CN107903148B - 优级酒精、燃料乙醇、电子级无水乙醇生产装置及其生产工艺 - Google Patents

优级酒精、燃料乙醇、电子级无水乙醇生产装置及其生产工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了优级酒精、燃料乙醇、电子级无水乙醇生产装置及其生产工艺，所述生产装置包括粗馏塔、组合塔、水洗塔、精馏塔、甲醇塔、分子筛装置、醪液预热装置，还包括离子交换装置、滤芯过滤装置。本发明既能生产优级酒精、燃料乙醇同时又能生产电子级无水乙醇，并可切换生产优级酒精、燃料乙醇和电子级无水乙醇中的一种或多种，可根据市场需要灵活调节产能分配，同时采用差压多效热耦合方式，蒸汽消耗降低到1.4～2.0吨/吨成品酒精，比优级食用酒精、燃料乙醇和电子级无水乙醇独立生产时节能25～40％，并且比优级食用酒精、燃料乙醇和电子级无水乙醇独立生产时的设备投资大大减少。

Description

优级酒精、燃料乙醇、电子级无水乙醇生产装置及其生产工艺
技术领域
本发明涉及乙醇生产领域，具体涉及一种优级酒精、燃料乙醇、电子级无水乙醇生产装置及其生产工艺。
背景技术
超净高纯试剂(Ultra-clean and High-purity Reagents)在国际上通称为工艺化学品(Process Chemicals)，美欧和中国台湾地区又称湿化学品(Wet Chemicals)，是超大规模集成电路制作过程中的关键性基础化工材料之一，主要用于芯片的清洗、蚀刻，另外超净高纯试剂还用于芯片掺杂和沉淀工艺，因此超净高纯化学品的生产具有极高的经济效益。
电子级无水乙醇作为超净高纯化学品中的一种，主要应用于芯片清洗等工艺。目前酒精生产工艺中，优级酒精和电子级无水乙醇的生产往往是各自独立的一套***。由于电子级无水乙醇的质量要求高，对生产环境有严格的要求，优级酒精生产装置不能同时生产出燃料乙醇和电子级无水乙醇。而且，建设一套单个产品的酒精蒸馏装置，不能根据市场需求灵活快速的切换产品，而建设两套产品的蒸馏装置，其设备投资又较大。在资源日益紧缺的当下，我们十分有必要开发一种新工艺，去解决上述问题。
中国专利文献CN204310984U于2015年5月6日公开了七塔多效差压蒸馏技术联产优级酒精和燃料乙醇装置，所述装置能联产优级酒精和燃料乙醇，但无法同时生产电子级无水乙醇。
发明内容
本发明的目的是提供一种优级酒精、燃料乙醇、电子级无水乙醇生产装置及其生产工艺，对中国专利文献CN204310984U所述的生产装置进行改进，使得本发明既能生产优级酒精、燃料乙醇同时又能生产电子级无水乙醇，并可切换生产优级酒精、燃料乙醇和电子级无水乙醇中的一种或多种，可根据市场需要灵活调节优级酒精、燃料乙醇和电子级无水乙醇的产能分配；同时采用差压多效热耦合方式，蒸汽消耗降低到1.4～2.0吨/吨成品酒精，比优级食用酒精、燃料乙醇和电子级无水乙醇独立生产时节能25～40％，并且比优级食用酒精、燃料乙醇和电子级无水乙醇独立生产时的设备投资大大减少。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
包括一种优级酒精、燃料乙醇、电子级无水乙醇生产装置，包括粗馏塔、组合塔、水洗塔、精馏塔、甲醇塔、分子筛装置、醪液预热装置，还包括离子交换装置、滤芯过滤装置；
所述醪液预热装置、粗馏塔、组合塔依次连通，所述精馏塔、水洗塔、甲醇塔依次连通，所述醪液预热装置还连通于所述水洗塔；
所述分子筛装置、离子交换装置、精馏塔、滤芯过滤装置依次连通。
所述组合塔具有气相酒精汽采出口连通于所述分子筛装置，所述离子交换装置连通所述的分子筛燃料乙醇成品采出管口，所述分子筛装置的顶部具有无水产品出口，所述甲醇塔具有优级酒精出口，所述滤芯过滤装置具有电子级无水乙醇出口。
作为一种优选的技术方案，需要说明的是，所述醪液预热装置具有第一醪液预热器、第二醪液预热器及第三醪液预热器，所述第一醪液预热器、第二醪液预热器及第三醪液预热器均具有冷端入口、冷端出口、热端入口及热端出口；
成熟醪进料管道、第一醪液预热器的冷端入口、第一醪液预热器的冷端出口、第二醪液预热器的冷端入口、第二醪液预热器的冷端出口、第三醪液预热器的冷端入口、第三醪液预热器的冷端出口及粗馏塔的顶部入口管道依次连通；
所述第一醪液预热器的热端入口还与粗馏塔的顶部酒汽管道连通，第一醪液预热器的热端出口与水洗塔连通，所述第三醪液预热器的热端入口与粗馏塔的底部连通，所述第三醪液预热器的热端出口连通有废水处理装置。
作为一种优选的技术方案，需要说明的是，还包括回收塔，所述组合塔连通于所述回收塔，所述回收塔还连通于所述水洗塔；
所述第二醪液预热器的热端入口与回收塔的顶部酒汽管道连通，所述第二醪液预热器的热端出口分别连通于工业酒精排放管道及回收塔的顶部回流管口；
所述粗馏塔、组合塔、水洗塔、甲醇塔及回收塔的底部分别循环连接有用于提供热量的粗馏塔再沸器、组合塔再沸器、水洗塔再沸器、甲醇塔再沸器及回收塔再沸器，所述粗馏塔再沸器、组合塔再沸器、水洗塔再沸器、甲醇塔再沸器及回收塔再沸器均具有热端入口及热端出口，所述组合塔再沸器和回收塔再沸器还均具有热端液相出口；
所述粗馏塔再沸器的热端入口与所述组合塔的顶部酒汽管道连通，所述粗馏塔再沸器的热端出口与所述组合塔的顶部回流管口连通，所述组合塔再沸器的热端入口与所述精馏塔的顶部酒汽管道连通，所述组合塔再沸器的热端出口与所述回收塔再沸器的热端入口连通，所述回收塔再沸器的热端出口与所述水洗塔再沸器的热端入口连通，所述甲醇塔再沸器的热端入口与水洗塔的顶部酒汽管道连通，所述甲醇塔再沸器的热端出口与水洗塔的顶部回流管口连通，所述组合塔再沸器的热端液相出口、回收塔再沸器的热端液相出口及所述水洗塔再沸器的热端出口均与所述精馏塔的顶部回流管口连通；
所述粗馏塔顶部设置有脱气装置和用于采出成熟醪液的侧线采出装置，所述醪液预热装置具有第四醪液预热器，所述第四醪液预热器具有冷端出口及冷端入口；
所述侧线采出装置的出口管道、所述第四醪液预热器的冷端入口、第四醪液预热器的冷端出口及组合塔依次连通。
作为一种优选的技术方案，需要说明的是，还包括杂酒罐、杂酒预热器，所述粗馏塔、组合塔、水洗塔、甲醇塔及回收塔的底部均具有底部出口管道；
