本實用新型涉及一種生產(chǎn)優(yōu)級食用酒精的節(jié)能精餾裝置,它是一種從發(fā)酵醪液中通過精餾過程生產(chǎn)優(yōu)級食用酒精的節(jié)能裝置及工藝方法。
背景技術(shù):
隨著石油、煤炭等能源資源的緊缺、環(huán)境污染、溫室效應(yīng)等問題的日益嚴重,酒精等行業(yè)的節(jié)能、降耗已成為企業(yè)生存和提高競爭力的關(guān)鍵,越來越受到各方面的重視。
目前從發(fā)酵醪液生產(chǎn)優(yōu)級食用酒精的過程,一般采用多塔精餾工藝的方法?!缎戮幘凭に噷W(xué)》(2004年7月北京化學(xué)工業(yè)出版社大學(xué)教材出版中心出版)一書中,對于國內(nèi)已有多家酒精廠采用五塔差壓蒸餾工藝,做了較為詳細的總結(jié)和介紹。一般都是粗餾塔在負壓條件下,用精餾塔塔頂?shù)恼龎壕茪?二次蒸氣),去加熱粗餾塔再沸器的循環(huán)物料;水洗塔是常壓操作,其塔頂酒汽(二次蒸氣)去給負壓操作的甲醇塔再沸器供熱。這樣再次利用了精餾塔和水洗塔兩塔的塔頂酒氣(二次蒸氣)的熱能。雖然此工藝方法已采用了一些差壓節(jié)能措施,但其生產(chǎn)每噸優(yōu)級酒精的蒸汽消耗仍高達3.0~4.2t/t成品酒精,制約了酒精行業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟性。
中國專利CN200510035598.9提供了一種“酒精五塔差壓蒸餾裝置及工藝”:采用五塔差壓蒸餾裝置生產(chǎn)優(yōu)級食用酒精,蒸餾系統(tǒng)包含粗餾塔、精餾塔、水洗塔、甲醇塔和回收塔,蒸餾系統(tǒng)所需熱量分別由精餾塔和回收塔的塔釜加入;精餾塔塔頂氣相分為兩股,分別給粗餾塔和水洗塔的再沸器加熱;水洗塔塔頂氣相給甲醇塔塔釜再沸器加熱。其核心是一種三效差壓蒸餾工藝,這種方法精餾能耗在2.3~2.6t蒸汽/t酒精,雖然比傳統(tǒng)工藝節(jié)能,但是蒸汽消耗還是相對較高。
中國專利CN200710030550.8提供了一種“優(yōu)級食用酒精五塔二級差壓蒸餾裝置及其工藝”:采用粗餾塔、水洗塔、精餾塔、甲醇塔和回收塔等五塔,蒸餾系統(tǒng)所需熱量分別由精餾塔和回收塔的塔釜加入;精餾塔塔頂氣相依次給甲醇塔和水洗塔的再沸器加熱;水洗塔和甲醇塔的塔頂氣相分別給粗餾塔的再沸器加熱;回收塔塔釜采用精餾塔塔釜加熱蒸汽凝液閃蒸出來的二次蒸汽或新鮮蒸汽加熱,回收塔塔頂氣相用于加熱粗餾塔進料。其核心是一種三效差壓蒸餾工藝,只是三效差壓的順序變化,這種方法精餾的能耗與CN 200510035598.9公開的工藝方法相當(dāng),每噸酒精產(chǎn)品的蒸汽耗量約2.3噸,蒸汽消耗還是相對較高。
