CN214680106U - 一种高纯度无水酒精生产*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高纯度无水酒精生产***，包括原料罐、四效脱轻塔、一效精馏塔、二效精馏塔、三效精馏塔和吸附设备；原料罐与四效脱轻塔的中部进口端连接；四效脱轻塔塔顶酒精蒸汽出口端与脱轻塔冷凝器进口端连接；四效脱轻塔塔底酒精出口端与三效精馏塔中下部进口端连接；三效精馏塔塔底出口端与二效精馏塔中下部进口端连接；二效精馏塔塔底酒精出口端与一效精馏塔中下部进口端连接；一效精馏塔塔顶酒精蒸汽出口端与二效精馏塔再沸器进口端连接；二效精馏塔塔顶酒精蒸汽出口端与三效精馏塔再沸器进口端连接；三效精馏塔塔顶酒精蒸汽出口端与四效脱轻塔再沸器进口端连接。本实用新型生产成本低，每生产一吨无水酒精耗汽不超过0.5吨。

Description

一种高纯度无水酒精生产***

技术领域

本实用新型涉及高纯度无水乙醇生产技术领域，具体涉及一种高纯度无水酒精生产***。

背景技术

由于燃料乙醇国家标准对杂质的含量要求不高，国内生产的燃料乙醇除主要成分是乙醇外，生产过程中产生的甲醇，醛类和杂醇油等杂质均混入燃料乙醇，而且燃料乙醇的水分含量一般在0.5％左右，而高纯度无水酒精对杂质的含量要求比较高，而且水分含量一般要求0.1％以下，因此，燃料乙醇不能作为高纯度无水酒精使用，必须经过提纯并继续脱水后才能达到高纯度无水酒精的要求。

目前，国内无水酒精比燃料乙醇售价高1000元以上，而利用燃料乙醇生产高纯度无水酒精吨成本不超过200元，因此利用燃料乙醇生产高纯度无水酒精具有很高的经济效益。目前国内外没有关于利用燃料乙醇生产高纯度无水酒精的工艺和设备的相关报道。

实用新型内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种高纯度无水酒精生产***。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型提供一种高纯度无水酒精生产***，包括原料罐、四效脱轻塔、一效精馏塔、二效精馏塔、三效精馏塔、吸附设备和蒸发回收塔；所述原料罐通过管路经原料预热器与四效脱轻塔的中部进口端连接，四效脱轻塔塔顶酒精蒸汽出口端通过管路与脱轻塔冷凝器进口端连接，四效脱轻塔塔底酒精出口端通过管路与三效精馏塔中下部进口端连接，三效精馏塔塔顶酒精蒸汽出口端通过管路经脱轻再沸器后，分别通过管路与三效精馏塔顶部进口端、蒸发回收塔顶部进口端连接；

三效精馏塔塔底酒精出口端通过管路与二效精馏塔中下部进口端连接，二效精馏塔塔顶酒精蒸汽出口端通过管路经三效再沸器后，分别通过管路与二效精馏塔顶部进口端、蒸发回收塔顶部进口端连接；

二效精馏塔塔底酒精出口端通过管路与一效精馏塔中下部进口端连接，一效精馏塔塔顶酒精蒸汽出口端通过管路经二效再沸器后，分别通过管路与一效精馏塔顶部进口端、蒸发回收塔顶部进口端连接；

在蒸发回收塔顶部进口端设置精馏酒精预热器；蒸发回收塔的酒精蒸汽出口端通过管路经过热器与吸附设备进口端连接，吸附设备的无水酒精蒸汽出口端通过管路顺序经一效再沸器、原料预热器与成品冷却器连接。

优选的，脱轻塔冷凝器出口端分别通过管路与四效脱轻塔塔顶进口端、酒头储存罐连接，脱轻塔冷凝器还通过管路与第一真空泵连接。原料罐内盛放含水量为0.5％的燃料乙醇，通过第一真空泵为四效脱轻塔提供负压。

优选的，脱轻再沸器通过管路与四效脱轻塔形成闭合回路，三效再沸器通过管路与三效精馏塔形成闭合回路，二效再沸器通过管路与二效精馏塔形成闭合回路，一效再沸器通过管路与一效精馏塔形成闭合回路。

优选的，吸附设备的解析出口端通过管路顺序经解析冷凝器、淡酒预热器与蒸发回收塔中下部进口端连接，解析冷凝器通过管路与第二真空泵连接。回收利用吸附设备解析出的淡酒精，通过第二真空泵为吸附设备的解析过程提供负压。