所述第三醪液预热器的热端入口与粗馏塔的底部出口管道连通，所述组合塔的底部出口管道与所述第四醪液预热器的热端入口连通，所述第四醪液预热器的热端出口与所述粗馏塔的底部连通；
所述杂酒罐、杂酒预热器依次串联连通于所述组合塔、回收塔之间，所述回收塔的底部出口管道还连通于所述杂酒预热器，所述杂酒预热器还具有用于废水外排的外排出口；
所述精馏塔的中部、水洗塔回流管口还连接于所述杂酒罐用于杂酒的回收。
作为一种优选的技术方案，需要说明的是，还包括粗馏塔冷凝器、粗酒罐、粗酒预热器、淡酒预热器及甲醇塔冷凝器，所述粗馏塔冷凝器、粗酒罐及粗酒预热器依次串联于所述第一醪液预热器的热端出口与水洗塔之间；
所述第一醪液预热器还连通于所述粗酒罐，所述回收塔的顶部还连通于所述粗酒罐，所述分子筛装置还具有用于外排淡酒至所述粗酒罐的出口；
所述精馏塔的底部出口管道还连通于所述粗酒预热器，所述粗酒预热器还连通于所述水洗塔的顶部；
所述淡酒预热器串联连通于所述精馏塔的底部出口管道与所述粗酒预热器之间，所述淡酒预热器还串联连通于所述水洗塔的底部出口管道与所述精馏塔之间，所述淡酒预热器还具有废水外排出口；
所述甲醇塔冷凝器循环连接于所述甲醇塔的顶部，所述甲醇塔冷凝器还具有工业酒精外排出口；
还包括杂醇油分离器及杂醇油冷凝器，所述杂醇油分离器、杂醇油冷凝器依次串联循环连接于所述回收塔，所述杂醇油分离器具有用于外排杂醇油的杂醇油外排出口及用于注入稀释水的稀释水注入口；
还包括再生酒气过热器，再生酒气过热器具有酒气入口及酒气出口，所述再生酒气过热器还具有蒸汽入口及冷凝水出口，所述分子筛装置具有两个或两个以上分子筛，所述分子筛为两个或多个分子筛并联或串联组成；
所述分子筛的底部并联连通于所述组合塔的气相酒精汽采出口，所述分子筛的顶部并联连通于所述再生酒气过热器的酒气入口和燃料乙醇成品采出管口，所述再生酒气过热器的酒气出口分别连通于两个所述分子筛的顶部，两个所述分子筛的底部还连通于所述粗酒罐；所述组合塔还具有普级酒精采出口，所述精馏塔还具有蒸汽入口。
作为一种优选的技术方案，需要进一步说明的是，所述离子交换装置为阴阳离子交换树脂或者混床离子交换装置。
作为一种优选的技术方案，需要进一步说明的是，所述滤芯过滤装置的滤芯的孔径为0.05～0.2μm。
作为一种优选的技术方案，需要进一步说明的是，所述优级酒精、燃料乙醇、电子级无水乙醇生产装置的能量耦合方式为：
粗馏塔为负压操作，组合塔为常压或微正压操作、水洗塔为常压或微正压操作、精馏塔为加压操作、甲醇塔为负压操作、回收塔为常压操作，过滤装置为正压操作。精馏塔由来自锅炉的一次蒸汽提供热负荷；精馏塔塔顶的酒精蒸汽依次通过组合塔再沸器、回收塔再沸器、水洗塔再沸器间接加热组合塔、回收塔、水洗塔；组合塔酒汽通过粗馏塔再沸器间接加热粗馏塔；水洗塔酒汽通过甲醇塔再沸器间接加热甲醇塔；粗馏塔顶部酒汽、回收塔顶部酒汽、粗馏塔废醪液对成熟醪进行一级、二级、三级预热，组合塔废醪通过醪液四级预热器预热组合塔进料醪液，降温后去粗馏塔塔釜，废醪统一从粗馏塔塔釜排出去废水处理工段；精馏塔废水通过淡酒预热器预热精馏塔淡酒进料，冷却后作为水洗塔洗涤用水，剩余部分作为其他车间的工艺用水或外排。
还包括一种利用所述生产装置生产优级酒精、燃料乙醇、电子级无水乙醇的工艺，所述工艺包括如下步骤：
S1当生产优级酒精时，成熟醪液经过第一醪液预热器和第三醪液预热器加热，再进入粗馏塔；组合塔顶部的酒汽分为两股，分别作为粗馏塔再沸器和甲醇塔再沸器的热源，冷凝的酒液进入组合塔回流罐，输入组合塔顶部回流口；从组合塔顶部塔板，优选是自塔板往下数第2～4层塔板采出高浓度酒精进入甲醇塔进行脱甲醇处理，甲醇塔顶部酒汽作为第三醪液预热器的热源，未凝的甲醇塔顶部酒汽优选通过甲醇塔末级冷凝器冷凝，然后采出部分富含甲醇的工业酒精，剩余的酒液优选进入甲醇塔回流罐，返回甲醇塔顶部回流口，从甲醇塔底部采出甲醇含量少的优级酒精；组合塔精馏段底部采出的低浓度酒精进入精馏塔进行浓缩处理；同时，将贮存于粗酒罐的粗酒通过粗酒预热器预热到90～130℃与组合塔淡酒一起进入精馏塔进行浓缩处理，粗酒预热器的热源为精馏塔底部排出的废水；从精馏塔进料层上方采出富含杂醇油的酒精，优选经过杂醇油冷凝器冷却，再通过杂醇油分离器分离后，排出杂醇油，得到的淡酒送入粗酒罐中，经预热后再进入精馏塔进行进一步浓缩处理；
S2当生产燃料乙醇时，从发酵工段来的成熟醪液，成熟醪液经过第一醪液预热器和第二醪液预热器加热，再进入粗馏塔；组合塔顶部的酒汽经乙醇分为两股，第一股作为粗馏塔再沸器的热源，冷凝后的酒液进入组合塔回流罐，返回组合塔顶部回流口；第二股作为原料酒汽，原料酒汽经原料酒汽过热器过热到所需要温度后，自下而上通过处于吸附状态的分子筛吸附床脱水；脱水后的酒精蒸汽作为热源与第二醪液预热器换热冷凝后，未凝酒汽优选进入无水乙醇冷凝器进一步冷凝，冷凝液经无水乙醇冷却器冷却后进入无水乙醇成品罐；无水乙醇成品经添加变性剂变性后成为燃料乙醇；部分脱水后的酒精蒸汽进入再生酒汽过热器，然后自上而下进入到另一分子筛解吸床解析分子筛内的水分，并将含水分的淡酒汽带到淡酒汽冷凝器，得到的淡酒贮存于粗酒罐中；分子筛吸附/解析塔包括两组分子筛吸附床，分别为分子筛吸附床A和分子筛吸附床B，分子筛吸附床A进行吸附操作时，分子筛吸附床B进行解析操作，当分子筛吸附床A吸附完成，分子筛吸附床B再生完成后，分子筛吸附床A转入再生过程，分子筛吸附床B进入吸附状态，操作进入周期性循环；
S3当生产电子级无水乙醇时，从发酵工段来的成熟醪液，成熟醪液经过第一醪液预热器和第二醪液预热器加热，再进入粗馏塔；组合塔顶部的酒汽分为两股，第一股作为粗馏塔再沸器的热源，冷凝后的酒液进入组合塔回流罐，返回组合塔顶部回流口；第二股作为原料酒汽，原料酒汽经原料酒汽过热器过热到所需要温度后，自下而上通过处于吸附状态的分子筛吸附床脱水；脱水后的酒精蒸汽作为热源与第二醪液预热器换热冷凝后，未凝酒汽优选进入无水乙醇冷凝器进一步冷凝，冷凝液可直接采出作为燃料乙醇成品，进入燃料乙醇成品储罐；冷凝液经无水乙醇冷却器冷却后依次进入离子交换装置、精馏塔、滤芯过滤，经过滤芯过滤后的无水乙醇进入电子级无水乙醇暂储罐；部分脱水后的酒精蒸汽进入再生酒汽过热器，然后自上而下进入到另一分子筛解吸床解析分子筛内的水分，并将含水分的淡酒汽带到淡酒汽冷凝器，得到的淡酒贮存于粗酒罐中；分子筛吸附/解析塔包括两组分子筛吸附床，分别为分子筛吸附床A和分子筛