中國專利CN201410357357.5公開了一種“糖蜜原料優(yōu)級酒精蒸餾及廢液濃縮熱耦合裝置及工藝”:采用四塔差壓蒸餾裝置生產(chǎn)優(yōu)級食用酒精,蒸餾系統(tǒng)包含粗餾塔、水洗塔、甲醇塔和精餾塔,蒸餾系統(tǒng)所需熱量由精餾塔塔釜加入;精餾塔塔頂氣相依次給甲醇塔和水洗塔的再沸器加熱;水洗塔和甲醇塔的塔頂氣相分別給粗餾塔的再沸器加熱。其核心仍是一種三效差壓蒸餾工藝,此工藝方法與CN200710030550.8提供的工藝方法相比,三效蒸餾過程基本一致,只是省略了回收塔。這種工藝方法精餾的能耗與CN 200510035598.9公開的工藝方法相當(dāng),蒸汽消耗還是相對較高。
中國專利CN201510850323.4提供了一種“用于制取酒精的雙精塔四效優(yōu)級酒精蒸餾方法和裝置”:整個酒精精餾裝置包括醪塔、一精塔、二精塔、水洗塔、脫甲醇塔和回收塔,蒸餾系統(tǒng)所需熱量分別由一精塔和回收塔的塔釜加入;一精塔塔頂氣相給二精塔再沸器加熱;二精塔塔頂氣相分為兩股,分別給脫甲醇塔再沸器和水洗塔再沸器I加熱;回收塔塔頂氣相給水洗塔再沸器II加熱;脫甲醇塔塔頂氣相給醪塔再沸器I加熱,水洗塔塔頂氣相給醪塔再沸器II加熱。其核心是一種四效差壓蒸餾工藝,這種方法生產(chǎn)能耗在1.8t蒸汽/t酒精,節(jié)能效果比較好,但此方法流程復(fù)雜。此蒸餾裝置中將醪塔作為第4效,醪塔塔釜物料為基本不含酒精的含醪廢水,這種路線必然導(dǎo)致差壓幅度的加大,第1效(一精塔)的操作壓力會較高,將達到1.0MPa以上。眾所周知,酒精蒸餾操作壓力越低越有利于其他雜質(zhì)的去除,并且太高的操作壓力,也必然導(dǎo)致操作溫度的升高,對蒸餾操作的安全性也不利。
中國專利CN201010547354.X提供了一種“采用三精塔熱集成酒精精餾節(jié)能工藝方法”:一種從發(fā)酵醪液中通過精餾過程生產(chǎn)酒精的節(jié)能工藝方法,整個酒精精餾系統(tǒng)至少包括第一精餾塔、第二精餾塔和第三精餾塔等三塔及其配套設(shè)備組成,第一精餾塔、第二精餾塔和第三精餾塔三塔之間熱集成。其核心是一種三效差壓蒸餾工藝,這種方法由于整個工藝裝置中缺少水洗塔和脫甲醇塔,因此獲得的酒精產(chǎn)品雜質(zhì)含量相對較高,只能用于生產(chǎn)燃料乙醇和普級食用乙醇,應(yīng)用領(lǐng)域受限。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于提供一種生產(chǎn)優(yōu)級食用酒精的節(jié)能精餾工藝方法和裝置,它是一種從發(fā)酵醪液中通過精餾過程生產(chǎn)優(yōu)級食用酒精的節(jié)能裝置及工藝方法。整個酒精精餾裝置至少包括醪塔、水洗塔、第一精塔、脫甲醇塔和第二精塔等五塔及其配套設(shè)備組成。本實用新型克服了已有技術(shù)的缺點,在常用的多塔加熱的工藝基礎(chǔ)上,突破性地采用單塔供熱的四效熱集成工藝方法,顯著降低操作能耗,每噸優(yōu)級食用酒精的蒸汽消耗降低至1.7噸,本實用新型具有顯著的實用性及經(jīng)濟效益。
本實用新型提供的一種生產(chǎn)優(yōu)級食用酒精的節(jié)能精餾工藝方法包括如下步驟:
1)至少包括醪塔、水洗塔、第一精塔、脫甲醇塔和第二精塔等五塔;
2)精餾裝置所需熱量全部由第二精塔塔釜加入;
3)第二精塔與醪塔熱集成操作,醪塔塔釜所需熱量均由第二精塔塔頂氣相提供;
4) 醪塔與水洗塔熱集成操作,水洗塔塔釜所需熱量均由醪塔塔頂氣相提供;
5)水洗塔與第一精塔和脫甲醇塔熱集成操作,水洗塔塔頂氣相分別為第一精塔和脫甲醇塔塔釜提供所需熱量。
所述第二精塔為第一效,醪塔為第二效,水洗塔為第三效,第一精塔和脫甲醇塔為第四效,上述五塔構(gòu)成一種四效熱集成酒精精餾的節(jié)能裝置。
按本實用新型提供的工藝方法,從發(fā)酵工序來的成熟發(fā)酵醪液先經(jīng)過第一精塔冷凝器用第一精塔塔頂酒氣預(yù)熱,再經(jīng)醪液預(yù)熱器用醪塔塔釜廢醪預(yù)熱,然后進醪塔頂部。
所述醪塔與水洗塔熱集成操作,醪塔塔頂酒氣進水洗塔塔釜再沸器殼程,酒氣冷凝后的物料進淡酒罐。在淡酒罐中完成氣液分離后,氣相和液相分別進水洗塔塔中部。
所述水洗塔與第一精塔和脫甲醇塔熱集成操作,水洗塔塔頂酒氣先進第一精塔塔釜再沸器殼程,酒氣冷凝后的物料進水洗塔回流罐。在水洗塔回流罐中完成氣液分離后,氣相物流再進脫甲醇塔再沸器殼程。物流冷凝物氣液分離后,氣相去水洗塔尾冷器,液相進回流罐。水洗塔尾冷器出口不凝氣去尾氣處理系統(tǒng),水洗塔尾冷器凝液分為兩股,一股作為采出進醛酒,另一部分進水洗塔回流罐。水洗塔回流罐出口液相分為兩股,一部分與循環(huán)洗水一起作為水洗塔回流液進水洗塔塔頂,另一部分采出進醛酒。水洗塔塔釜出料去第一精塔下部。
所述第一精塔塔頂氣相先經(jīng)第一精塔冷凝器與發(fā)酵醪液換熱,未凝氣相再經(jīng)第一精塔尾冷器冷凝,不凝氣去真空系統(tǒng),第一精塔冷凝器、第一精塔尾冷器凝液進第一精塔回流罐。其中第一精塔尾冷器的部分凝液作為工業(yè)酒精排出裝置。第一精塔回流罐出口液相作為第一精塔回流液進第一精塔塔頂。
所述第一精塔上部側(cè)線抽出液相物流進脫甲醇塔頂部,脫甲醇塔塔頂氣相43返回第一精塔液相側(cè)線位置。從脫甲醇塔塔釜得到純度合格的優(yōu)級食用酒精。
所述第一精塔塔釜出料先經(jīng)廢水冷卻器與廢水預(yù)熱,然后經(jīng)第二精塔進料預(yù)熱器與第二精塔塔釜出料換熱后進第二精塔。
所述第二精塔與醪塔熱集成操作,利用第二精塔塔頂氣相的熱量,經(jīng)蒸汽發(fā)生器與氣液分離罐的組合裝置,將廢水產(chǎn)生二次蒸汽,用于提供醪塔所需的熱量。具體實施過程為:第二精塔塔頂氣相去醪塔再沸器殼程,物流冷凝后的物料進第二精塔回流罐。在第二精塔回流罐中完成氣液分離后,未凝氣相去第一精塔塔頂氣相物流管線,第二精塔回流罐出口液相作為第二精塔回流液進塔頂。第二精塔塔釜出料經(jīng)第二精塔進料預(yù)熱器冷卻后的廢水進氣液分離罐,氣液分離罐中的廢水一部分去醪塔再沸器,與第二精塔塔頂氣相換熱產(chǎn)生二次蒸汽進醪塔塔釜,作為醪塔分離所需熱源;氣液分離罐中的另一部分廢水經(jīng)廢水冷卻器冷卻,冷卻后的物流分為兩股,一股作為循環(huán)洗水去水洗塔塔頂,另一部分作為廢水排出精餾裝置。
