流比R＝5，操作压力9barg，理论板数60；甲酯常压塔T9回流比R＝3，操作压力常压，理论板数65。得到的甲醇产品纯度≥99.0％，乙醇产品纯度≥99.5％，乙酸甲酯产品纯度≥99.2％，乙酸乙酯产品纯度≥99.9％，均满足国家标准要求或前端反应工艺回用要求。回收率均达到99％以上，综合能耗为2.44吨饱和蒸汽/吨乙醇产品。相比之下，现有工艺如果实现同样的分离效果，综合能耗通常大于3吨饱和蒸汽/吨乙醇产品。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (5)
1.一种煤制乙醇液相产物的分离方法，所述煤制乙醇液相产物包含甲醇、乙醇、乙酸甲酯、乙酸乙酯、水和C3+醇类，其特征在于，其使用的煤制乙醇液相产物的分离装置，包括脱轻塔(T1)、甲醇塔(T2)、乙醇塔(T3)、乙醇回收塔(T4)、甲乙酯分离塔(T5)、乙酯常压塔(T6)、乙酯加压塔(T7)、甲酯加压塔(T8)和甲酯常压塔(T9)，各塔之间连接关系如下：
煤制乙醇液相产物管线(S1)作为脱轻塔(T1)的侧线进料管线，脱轻塔(T1)的塔顶出料管线(S11)作为甲乙酯分离塔(T5)的侧线进料管线，脱轻塔(T1)的塔底出料管线(S2)作为甲醇塔(T2)的侧线进料管线；
甲乙酯分离塔(T5)的塔顶出料管线(S19)作为甲酯加压塔(T8)的侧线进料管线，甲乙酯分离塔(T5)的塔底出料管线(S12)作为乙酯常压塔(T6)的侧线进料管线；
甲醇塔(T2)的塔顶出料管线(S3)作为甲醇产品第一采出管线，甲醇塔(T2)的塔底出料管线(S4)作为乙醇塔(T3)的侧线进料管线；
甲酯加压塔(T8)的塔顶出料管线(S22)作为甲酯常压塔(T9)的侧线进料管线，甲酯加压塔(T8)的提馏段侧线出料管线(S20)作为乙酸甲酯产品采出管线，甲酯加压塔(T8)的塔底出料管线(S21)返回至甲乙酯分离塔(T5)作为其精馏段侧线补充进料管线；
甲酯常压塔(T9)的塔顶出料管线(S23)返回至甲酯加压塔(T8)作为其精馏段侧线补充进料管线，甲酯常压塔(T9)的塔底出料管线(S24)作为甲醇产品第二采出管线；
乙酯常压塔(T6)的塔顶出料管线(S15)作为乙酯加压塔(T7)的侧线进料管线，乙酯常压塔(T6)的提馏段侧线出料管线(S13)作为甲醇产品第三采出管线，乙酯常压塔(T6)的塔底出料管线(S14)返回至甲醇塔(T2)作为其精馏段侧线补充进料管线；
乙酯加压塔(T7)的塔顶出料管线(S16)返回至乙酯常压塔(T6)作为其精馏段侧线进料管线，乙酯加压塔(T7)的提馏段侧线出料管线(S17)作为乙酸乙酯产品采出管线，乙酯加压塔(T7)的塔底出料管线(S18)作为其釜残液排出管线；
乙醇塔(T3)的塔顶出料管线(S5)作为甲醇产品第四采出管线，乙醇塔(T3)的提馏段侧线出料管线(S6)作为乙醇浓度不低于95wt％的乙醇-水混合物采出管线，乙醇塔(T3)的塔底出料管线(S7)作为乙醇回收塔(T4)的侧线进料管线；
乙醇回收塔(T4)的塔顶出料管线(S8)返回至乙醇塔(T3)作为提馏段侧线补充进料管线，乙醇回收塔(T4)的塔底出料管线(S9)作为其釜残液排出管线；
其中，所述的脱轻塔(T1)、甲醇塔(T2)与乙醇塔(T3)三塔构成差压热耦合，即：甲醇塔(T2)的塔顶出料管线(S3)与乙醇塔(T3)的塔釜再沸器构成换热关系，乙醇塔(T3)的塔顶出料管线(S5)与脱轻塔(T1)的塔釜再沸器构成换热关系；
所述的煤制乙醇液相产物的分离装置还包括分子筛吸附装置(T10)，所述乙醇塔(T3)的提馏段侧线出料管线(S6)进入该分子筛吸附装置(T10)，该分子筛吸附装置的出料管线(S10)作为乙醇产品采出管线；
煤制乙醇液相产物的分离方法包括如下步骤：
煤制乙醇液相产物经由煤制乙醇液相产物管线(S1)进入脱轻塔(T1)后，从塔顶出料管线(S11)采出包含乙酸甲酯与甲醇的共沸物和乙酸乙酯与甲醇的共沸物的塔顶物流，从塔底出料管线(S2)采出包含甲醇、乙醇、水和C3+醇类的塔底物流；
从甲乙酯分离塔(T5)的塔顶出料管线(S19)采出包含乙酸甲酯与甲醇的共沸物的塔顶物流，从甲乙酯分离塔(T5)的塔底出料管线(S12)采出包含乙酸乙酯与甲醇的共沸物的塔底物流；
从甲醇塔(T2)的塔顶出料管线(S3)采出甲醇产品，从甲醇塔(T2)的塔底出料管线(S4)采出包含甲醇、乙醇、水和和C3+醇类的塔底物流；