吸附床B，分子筛吸附床A进行吸附操作时，分子筛吸附床B进行解析操作，当分子筛吸附床A吸附完成，分子筛吸附床B再生完成后，分子筛吸附床A转入再生过程，分子筛吸附床B进入吸附状态，操作进入周期性循环；S4当同时生产优级酒精和电子级无水乙醇时，成熟醪液经过第一醪液预热器和第三醪液预热器加热，再进入粗馏塔；组合塔顶部的酒汽经乙醇分为两股，分别作为粗馏塔再沸器和甲醇塔再沸器的热源，冷凝的酒液进入组合塔回流罐，输入组合塔顶部回流口；从组合塔顶部塔板，优选是自塔板往下数第2～4层塔板采出高浓度酒精进入甲醇塔进行脱甲醇处理，甲醇塔顶部酒汽作为第三醪液预热器的热源，未凝的甲醇塔顶部酒汽优选通过甲醇塔末级冷凝器冷凝，然后采出部分富含甲醇的工业酒精，剩余的酒液优选进入甲醇塔回流罐，返回甲醇塔顶部回流口，从甲醇塔底部采出甲醇含量少的优级酒精；组合塔精馏段底部采出的低浓度酒精进入精馏塔进行浓缩处理；同时，将贮存于粗酒罐的粗酒通过粗酒预热器预热到90～130℃与组合塔淡酒一起进入精馏塔进行浓缩处理，粗酒预热器的热源为精馏塔底部排出的废水；从精馏塔进料层上方采出富含杂醇油的酒精，优选经过杂醇油冷凝器冷却，再通过杂醇油分离器分离后，排出杂醇油，得到的淡酒送入粗酒罐中，经预热后再进入精馏塔进行进一步浓缩处理；进一步的，甲醇塔的优级酒精经过过热器加热，通过分子筛装置脱水至99.99％，然后依次通过离子交换装置、精馏塔、滤芯过滤装置，从滤芯过滤装置采出电子级无水乙醇；进一步地，优级酒精在分子筛装置脱水过程中，可采出脱水至99.7％的无水乙醇作为分析纯级乙醇成品，进入乙醇成品储罐；
S5当同时生产优级酒精、燃料乙醇和电子级无水乙醇时，成熟醪液依次经过第一醪液预热器、第二醪液预热器和第三醪液预热器加热，再进入粗馏塔；组合塔顶部的酒汽分为三股，第一股酒汽作为粗馏塔再沸器、第二股酒汽作为甲醇塔再沸器的热源，第三股作为原料酒汽去分子筛装置进行脱水处理；生产优级酒精的步骤同S1中醪液进入粗馏塔后的操作；生产燃料乙醇、电子级无水乙醇的步骤同S3中醪液进入粗馏塔后的操作。
作为一种优选的技术方案，需要进一步说明的是，所述粗馏塔、组合塔、精馏塔、甲醇塔、水洗塔、分子筛吸附/解析塔的操作压力、塔顶和塔底温度分别为：
所述粗馏塔塔顶操作压为-70～-30kPa，塔顶温度55～75℃，塔底温度70～105℃；
所述组合塔塔顶操作压力为0～50kPa，塔顶温度78～98℃，塔底温度100～115℃；
所述精馏塔塔顶操作压力为200～350kPa，塔顶温度108～120℃，塔底温度130～150℃；
所述甲醇塔塔顶操作压力为-50～50kPa，塔顶温度60～96℃，塔底温度70～100℃；
所述水洗塔的塔顶操作压力为-10～20kPa，塔顶温度90～105℃，塔底温度90～105℃；
所述分子筛吸附塔操作压力为0～50kPa，分子筛解析塔操作压力为-80～0kPa；
所述滤芯过滤操作压力为0.1～0.4MPa。
作为一种优选的技术方案，需要进一步说明的是，所述离子交换装置使离子交换后的电子级无水乙醇单项阴离子控制在1ppm以下，阳离子控制在10ppb以下；所述滤芯过滤，使过滤后的电子级无水乙醇中，大于0.2μm的颗粒降至500个/mL，大于0.5μm的颗粒降至10个/mL以下。
作为一种优选的技术方案，需要再进一步说明的是，所述优级酒精的产品质量达到食用酒精国家标准GB/T 10343-2008中的优级酒精标准；所述燃料乙醇达到燃料乙醇国家标准GB/T 18350-2001；所述电子级无水乙醇达到电子级溶剂标准SEMI-C8。
本发明的有益效果在于：既能生产优级酒精、燃料乙醇同时又能生产电子级无水乙醇，并可切换生产优级酒精、燃料乙醇和电子级无水乙醇中的一种或多种，可根据市场需要灵活调节优级酒精、燃料乙醇和电子级无水乙醇的产能分配；同时采用差压多效热耦合方式，蒸汽消耗降低到1.4～2.0吨/吨成品酒精，比优级食用酒精、燃料乙醇和电子级无水乙醇独立生产时节能25～40％，并且比优级食用酒精、燃料乙醇和电子级无水乙醇独立生产时的设备投资大大减少。
附图说明
图1为本发明的生产装置的连接示意图；
附图标记：1、第一醪液预热器；2、第二醪液预热器；3、第三醪液预热器；4、粗馏塔；5、粗馏塔再沸器；6、粗馏塔冷凝器；7、醪液四级预热器；8、组合塔；9、组合塔再沸器；10、粗酒罐；11、粗酒预热器；12、水洗塔；13、水洗塔再沸器；14、淡酒预热器；15、精馏塔；16、甲醇塔；17、甲醇塔再沸器；18、甲醇塔冷凝器；19、杂酒罐；20、杂酒预热器；21、回收塔；22回收塔再沸器；23、杂醇油冷凝器；24、杂醇油分离器；25、分子筛装置；26、再生酒汽过热器；27、阳离子交换树脂柱；28、阴离子交换树脂柱；29、精馏塔；30、暂储罐；31、滤芯过滤装置；32、电子级乙醇成品暂储罐。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明作进一步的描述，需要说明的是，本实施例以本技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围并不限于本实施例。
如图1所示，本发明包括一种优级酒精、燃料乙醇、电子级无水乙醇生产装置，包括粗馏塔4、组合塔8、水洗塔12、精馏塔15、甲醇塔16、分子筛装置25、醪液预热装置，还包括离子交换装置、滤芯过滤装置31；
所述醪液预热装置、粗馏塔4、组合塔8依次连通，所述精馏塔15、水洗塔12、甲醇塔16依次连通，所述醪液预热装置还连通于所述水洗塔12；
所述分子筛装置25、离子交换装置、精馏塔15、滤芯过滤装置31依次连通。
所述组合塔8具有气相酒精汽采出口连通于所述分子筛，所述离子交换装置连通所述的分子筛燃料乙醇成品采出管口，所述分子筛装置25的顶部具有无水产品出口，所述甲醇塔16具有优级酒精出口，所述滤芯过滤装置31具有电子级无水乙醇出口。
需要说明的是，所述醪液预热装置具有第一醪液预热器1、第二醪液预热器2及第三醪液预热器3，所述第一醪液预热器1、第二醪液预热器2及第三醪液预热器3均具有冷端入口、冷端出口、热端入口及热端出口；
成熟醪进料管道、第一醪液预热器1的冷端入口、第一醪液预热器1的冷端出口、第二醪液预热器2的冷端入口、第二醪液预热器2的冷端出口、第三醪液预热器3的冷端入口、第三醪液预热器3的冷端出口及粗馏塔4的顶部入口管道依次连通；