优选的，吸附设备包括分子筛吸附器A、分子筛吸附器B和分子筛吸附器C。吸附器采用三台分子筛吸附器，一台吸附，一台充压，一台解析，切换时压力波动很小，从而保证了装置的稳定运行。

优选的，蒸发回收塔底部废液出口端通过管路经淡酒预热器与废水处理***连接。蒸发回收塔塔釜废水通过淡酒预热器对淡酒精预热。

优选的，蒸发回收塔底部通过管路与蒸发再沸器形成闭合回路，蒸发再沸器、过热器的进口端分别通过管路外接饱和蒸汽，蒸发再沸器、过热器的出口端分别通过管路顺序经凝结水罐、精馏酒精预热器与锅炉房连接。精馏酒精预热器通过蒸汽凝结水预热蒸发回收塔进料。

优选的，一效精馏塔底部出口端通过管路与杂醇油收集罐连接。从一效精馏塔底部排出杂醇油。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型采用五效热耦合工艺，实现了热量的重复利用，节能效果好，整套装置每生产一吨无水酒精耗汽不超过0.5吨。

2、本实用新型实现了利用燃料乙醇生产高纯度无水酒精，经济效益明显，本实用新型设置四效脱轻塔，除去燃料乙醇中的甲醇和醛类等低沸点杂质；设置三座精馏塔，将脱去轻组分的燃料乙醇中的酒精从一效、二效、三效精馏塔依次提取出来，沸点较高的杂醇油等杂质在一效精馏塔塔釜排出；设置了蒸发回收塔，将精馏酒精汽化和淡酒的回收从一座塔中完成，进料作为回流，从而节省了蒸汽消耗。

3、分子筛脱水装置采用三台吸附器，一台吸附，一台充压，一台解析，切换时压力波动很小，从而保证了装置的稳定运行，与两台吸附器的脱水工艺相比，两台吸附器的脱水工艺操作压力变化很大，特别是在两台吸附器均压过程时没有无水酒汽输出，因此两台吸附器的脱水工艺无法实现热耦合。

4、采用原料预热器回收利用成品高纯度无水乙醇中的热量；采用精馏酒精预热器回收利用蒸汽凝结水的热量；采用淡酒预热器回收蒸发回收塔塔底的热量，回收排出***的物流中的余热，既节省了蒸汽消耗，也节约了冷却水的消耗。

附图说明

图1为本实用新型流程图；

图中：1、原料罐，2、四效脱轻塔，3、一效精馏塔，4、二效精馏塔，5、三效精馏塔，6、蒸发回收塔，7、原料预热器，8、脱轻塔冷凝器，9、第一真空泵，10、酒头储存罐，11、脱轻再沸器，12、精馏酒精预热器，13、三效再沸器，14、二效再沸器，15、杂醇油收集罐，16、过热器，17、一效再沸器，18、成品冷却器，19、解析冷凝器，20、淡酒预热器，21、第二真空泵，22、分子筛吸附器A，23、分子筛吸附器B，24、分子筛吸附器C，25、废水处理***，26、蒸发再沸器，27、凝结水罐，28、锅炉房。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明本申请的技术方案。

本实用新型的一种高纯度无水酒精生产***包括原料罐1、四效脱轻塔2、一效精馏塔3、二效精馏塔4、三效精馏塔5、吸附设备和蒸发回收塔6。

原料罐1内盛放含水量为0.5％的燃料乙醇，所述原料罐1通过管路经原料预热器7与四效脱轻塔2的中部进口端连接，四效脱轻塔2塔顶酒精蒸汽出口端通过管路与脱轻塔冷凝器8进口端连接，脱轻塔冷凝器8出口端分别通过管路与四效脱轻塔2塔顶进口端、酒头储存罐10连接，脱轻塔冷凝器8还通过管路与第一真空泵9连接，通过第一真空泵9为四效脱轻塔2提供负压。

四效脱轻塔2塔底酒精出口端通过管路与三效精馏塔5中下部进口端连接，三效精馏塔5塔顶酒精蒸汽出口端通过管路经脱轻再沸器11后，分别通过管路经精馏酒精预热器12与蒸发回收塔6顶部进口端连接，通过管路与三效精馏塔5顶部进口端连接。脱轻再沸器11通过管路与四效脱轻塔2形成闭合回路。