从甲酯加压塔(T8)的塔顶出料管线(S22)采出包含乙酸甲酯与甲醇的加压共沸物的塔顶物流，从甲酯加压塔(T8)的侧线出料管线(S20)采出乙酸甲酯产品，从甲酯加压塔(T8)的塔底出料管线(S21)采出包含乙酸甲酯和乙酸乙酯的塔底物流并返回至甲乙酯分离塔(T5)作为其精馏段侧线补充进料；
从甲酯常压塔(T9)的塔顶出料管线(S23)采出包含乙酸甲酯与甲醇的常压共沸物的塔顶物流并返回至甲酯加压塔(T8)作为其精馏段侧线补充进料，从甲酯常压塔(T9)的塔底出料管线(S24)采出甲醇产品；
从乙酯常压塔(T6)的塔顶出料管线(S15)采出包含乙酸乙酯与甲醇的常压共沸物的塔顶物流，从乙酯常压塔(T6)的侧线出料管线(S13)采出甲醇产品，从乙酯常压塔(T6)的塔底出料管线(S14)采出包含乙醇和甲醇的塔底物流并返回至甲醇塔(T2)作为其精馏段侧线补充进料；
从乙酯加压塔(T7)的塔顶出料管线(S16)采出包含乙酸乙酯和甲醇的加压共沸物的塔顶物流并返回至乙酯常压塔(T6)作为其精馏段侧线补充进料，从乙酯加压塔(T7)的提馏段侧线出料管线(S17)采出乙酸乙酯产品，从乙酯加压塔(T7)的塔底出料管线(S18)排出包含C3+醇类的釜残液；
从乙醇塔(T3)的塔顶出料管线(S5)采出甲醇产品，从乙醇塔(T3)的提馏段侧线出料管线(S6)采出乙醇浓度不低于95wt％的乙醇-水混合物，从乙醇塔(T3)的塔底出料管线(S7)采出包含乙醇和C3+醇类的釜残液并进料至乙醇回收塔(T4)；
从乙醇回收塔(T4)的塔顶出料管线(S8)采出回收的乙醇并返回至乙醇塔(T3)作为提馏段侧线补充进料，从乙醇回收塔(T4)的塔底出料管线(S9)排出包含C3+醇类的釜残液；
其中，所述脱轻塔(T1)、甲醇塔(T2)与乙醇塔(T3)三塔构成差压热耦合，即：甲醇塔(T2)的塔顶出料管线(S3)中的物流以气相形式进入乙醇塔(T3)的塔釜再沸器中进行冷凝换热；乙醇塔(T3)的塔顶出料管线(S5)中的物流以气相形式进入脱轻塔(T1)的塔釜再沸器进行冷凝换热；
所述乙酯常压塔(T6)与乙酯加压塔(T7)两塔构成差压热耦合，即：乙酯加压塔(T7)的塔顶出料管线(S16)中的物流以气相形式进入乙酯常压塔(T6)的塔釜液出料再沸器进行冷凝换热；甲酯加压塔(T8)与甲酯常压塔(T9)两塔构成差压热耦合，即：甲酯加压塔(T8)的塔顶出料管线(S22)中的物流以气相形式进入甲酯常压塔(T9)的塔釜再沸器进行冷凝换热。
2.根据权利要求1所述的煤制乙醇液相产物的分离方法，其特征在于，所述乙酯常压塔(T6)与乙酯加压塔(T7)两塔构成差压热耦合，即：乙酯加压塔(T7)的塔顶出料管线(S16)与乙酯常压塔(T6)的塔釜液出料再沸器构成换热关系；甲酯加压塔(T8)与甲酯常压塔(T9)两塔构成差压热耦合，即：甲酯加压塔(T8)的塔顶出料管线(S22)与甲酯常压塔(T9)的塔釜再沸器构成换热关系。
3.根据权利要求1或2所述的煤制乙醇液相产物的分离方法，其特征在于，脱轻塔(T1)、甲醇塔(T2)、乙醇塔(T3)、乙醇回收塔(T4)、甲乙酯分离塔(T5)、乙酯常压塔(T6)、乙酯加压塔(T7)、甲酯加压塔(T8)和甲酯常压塔(T9)各自独立为填料精馏塔或塔板式精馏塔。
4.根据权利要求1所述的煤制乙醇液相产物的分离方法，其特征在于，从乙醇塔(T3)的提馏段侧线出料管线(S6)采出的乙醇浓度不低于95wt％的乙醇-水混合物以气相形式进入所述分子筛吸附装置(T10)。
5.根据权利要求1所述的分离方法，其特征在于，脱轻塔(T1)回流比R＝5～10，操作压力0～2barg；甲醇塔(T2)回流比R＝3～8，操作压力5～8barg；乙醇塔(T3)回流比R＝6～11，操作压力1～4barg；乙醇回收塔(T4)回流比R＝1～5，操作压力0～2barg；甲乙酯分离塔(T5)回流比R＝3～8，操作压力0～2barg；乙酯常压塔(T6)回流比R＝2～6，操作压力0～2barg；乙酯加压塔(T7)回流比R＝4～10，操作压力8～12barg；甲酯加压塔(T8)回流比R＝2～6，操作压力7～11barg；甲酯常压塔(T9)回流比R＝5～10，操作压力0～2barg。
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