所述第一醪液预热器1的热端入口还与粗馏塔4的顶部酒汽管道连通，第一醪液预热器1的热端出口与水洗塔12连通，所述第三醪液预热器3的热端入口与粗馏塔4的底部连通，所述第三醪液预热器3的热端出口连通有废水处理装置。
需要说明的是，还包括回收塔21，所述组合塔8连通于所述回收塔21，所述回收塔21还连通于所述水洗塔12；
所述第二醪液预热器2的热端入口与回收塔21的顶部酒汽管道连通，所述第二醪液预热器2的热端出口分别连通于工业酒精排放管道及回收塔21的顶部回流管口；
所述粗馏塔4、组合塔8、水洗塔12、甲醇塔16及回收塔21的底部分别循环连接有用于提供热量的粗馏塔再沸器5、组合塔再沸器9、水洗塔再沸器13、甲醇塔再沸器17及回收塔再沸器22，所述粗馏塔再沸器5、组合塔再沸器9、水洗塔再沸器13、甲醇塔再沸器17及回收塔再沸器22均具有热端入口及热端出口，所述组合塔再沸器9和回收塔再沸器22还均具有热端液相出口；
所述粗馏塔再沸器5的热端入口与所述组合塔8的顶部酒汽管道连通，所述粗馏塔再沸器5的热端出口与所述组合塔8的顶部回流管口连通，所述组合塔再沸器9的热端入口与所述精馏塔15的顶部酒汽管道连通，所述组合塔再沸器9的热端出口与所述回收塔再沸器22的热端入口连通，所述回收塔再沸器22的热端出口与所述水洗塔再沸器13的热端入口连通，所述甲醇塔再沸器17的热端入口与水洗塔12的顶部酒汽管道连通，所述甲醇塔再沸器17的热端出口与水洗塔12的顶部回流管口连通，所述组合塔再沸器9的热端液相出口、回收塔再沸器22的热端液相出口及所述水洗塔再沸器13的热端出口均与所述精馏塔15的顶部回流管口连通；
所述粗馏塔4顶部设置有脱气装置和用于采出成熟醪液的侧线采出装置，所述醪液预热装置具有第四醪液预热器7，所述第四醪液预热器7具有冷端出口及冷端入口；
所述侧线采出装置的出口管道、所述第四醪液预热器7的冷端入口、第四醪液预热器7的冷端出口及组合塔依次连通。
需要说明的是，还包括杂酒罐19、杂酒预热器20，所述粗馏塔4、组合塔8、水洗塔12、甲醇塔16及回收塔21的底部均具有底部出口管道；
所述第三醪液预热器3的热端入口与粗馏塔4的底部出口管道连通，所述组合塔8的底部出口管道与所述第四醪液预热器7的热端入口连通，所述第四醪液预热器7的热端出口与所述粗馏塔4的底部连通；
所述杂酒罐19、杂酒预热器20依次串联连通于所述组合塔8、回收塔21之间，所述回收塔21的底部出口管道还连通于所述杂酒预热器20，所述杂酒预热器20还具有用于废水外排的外排出口；
所述精馏塔15的中部、水洗塔回流管口还连接于所述杂酒罐19用于杂酒的回收。
需要说明的是，还包括粗馏塔冷凝器6、粗酒罐10、粗酒预热器11、淡酒预热器14及甲醇塔冷凝器18，所述粗馏塔冷凝器6、粗酒罐10及粗酒预热器11依次串联于所述第一醪液预热器1的热端出口与水洗塔12之间；
所述第一醪液预热器1还连通于所述粗酒罐10，所述回收塔21的顶部还连通于所述粗酒罐10，所述分子筛装置25还具有用于外排淡酒至所述粗酒罐10的出口；
所述精馏塔15的底部出口管道还连通于所述粗酒预热器11，所述粗酒预热器11还连通于所述水洗塔12的顶部；
所述淡酒预热器14串联连通于所述精馏塔15的底部出口管道与所述粗酒预热器11之间，所述淡酒预热器14还串联连通于所述水洗塔12的底部出口管道与所述精馏塔15之间，所述淡酒预热器14还具有废水外排出口；
所述甲醇塔冷凝器18循环连接于所述甲醇塔16的顶部，所述甲醇塔冷凝器18还具有工业酒精外排出口；
还包括杂醇油分离器24及杂醇油冷凝器23，所述杂醇油分离器24、杂醇油冷凝器23依次串联循环连接于所述回收塔21，所述杂醇油分离器24具有用于外排杂醇油的杂醇油外排出口及用于注入稀释水的稀释水注入口；
还包括再生酒气过热器26，再生酒气过热器26具有酒气入口及酒气出口，所述再生酒气过热器26还具有蒸汽入口及冷凝水出口，所述分子筛装置25具有两个或两个以上分子筛，所述分子筛为两个或多个分子筛并联或串联组成；
所述分子筛的底部并联连通于所述组合塔8的气相酒精汽采出口，所述分子筛的顶部并联连通于所述再生酒气过热器26的酒气入口和燃料乙醇成品采出管口，所述再生酒气过热器26的酒气出口分别连通于两个所述分子筛的顶部，两个所述分子筛的底部还连通于所述粗酒罐10；所述组合塔8还具有普级酒精采出口，所述精馏塔15还具有蒸汽入口。
需要进一步说明的是，所述离子交换装置为阴阳离子交换树脂或者混床离子交换装置。
需要进一步说明的是，所述滤芯过滤装置的滤芯的孔径为0.05～0.2μm。
需要进一步说明的是，所述优级酒精、燃料乙醇、电子级无水乙醇生产装置的能量耦合方式为：
粗馏塔4为负压操作，组合塔8为常压或微正压操作、水洗塔12为常压或微正压操作、精馏塔15为加压操作、甲醇塔16为负压操作、回收塔21为常压操作，过滤装置为正压操作。精馏塔15由来自锅炉的一次蒸汽提供热负荷；精馏塔15塔顶的酒精蒸汽依次通过组合塔再沸器9、回收塔再沸器22、水洗塔再沸器13间接加热组合塔8、回收塔21、水洗塔12；组合塔8酒汽通过粗馏塔再沸器5间接加热粗馏塔4；水洗塔12酒汽通过甲醇塔再沸器17间接加热甲醇塔16；粗馏塔4顶部酒汽、回收塔21顶部酒汽、粗馏塔4废醪液对成熟醪进行一级、二级、三级预热，组合塔8废醪通过醪液四级预热器7预热组合塔进料醪液，降温后去粗馏塔4塔釜，废醪统一从粗馏塔4塔釜排出去废水处理工段；精馏塔15废水通过淡酒预热器14预热精馏塔淡酒进料，冷却后作为水洗塔12洗涤用水，剩余部分作为其他车间的工艺用水或外排。
还包括一种利用所述生产装置生产优级酒精、燃料乙醇、电子级无水乙醇的工艺，所述工艺包括如下具体步骤：
S1当生产优级酒精时，成熟醪液经过第一醪液预热器1和第三醪液预热器3加热，再进入粗馏塔4；组合塔8顶部的酒汽分为两股，分别作为粗馏塔再沸器5和甲醇塔再沸器17的热源，冷凝的酒液进入组合塔8回流罐，输入组合塔8顶部回流口；从组合塔8顶部塔板优选是自塔板往下数第2～4层塔板采出高浓度酒精进入甲醇塔16进行脱甲醇处理，甲醇塔16顶部酒汽作为第三醪液预热器3的热源，未凝的甲醇塔顶部酒汽优选通过甲醇塔末级冷凝器冷凝，然后采出部分富含甲醇的工业酒精，剩余的酒液优选进入甲醇塔16回流罐，返回甲醇塔16顶部回流口，从甲醇塔16底部采出甲醇含量少的优级酒精；组合塔8精馏段底部采出的低浓度酒精进入精馏塔进行浓缩处理；同时，将贮存于粗酒罐10的粗酒通过粗酒预热器预热到90～130℃与组合塔8淡酒一起进入精馏塔15进行浓缩处理，粗酒预热器11的热源为精馏塔15底部排出的废水；从精馏塔15进料层上方采出富含杂醇油的酒精，优选经过杂醇油冷凝器23冷却，再通过杂醇油分离器24分离后，排出杂醇油，得到的淡酒送入粗酒罐10中，经预热后再进入精馏塔15进行进一步浓缩处理；