三效精馏塔5塔底酒精出口端通过管路与二效精馏塔4中下部进口端连接，二效精馏塔4塔顶酒精蒸汽出口端通过管路经三效再沸器13后，分别通过管路经精馏酒精预热器12与蒸发回收塔6顶部进口端连接，通过管路与二效精馏塔4顶部进口端连接。三效再沸器13通过管路与三效精馏塔5形成闭合回路。

二效精馏塔4塔底酒精出口端通过管路与一效精馏塔3中下部进口端连接，一效精馏塔3塔顶酒精蒸汽出口端通过管路经二效再沸器14后，分别通过管路经精馏酒精预热器12与蒸发回收塔6顶部进口端连接，通过管路与一效精馏塔3顶部进口端连接。二效再沸器14通过管路与二效精馏塔4形成闭合回路。一效精馏塔3底部出口端通过管路与杂醇油收集罐15连接，从一效精馏塔3底部排出杂醇油。

蒸发回收塔6的酒精蒸汽出口端通过管路经过热器16与吸附设备进口端连接，吸附设备的无水酒精蒸汽出口端通过管路顺序经一效再沸器17、原料预热器7与成品冷却器18连接。吸附设备产生的高纯度无水酒精蒸汽冷凝的同时通过一效再沸器17给一效精馏塔3供热，通过原料预热器7给原料预热。一效再沸器17通过管路与一效精馏塔3形成闭合回路。

吸附设备的解析出口端通过管路顺序经解析冷凝器19、淡酒预热器20与蒸发回收塔6中下部进口端连接，解析冷凝器19通过管路与第二真空泵21连接，通过第二真空泵21为吸附设备的解析过程提供负压。

吸附设备包括分子筛吸附器A 22、分子筛吸附器B 23和分子筛吸附器C 24，吸附器采用三台分子筛吸附器，一台吸附，一台充压，一台解析，切换时压力波动很小，从而保证了装置的稳定运行。

蒸发回收塔6底部废液出口端通过管路经淡酒预热器20与废水处理***25连接。蒸发回收塔6塔釜废水通过淡酒预热器20对淡酒精预热。

蒸发回收塔6底部通过管路与蒸发再沸器26形成闭合回路，蒸发再沸器26、过热器16的进口端分别通过管路外接饱和蒸汽，蒸发再沸器26、过热器16的出口端分别通过管路顺序经凝结水箱27、精馏酒精预热器12与锅炉房28连接。精馏酒精预热器12通过蒸汽凝结水预热蒸发回收塔6进料。

利用上述高纯度无水酒精生产***生产高纯度无水酒精的方法，包括以下步骤：

(1)含水量为0.5％的燃料乙醇原料首先经原料预热器7预热至60℃后进入四效脱轻塔2中部，经脱经组分塔除去燃料乙醇中含有的低沸点甲醇和醛类等杂质，脱经组分塔塔顶酒精蒸汽经脱轻塔冷凝器8冷凝后大部分回流，采出少量酒头进入酒头储存罐10；

四效脱轻塔2的塔顶温度50-53℃，塔底温度为56-59℃，四效脱轻塔2的绝对压力32-36kpa；

(2)脱去低沸点杂质的酒精从四效脱轻塔2底部进入三效精馏塔5中下部进行精馏，三效精馏塔5塔顶酒精蒸汽通过脱轻再沸器11冷凝，冷凝的同时作为四效脱轻塔2的热源，冷凝液一部分回流至三效精馏塔5塔顶，一部分作为精馏酒精采出，在较高的回流比下，原料中的杂醇油组分不会被带入精馏塔顶部，而是在塔底聚集；

三效精馏塔5的塔顶温度65-68℃，塔底温度为70-72℃，三效精馏塔5的绝对压力为62-66kpa；

(3)三效精馏塔5塔底的酒精进入二效精馏塔4中下部进行精馏，二效精馏塔4塔顶酒精蒸汽通过三效再沸器13冷凝，冷凝的同时作为三效精馏塔5的热源，冷凝液一部分回流至二效精馏塔4塔顶，一部分作为精馏酒精采出；

二效精馏塔4塔顶温度78-80℃，塔底温度为80-82℃，二效精馏塔4的绝对压力为105-110kpa；

(4)二效精馏塔4塔底的酒精进入一效精馏塔3中下部进行精馏，一效精馏塔3塔顶酒精蒸汽通过二效再沸器14冷凝，冷凝的同时作为二效精馏塔4的热源，冷凝液一部分回流至一效精馏塔3塔顶，一部分作为精馏酒精采出，从一效精馏塔3底部排出杂醇油；