S2当生产燃料乙醇时，从发酵工段来的成熟醪液，成熟醪液经过第一醪液预热器1和第二醪液预热器2加热，再进入粗馏塔4；组合塔8顶部的酒汽分为两股，第一股作为粗馏塔再沸器5的热源，冷凝后的酒液进入组合塔8回流罐，返回组合塔8顶部回流口；第二股作为原料酒汽，原料酒汽经原料酒汽过热器过热到所需要温度后，自下而上通过处于吸附状态的分子筛吸附床脱水；脱水后的酒精蒸汽作为热源与第二醪液预热器2换热冷凝后，未凝酒汽优选进入无水乙醇冷凝器进一步冷凝，冷凝液经无水乙醇冷却器冷却后进入无水乙醇成品罐；无水乙醇成品经添加变性剂变性后成为燃料乙醇；部分脱水后的酒精蒸汽进入再生酒汽过热器26，然后自上而下进入到另一分子筛解吸床解析分子筛内的水分，并将含水分的淡酒汽带到淡酒汽冷凝器，得到的淡酒贮存于粗酒罐10中；分子筛吸附/解析塔包括两组分子筛吸附床，分别为分子筛吸附床A和分子筛吸附床B，分子筛吸附床A进行吸附操作时，分子筛吸附床B进行解析操作，当分子筛吸附床A吸附完成，分子筛吸附床B再生完成后，分子筛吸附床A转入再生过程，分子筛吸附床B进入吸附状态，操作进入周期性循环；
S3当生产电子级无水乙醇时，从发酵工段来的成熟醪液，成熟醪液经过第一醪液预热器1和第二醪液预热器2加热，再进入粗馏塔4；组合塔8顶部的酒汽分为两股，第一股作为粗馏塔再沸器5的热源，冷凝后的酒液进入组合塔8回流罐，返回组合塔8顶部回流口；第二股作为原料酒汽，原料酒汽经原料酒汽过热器过热到所需要温度后，自下而上通过处于吸附状态的分子筛吸附床脱水；脱水后的酒精蒸汽作为热源与第二醪液预热器2换热冷凝后，未凝酒汽优选进入无水乙醇冷凝器进一步冷凝；进一步地，冷凝液可直接采出作为燃料乙醇成品，进入燃料乙醇成品储罐；冷凝液经无水乙醇冷却器冷却后依次进入离子交换装置27和28、精馏塔29、滤芯过滤31，经过滤芯过滤后的无水乙醇进入电子级无水乙醇暂储罐32；部分脱水后的酒精蒸汽进入再生酒汽过热器26，然后自上而下进入到另一分子筛解吸床解析分子筛内的水分，并将含水分的淡酒汽带到淡酒汽冷凝器，得到的淡酒贮存于粗酒罐10中；分子筛吸附/解析塔包括两组分子筛吸附床，分别为分子筛吸附床A和分子筛吸附床B，分子筛吸附床A进行吸附操作时，分子筛吸附床B进行解析操作，当分子筛吸附床A吸附完成，分子筛吸附床B再生完成后，分子筛吸附床A转入再生过程，分子筛吸附床B进入吸附状态，操作进入周期性循环；
S4当同时生产优级酒精和电子级无水乙醇时，成熟醪液经过第一醪液预热器1和第三醪液预热器3加热，再进入粗馏塔4；组合塔8顶部的酒汽分为两股，分别作为粗馏塔再沸器5和甲醇塔再沸器17的热源，冷凝的酒液进入组合塔回流罐，输入组合塔8顶部回流口；从组合塔8顶部塔板，优选是自塔板往下数第2～4层塔板采出高浓度酒精进入甲醇塔16进行脱甲醇处理，甲醇塔16顶部酒汽作为第三醪液预热器3的热源，未凝的甲醇塔16顶部酒汽优选通过甲醇塔16末级冷凝器冷凝，然后采出部分富含甲醇的工业酒精，剩余的酒液优选进入甲醇塔回流罐，返回甲醇塔16顶部回流口，从甲醇塔16底部采出甲醇含量少的优级酒精；组合塔8精馏段底部采出的低浓度酒精进入精馏塔15进行浓缩处理；同时，将贮存于粗酒罐10的粗酒通过粗酒预热器11预热到90～130℃与组合塔8淡酒一起进入精馏塔15进行浓缩处理，粗酒预热器11的热源为精馏塔15底部排出的废水；从精馏塔15进料层上方采出富含杂醇油的酒精，优选经过杂醇油冷凝器23冷却，再通过杂醇油分离器24分离后，排出杂醇油，得到的淡酒送入粗酒罐10中，经预热后再进入精馏塔15进行进一步浓缩处理。进一步的，甲醇塔16的优级酒精经过过热器加热，通过分子筛装置25脱水至99.99％，然后依次通过离子交换装置、精馏塔15、滤芯过滤装置31，从滤芯过滤装置31采出电子级无水乙醇；进一步地，优级酒精在分子筛装置25脱水过程中，可采出脱水至99.7％的分析纯级无水乙醇成品；
S5当同时生产优级酒精、燃料乙醇和电子级无水乙醇时，成熟醪液依次经过第一醪液预热器1、第二醪液预热器2和第三醪液预热器3加热，再进入粗馏塔4；组合塔8顶部的酒汽分为三股，第一股酒汽作为粗馏塔再沸器5、第二股酒汽作为甲醇塔再沸器17的热源，第三股作为原料酒汽去分子筛装置25进行脱水处理；生产优级酒精的步骤同S1中醪液进入粗馏塔4后的操作；生产燃料乙醇、电子级无水乙醇的步骤同S3中醪液进入粗馏塔4后的操作。
需要进一步说明的是，所述粗馏塔4、组合塔8、精馏塔15、甲醇塔16、水洗塔12、分子筛吸附/解析塔的操作压力、塔顶和塔底温度分别为：
所述粗馏塔4塔顶操作压为-70～-30kPa，塔顶温度为55～75℃，塔底温度为70～105℃；
所述组合塔8塔顶操作压力为0～50kPa，塔顶温度为78～98℃，塔底温度为100～115℃；
所述精馏塔15塔顶操作压力为200～350kPa，塔顶温度为108～120℃，塔底温度为130～150℃；
所述甲醇塔16塔顶操作压力为-50～50kPa，塔顶温度为60～96℃，塔底温度为70～100℃；
所述水洗塔12的塔顶操作压力为-10～20kPa，塔顶温度为90～105℃，塔底温度为90～105℃；
所述分子筛吸附塔操作压力为0～50kPa，分子筛解析塔操作压力为-80～0kPa；
所述滤芯过滤操作压力为0.1～0.4MPa。
需要进一步说明的是，所述离子交换装置使离子交换后的电子级无水乙醇单项阴离子控制在1ppm以下，阳离子控制在10ppb以下；所述滤芯过滤，使过滤后的电子级无水乙醇中，大于0.2μm的颗粒降至500个/mL，大于0.5μm的颗粒降至10个/mL以下。
需要再进一步说明的是，所述优级酒精的产品质量达到食用酒精国家标准GB/T10343-2008中的优级酒精标准；所述燃料乙醇达到燃料乙醇国家标准GB/T 18350-2001；所述电子级无水乙醇达到电子级溶剂标准SEMI-C8。
实施例1
从发酵工段来的13％V/V发酵成熟醪液，温度为30℃，流量为144t/h，依次经过第一醪液预热器预热到45℃、第二醪液预热器预热到70℃后进入粗馏塔，粗馏塔顶部的酒汽(温度为55℃，压力为-70kPa)经过第一醪液预热器和粗馏塔冷凝器冷凝后进入粗酒罐，同时来自分子筛脱水装置淡酒汽冷凝器的淡酒和来自杂醇油分离器的淡酒也进入粗酒罐。粗酒通过粗酒预热器预热到90℃后进入精馏塔进行浓缩处理，热源为精馏塔底部排出的废水。发酵成熟醪液进入组合塔后脱气，部分脱气醪液(温度为67℃，流量为100t/h，占总醪液量的70％)从粗馏塔侧线抽出，经醪醪换热器预热到91℃后进入组合塔提馏段，醪醪换热器的热源是组合塔塔釜排出的废醪。组合塔精馏段底部采出的淡酒(温度为95℃，流量为10.1t/h)，进入精馏塔进一步浓缩处理。组合塔底部的废醪经醪醪换热器冷却后进入粗馏塔塔釜，从粗馏塔塔釜采出的废醪去废水处理车间。精馏塔进料层上方采出富含杂醇油的酒精经杂醇油冷凝器冷却后，进入杂醇油分离器，加入稀释水进行稀释分层，分离出杂醇油，淡酒送往粗酒罐。精馏塔废水通过粗酒预热器冷却后作为其他车间的工艺水或杂醇油稀释用水。
组合塔顶部95％V/V酒汽(温度为78℃，压力为80kPa)分成两股，第一股酒汽(占体积百分比为35％)作为粗馏塔再沸器的热源，冷凝酒液返回组合塔顶部。第二股酒汽(占体积百分比为65％)自下而上通过处于吸附状态的分子筛吸附床脱水。占体积百分比25％的产品乙醇蒸汽进入再生酒汽过热器,然后进入到另一组分子筛塔解吸分子筛内的水分。
脱水后的液体乙醇送到阴阳离子交换装置，然后进入精馏塔；从精馏塔出来的无水乙醇经过滤芯过滤，进入电子级无水乙醇成品暂储罐。
粗馏塔、组合塔、精馏塔、甲醇塔、水洗塔、分子筛吸附/解析塔的操作压力、塔顶温度、塔底温度分别为：
粗馏塔塔顶操作压为-70～-30kPa，塔顶温度为55～75℃，塔底温度为70～105℃；
组合塔塔顶操作压力为0～50kPa，塔顶温度为78～98℃，塔底温度为100～115℃；
精馏塔塔顶操作压力为200～350kPa，塔顶温度为108～120℃，塔底温度为130～150℃；
甲醇塔塔顶操作压力为-50～50kPa，塔顶温度为60～96℃，塔底温度为70～100℃；
水洗塔的塔顶操作压力为-10～20kPa，塔顶温度为90～105℃，塔底温度为90～105℃；
分子筛吸附塔操作压力为0～50kPa，分子筛解析塔操作压力为-80～0kPa；
滤芯过滤操作压力为0.1～0.4MPa。
如表1所示，所述离子交换装置使离子交换后的电子级无水乙醇单项阴离子控制在1ppm以下，阳离子控制在10ppb以下；
所述滤芯过滤，使过滤后的电子级无水乙醇中，大于0.2μm的颗粒降至500个/mL，大于0.5μm的颗粒降至10个/mL以下；
需要说明的是，其中金属离子含量采用电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS)检测、阴离子采用离子色谱仪(IC)检测，颗粒采用液体颗粒仪(LPC)检测。
表1实施例1中电子级无水乙醇的检测结果
Figure GDA0002659586020000241
Figure GDA0002659586020000251
Figure GDA0002659586020000261

Claims (7)

1.一种优级酒精、燃料乙醇、电子级无水乙醇生产工艺，其特征在于，所述工艺利用优级酒精、燃料乙醇、电子级无水乙醇生产装置，所述优级酒精、燃料乙醇、电子级无水乙醇生产装置包括粗馏塔、组合塔、水洗塔、精馏塔、甲醇塔、分子筛装置、醪液预热装置，还包括离子交换装置、滤芯过滤装置；
所述醪液预热装置、粗馏塔、组合塔依次连通，所述精馏塔、水洗塔、甲醇塔依次连通，所述醪液预热装置还连通于所述水洗塔；
所述分子筛装置、离子交换装置、精馏塔、滤芯过滤装置依次连通；
所述组合塔具有气相酒精汽采出口连通于所述分子筛装置，所述离子交换装置连通所述的分子筛燃料乙醇成品采出管口，所述分子筛装置的顶部具有无水产品出口，所述甲醇塔具有优级酒精出口，所述滤芯过滤装置具有电子级无水乙醇出口；
所述醪液预热装置具有第一醪液预热器、第二醪液预热器及第三醪液预热器，所述第一醪液预热器、第二醪液预热器及第三醪液预热器均具有冷端入口、冷端出口、热端入口及热端出口；
成熟醪进料管道、第一醪液预热器的冷端入口、第一醪液预热器的冷端出口、第二醪液预热器的冷端入口、第二醪液预热器的冷端出口、第三醪液预热器的冷端入口、第三醪液预热器的冷端出口及粗馏塔的顶部入口管道依次连通；
所述第一醪液预热器的热端入口还与粗馏塔的顶部酒汽管道连通，第一醪液预热器的热端出口与水洗塔连通，所述第三醪液预热器的热端入口与粗馏塔的底部连通，所述第三醪液预热器的热端出口连通有废水处理装置；
还包括回收塔，所述组合塔连通于所述回收塔，所述回收塔还连通于所述水洗塔；
还包括粗馏塔冷凝器、粗酒罐、粗酒预热器、淡酒预热器及甲醇塔冷凝器，所述粗馏塔冷凝器、粗酒罐及粗酒预热器依次串联于所述第一醪液预热器的热端出口与水洗塔之间；
所述第一醪液预热器还连通于所述粗酒罐，所述回收塔的顶部还连通于所述粗酒罐，所述分子筛装置还具有用于外排淡酒至所述粗酒罐的出口；
所述精馏塔的底部出口管道还连通于所述粗酒预热器，所述粗酒预热器还连通于所述水洗塔的顶部；
所述淡酒预热器串联连通于所述精馏塔的底部出口管道与所述粗酒预热器之间，所述淡酒预热器还串联连通于所述水洗塔的底部出口管道与所述精馏塔之间，所述淡酒预热器还具有废水外排出口；
所述甲醇塔冷凝器循环连接于所述甲醇塔的顶部，所述甲醇塔冷凝器还具有工业酒精外排出口；
还包括杂醇油分离器及杂醇油冷凝器，所述杂醇油分离器、杂醇油冷凝器依次串联循环连接于所述回收塔，所述杂醇油分离器具有用于外排杂醇油的杂醇油外排出口及用于注入稀释水的稀释水注入口；
还包括再生酒气过热器，再生酒气过热器具有酒气入口及酒气出口，所述再生酒气过热器还具有蒸汽入口及冷凝水出口，所述分子筛装置具有两个或两个以上分子筛，所述分子筛为两个或多个分子筛并联或串联组成；
所述分子筛的底部并联连通于所述组合塔的气相酒精汽采出口，所述分子筛的顶部并联连通于所述再生酒气过热器的酒气入口和燃料乙醇成品采出管口，所述再生酒气过热器的酒气出口分别连通于两个所述分子筛的顶部，两个所述分子筛的底部还连通于所述粗酒罐；所述组合塔还具有普级酒精采出口，所述精馏塔还具有蒸汽入口；