一效精馏塔3塔顶温度90-92℃，塔底温度为98-100℃，一效精馏塔3的绝对压力为168-170kpa；

(5)一效精馏塔3、二效精馏塔4、三效精馏塔5采出的精馏酒精经精馏酒精预热器12预热至115℃后进入蒸发回收塔6，与回收的淡酒精浓缩汽化后一起进入过热器16过热，然后经吸附设备脱水，脱水后的无水酒精蒸汽进入一效再沸器17冷凝，冷凝同时作为一效精馏塔3的热源，冷凝后得到的无水乙醇预热原料后去成品冷却器18冷却得到成品高纯度无水乙醇；

蒸发回收塔6的塔顶温度112-115℃，塔底温度为143-145℃，蒸发回收塔6的绝对压力为0.35-0.4MPa；

(6)吸附设备通过负压解析，解析产生的淡酒精蒸汽进入解析冷凝器19，冷凝后的淡酒精通过淡酒预热器20预热后进入一效蒸发回收塔6中下部进行酒精回收。

吸附设备吸附和充压过程中，绝对压力为0.3-0.35MPa，负压解析时真空度为-90KPa。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种高纯度无水酒精生产***，其特征在于：包括原料罐、四效脱轻塔、一效精馏塔、二效精馏塔、三效精馏塔、吸附设备和蒸发回收塔；所述原料罐通过管路经原料预热器与四效脱轻塔的中部进口端连接，四效脱轻塔塔顶酒精蒸汽出口端通过管路与脱轻塔冷凝器进口端连接，四效脱轻塔塔底酒精出口端通过管路与三效精馏塔中下部进口端连接，三效精馏塔塔顶酒精蒸汽出口端通过管路经脱轻再沸器冷凝后，分别通过管路与三效精馏塔顶部进口端、蒸发回收塔顶部进口端连接；

三效精馏塔塔底酒精出口端通过管路与二效精馏塔中下部进口端连接，二效精馏塔塔顶酒精蒸汽出口端通过管路经三效再沸器后，分别通过管路与二效精馏塔顶部进口端、蒸发回收塔顶部进口端连接；

二效精馏塔塔底酒精出口端通过管路与一效精馏塔中下部进口端连接，一效精馏塔塔顶酒精蒸汽出口端通过管路经二效再沸器后，分别通过管路与一效精馏塔顶部进口端、蒸发回收塔顶部进口端连接；

在蒸发回收塔顶部进口端设置精馏酒精预热器；蒸发回收塔的酒精蒸汽出口端通过管路经过热器与吸附设备进口端连接，吸附设备的无水酒精蒸汽出口端通过管路顺序经一效再沸器、原料预热器与成品冷却器连接。

2.根据权利要求1所述的高纯度无水酒精生产***，其特征在于：脱轻塔冷凝器出口端分别通过管路与四效脱轻塔塔顶进口端、酒头储存罐连接，脱轻塔冷凝器还通过管路与第一真空泵连接。

3.根据权利要求1所述的高纯度无水酒精生产***，其特征在于：脱轻再沸器通过管路与四效脱轻塔形成闭合回路，三效再沸器通过管路与三效精馏塔形成闭合回路，二效再沸器通过管路与二效精馏塔形成闭合回路，一效再沸器通过管路与一效精馏塔形成闭合回路。

4.根据权利要求1所述的高纯度无水酒精生产***，其特征在于：吸附设备的解析出口端通过管路顺序经解析冷凝器、淡酒预热器与蒸发回收塔中下部进口端连接，解析冷凝器通过管路与第二真空泵连接。

5.根据权利要求1所述的高纯度无水酒精生产***，其特征在于：吸附设备包括分子筛吸附器A、分子筛吸附器B和分子筛吸附器C。

6.根据权利要求1所述的高纯度无水酒精生产***，其特征在于：蒸发回收塔底部废液出口端通过管路经淡酒预热器与废水处理***连接。

7.根据权利要求1所述的高纯度无水酒精生产***，其特征在于：蒸发回收塔底部通过管路与蒸发再沸器形成闭合回路，蒸发再沸器、过热器的进口端分别通过管路外接饱和蒸汽，蒸发再沸器、过热器的出口端分别通过管路顺序经凝结水罐、精馏酒精预热器与锅炉房连接。

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