所述工艺包括如下步骤：
S1当生产优级酒精时，成熟醪液经过第一醪液预热器和第三醪液预热器加热，再进入粗馏塔；组合塔顶部的酒汽分为两股，分别作为粗馏塔再沸器和甲醇塔再沸器的热源，冷凝的酒液进入组合塔回流罐，输入组合塔顶部回流口；从组合塔顶部塔板往下数第2～4层塔板采出高浓度酒精进入甲醇塔进行脱甲醇处理，甲醇塔顶部酒汽作为第三醪液预热器的热源，未凝的甲醇塔顶部酒汽通过甲醇塔末级冷凝器冷凝，然后采出部分富含甲醇的工业酒精，剩余的酒液进入甲醇塔回流罐，返回甲醇塔顶部回流口，从甲醇塔底部采出甲醇含量少的优级酒精；组合塔精馏段底部采出的低浓度酒精进入精馏塔进行浓缩处理；同时，将贮存于粗酒罐的粗酒通过粗酒预热器预热到90～130℃与组合塔淡酒一起进入精馏塔进行浓缩处理，粗酒预热器的热源为精馏塔底部排出的废水；从精馏塔进料层上方采出富含杂醇油的酒精，经过杂醇油冷凝器冷却，再通过杂醇油分离器分离后，排出杂醇油，得到的淡酒送入粗酒罐中，经预热后再进入精馏塔进行进一步浓缩处理；
S2当生产燃料乙醇时，从发酵工段来的成熟醪液，成熟醪液经过第一醪液预热器和第二醪液预热器加热，再进入粗馏塔；组合塔顶部的酒汽经乙醇分为两股，第一股作为粗馏塔再沸器的热源，冷凝后的酒液进入组合塔回流罐，返回组合塔顶部回流口；第二股作为原料酒汽，原料酒汽经原料酒汽过热器过热到所需要温度后，自下而上通过处于吸附状态的分子筛吸附床脱水；脱水后的酒精蒸汽作为热源与第二醪液预热器换热冷凝后，未凝酒汽进入无水乙醇冷凝器进一步冷凝，冷凝液经无水乙醇冷却器冷却后进入无水乙醇成品罐；无水乙醇成品经添加变性剂变性后成为燃料乙醇；部分脱水后的酒精蒸汽进入再生酒汽过热器，然后自上而下进入到另一分子筛解吸床解析分子筛内的水分，并将含水分的淡酒汽带到淡酒汽冷凝器，得到的淡酒贮存于粗酒罐中；分子筛吸附/解析塔包括两组分子筛吸附床，分别为分子筛吸附床A和分子筛吸附床B，分子筛吸附床A进行吸附操作时，分子筛吸附床B进行解析操作，当分子筛吸附床A吸附完成，分子筛吸附床B再生完成后，分子筛吸附床A转入再生过程，分子筛吸附床B进入吸附状态，操作进入周期性循环；
S3当生产电子级无水乙醇时，从发酵工段来的成熟醪液，成熟醪液经过第一醪液预热器和第二醪液预热器加热，再进入粗馏塔；组合塔顶部的酒汽分为两股，第一股作为粗馏塔再沸器的热源，冷凝后的酒液进入组合塔回流罐，返回组合塔顶部回流口；第二股作为原料酒汽，原料酒汽经原料酒汽过热器过热到所需要温度后，自下而上通过处于吸附状态的分子筛吸附床脱水；脱水后的酒精蒸汽作为热源与第二醪液预热器换热冷凝后，未凝酒汽进入无水乙醇冷凝器进一步冷凝，冷凝液可直接采出作为燃料乙醇成品，进入燃料乙醇成品储罐；冷凝液经无水乙醇冷却器冷却后依次进入离子交换装置、精馏塔、滤芯过滤，经过滤芯过滤后的无水乙醇进入电子级无水乙醇暂储罐；部分脱水后的酒精蒸汽进入再生酒汽过热器，然后自上而下进入到另一分子筛解吸床解析分子筛内的水分，并将含水分的淡酒汽带到淡酒汽冷凝器，得到的淡酒贮存于粗酒罐中；分子筛吸附/解析塔包括两组分子筛吸附床，分别为分子筛吸附床A和分子筛吸附床B，分子筛吸附床A进行吸附操作时，分子筛吸附床B进行解析操作，当分子筛吸附床A吸附完成，分子筛吸附床B再生完成后，分子筛吸附床A转入再生过程，分子筛吸附床B进入吸附状态，操作进入周期性循环；
S4当同时生产优级酒精和电子级无水乙醇时，成熟醪液经过第一醪液预热器和第三醪液预热器加热，再进入粗馏塔；组合塔顶部的酒汽经乙醇分为两股，分别作为粗馏塔再沸器和甲醇塔再沸器的热源，冷凝的酒液进入组合塔回流罐，输入组合塔顶部回流口；从组合塔顶部塔板往下数第2～4层塔板采出高浓度酒精进入甲醇塔进行脱甲醇处理，甲醇塔顶部酒汽作为第三醪液预热器的热源，未凝的甲醇塔顶部酒汽通过甲醇塔末级冷凝器冷凝，然后采出部分富含甲醇的工业酒精，剩余的酒液进入甲醇塔回流罐，返回甲醇塔顶部回流口，从甲醇塔底部采出甲醇含量少的优级酒精；组合塔精馏段底部采出的低浓度酒精进入精馏塔进行浓缩处理；同时，将贮存于粗酒罐的粗酒通过粗酒预热器预热到90～130℃与组合塔淡酒一起进入精馏塔进行浓缩处理，粗酒预热器的热源为精馏塔底部排出的废水；从精馏塔进料层上方采出富含杂醇油的酒精，经过杂醇油冷凝器冷却，再通过杂醇油分离器分离后，排出杂醇油，得到的淡酒送入粗酒罐中，经预热后再进入精馏塔进行进一步浓缩处理；进一步的，甲醇塔的优级酒精经过过热器加热，通过分子筛装置脱水至99.99％，然后依次通过离子交换装置、精馏塔、滤芯过滤装置，从滤芯过滤装置采出电子级无水乙醇；进一步地，优级酒精在分子筛装置脱水过程中，可采出脱水至99.7％的无水乙醇作为分析纯级乙醇成品，进入乙醇成品储罐；
S5当同时生产优级酒精、燃料乙醇和电子级无水乙醇时，成熟醪液依次经过第一醪液预热器、第二醪液预热器和第三醪液预热器加热，再进入粗馏塔；组合塔顶部的酒汽分为三股，第一股酒汽作为粗馏塔再沸器、第二股酒汽作为甲醇塔再沸器的热源，第三股作为原料酒汽去分子筛装置进行脱水处理；生产优级酒精的步骤同S1中醪液进入粗馏塔后的操作；生产燃料乙醇、电子级无水乙醇的步骤同S3中醪液进入粗馏塔后的操作。
2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述第二醪液预热器的热端入口与回收塔的顶部酒汽管道连通，所述第二醪液预热器的热端出口分别连通于工业酒精排放管道及回收塔的顶部回流管口；
所述粗馏塔、组合塔、水洗塔、甲醇塔及回收塔的底部分别循环连接有用于提供热量的粗馏塔再沸器、组合塔再沸器、水洗塔再沸器、甲醇塔再沸器及回收塔再沸器，所述粗馏塔再沸器、组合塔再沸器、水洗塔再沸器、甲醇塔再沸器及回收塔再沸器均具有热端入口及热端出口，所述组合塔再沸器和回收塔再沸器还均具有热端液相出口；
所述粗馏塔再沸器的热端入口与所述组合塔的顶部酒汽管道连通，所述粗馏塔再沸器的热端出口与所述组合塔的顶部回流管口连通，所述组合塔再沸器的热端入口与所述精馏塔的顶部酒汽管道连通，所述组合塔再沸器的热端出口与所述回收塔再沸器的热端入口连通，所述回收塔再沸器的热端出口与所述水洗塔再沸器的热端入口连通，所述甲醇塔再沸器的热端入口与水洗塔的顶部酒汽管道连通，所述甲醇塔再沸器的热端出口与水洗塔的顶部回流管口连通，所述组合塔再沸器的热端液相出口、回收塔再沸器的热端液相出口及所述水洗塔再沸器的热端出口均与所述精馏塔的顶部回流管口连通；
所述粗馏塔顶部设置有脱气装置和用于采出成熟醪液的侧线采出装置，所述醪液预热装置具有第四醪液预热器，所述第四醪液预热器具有冷端出口及冷端入口；
所述侧线采出装置的出口管道、所述第四醪液预热器的冷端入口、第四醪液预热器的冷端出口及组合塔依次连通。
3.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，还包括杂酒罐、杂酒预热器，所述粗馏塔、组合塔、水洗塔、甲醇塔及回收塔的底部均具有底部出口管道；
所述第三醪液预热器的热端入口与粗馏塔的底部出口管道连通，所述组合塔的底部出口管道与所述第四醪液预热器的热端入口连通，所述第四醪液预热器的热端出口与所述粗馏塔的底部连通；
所述杂酒罐、杂酒预热器依次串联连通于所述组合塔、回收塔之间，所述回收塔的底部出口管道还连通于所述杂酒预热器，所述杂酒预热器还具有用于废水外排的外排出口；
所述精馏塔的中部、水洗塔回流管口还连接于所述杂酒罐用于杂酒的回收。
4.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述离子交换装置为阴阳离子交换树脂或者混床离子交换装置。
5.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述滤芯过滤装置的滤芯的孔径为0.05～0.2μm。
6.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述粗馏塔、组合塔、精馏塔、甲醇塔、水洗塔、分子筛吸附/解析塔的操作压力、塔顶和塔底温度分别为：
所述粗馏塔塔顶操作压为-70～-30kPa，塔顶温度为55～75℃，塔底温度为70～105℃；
所述组合塔塔顶操作压力为0～50kPa，塔顶温度为78～98℃，塔底温度为100～115℃；
所述精馏塔塔顶操作压力为200～350kPa，塔顶温度为108～120℃，塔底温度为130～150℃；
所述甲醇塔塔顶操作压力为-50～50kPa，塔顶温度为60～96℃，塔底温度为70～100℃；
所述水洗塔的塔顶操作压力为-10～20kPa，塔顶温度为90～105℃，塔底温度为90～105℃；
所述分子筛吸附塔操作压力为0～50kPa，分子筛解析塔操作压力为-80～0kPa；
所述滤芯过滤操作压力为0.1～0.4MPa。
7.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述离子交换装置使离子交换后的电子级无水乙醇单项阴离子控制在1ppm以下，阳离子控制在10ppb以下；所述滤芯过滤，使过滤后的电子级无水乙醇中，大于0.2μm的颗粒降至500个/mL，大于0.5μm的颗粒降至10个/mL以下。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111960918A (zh) * 2019-05-20 2020-11-20 中山市华士达生物科技有限公司 纯化乙醇的生产线
CN110698325A (zh) * 2019-08-02 2020-01-17 广东中科天元新能源科技有限公司 一种联产燃料乙醇和特级食用酒精的生产装置及其工艺
CN112741217B (zh) * 2019-10-30 2022-12-20 国投生物科技投资有限公司 燃料乙醇蒸馏脱水装置和干酒糟蛋白饲料的制备方法
CN111807931A (zh) * 2020-07-16 2020-10-23 广东中科天元新能源科技有限公司 一种优级食用酒精节能生产装置
CN111821712B (zh) * 2020-07-27 2022-04-05 广东中科天元新能源科技有限公司 一种优级食用酒精七塔差压蒸馏节能生产***及方法
CN111807928A (zh) * 2020-08-14 2020-10-23 广东中科天元新能源科技有限公司 联产优级食用酒精和燃料乙醇的蒸馏脱水生产装置及方法
CN114685247B (zh) * 2020-12-29 2023-06-20 国投生物科技投资有限公司 联产燃料乙醇和食用酒精的方法和***
CN114685245B (zh) * 2020-12-29 2023-07-07 国投生物科技投资有限公司 燃料乙醇和优级酒联产的***和方法
CN113072424A (zh) * 2021-03-19 2021-07-06 中建安装集团有限公司 一种发酵液纯化生产燃料乙醇的节能装置及工艺
CN114712884B (zh) * 2022-06-08 2023-01-13 北京化工大学 一种精馏-膜分离联合生产电子级乙醇装置及方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102040471A (zh) * 2010-11-16 2011-05-04 广东中科天元新能源科技有限公司 一种燃料乙醇和普级食用酒精联产的蒸馏脱水装置及工艺
CN102898275A (zh) * 2012-11-05 2013-01-30 苏州晶瑞化学有限公司 一种高纯异丙醇的制备方法
CN104232455A (zh) * 2014-09-26 2014-12-24 广东中科天元新能源科技有限公司 普级和优级食用酒精联产蒸馏节能装置及其节能工艺

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102040471A (zh) * 2010-11-16 2011-05-04 广东中科天元新能源科技有限公司 一种燃料乙醇和普级食用酒精联产的蒸馏脱水装置及工艺
CN102898275A (zh) * 2012-11-05 2013-01-30 苏州晶瑞化学有限公司 一种高纯异丙醇的制备方法
CN104232455A (zh) * 2014-09-26 2014-12-24 广东中科天元新能源科技有限公司 普级和优级食用酒精联产蒸馏节能装置及其节能工艺

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