所述第二精塔塔釜采用新鮮蒸汽加熱,從第二精塔中部或下部側(cè)線抽出雜醇油,第二精塔上部側(cè)線抽出共沸酒精去脫甲醇塔塔頂。
按本實用新型提供的工藝方法,第二精塔與醪塔熱集成的換熱方式可以采用所謂的蒸汽發(fā)生器——醪塔再沸器與氣液分離罐的組合裝置,產(chǎn)生二次蒸汽給醪塔塔釜提供熱量;或者如圖4所示,采用泵強制循環(huán)的換熱器給醪塔塔釜提供熱量。醪塔釜液經(jīng)醪液循環(huán)泵升壓進入蒸汽發(fā)生器管程,被來自第二精塔塔頂?shù)臍庀嗉訜岷蠓祷仵菜?,提供醪塔所需熱量。?yōu)選采用蒸汽發(fā)生器、產(chǎn)生二次蒸汽作為醪塔熱源,有效避免醪塔塔釜物料中固形物對醪塔塔釜再沸器的堵塞、避免固形物對再沸器的磨損,保證再沸器的長周期穩(wěn)定運行。蒸汽發(fā)生器所用的水,優(yōu)先采用第二精塔塔釜排放廢水,這樣既不需要外部提供新鮮水,而且可以回收第二精塔塔釜廢水中的酒精。蒸汽發(fā)生器也可以采用新鮮水來產(chǎn)生蒸汽。
按本實用新型提供的工藝方法,水洗塔與第一精塔和脫甲醇塔熱集成操作方式可以是串聯(lián),即水洗塔塔頂氣相先給第一精塔塔釜再沸器加熱,剩余氣相再給脫甲醇塔塔釜再沸器加熱;也可以采用并聯(lián)方式,即水洗塔塔頂氣相分為兩股,一股氣相給第一精塔塔釜再沸器加熱,另一股氣相給脫甲醇塔塔釜再沸器加熱。
按本實用新型提供的工藝方法(如圖1所示),脫甲醇塔塔頂氣相直接進入第一精塔中上部,省去冷卻設(shè)備和回流罐等附屬設(shè)備以節(jié)省投資;食用酒精產(chǎn)品從脫甲醇塔塔釜采出。如圖2所示,按本實用新型提供的工藝方法,脫甲醇塔頂氣相也可以不返回第一精塔,脫甲醇塔頂部設(shè)精餾段和冷凝器等附屬設(shè)備。
按本實用新型提供的工藝方法(如圖3所示),第一精塔和脫甲醇塔合并為一體,采用隔板塔結(jié)構(gòu)。圖3中第一精塔隔板以上部分和下部隔板左側(cè)的組合相當(dāng)于圖1中的第一精塔;圖3中第一精塔下部隔板右側(cè)部分相當(dāng)于圖1中的脫甲醇塔。
按本實用新型提供的工藝方法,所述各塔操作壓力(除特殊說明外,本實用新型中所有壓力均指絕壓)范圍如下:
醪塔的塔頂操作壓力為0.1~0.3MPa;
水洗塔的塔頂操作壓力為0.05~0.2MPa;
第一精塔的塔頂操作壓力為0.01~0.1MPa;
脫甲醇塔的塔頂操作壓力為0.01~0.1MPa;
第二精塔的塔頂操作壓力為0.3~0.9MPa。
按本實用新型提供的工藝方法,第二精塔塔釜可以采用直接蒸汽加熱;或通過再沸器間接為第二精塔塔釜提供熱量。如果通過再沸器間接加熱,加熱介質(zhì)可采用蒸汽或?qū)嵊汀?/p>
按本實用新型提供的工藝方法,可以在醪塔、水洗塔、第一精塔、脫甲醇塔和第二精塔五塔的基礎(chǔ)上增加一臺回收塔,用于處理水洗塔塔頂采出的醛酒、第二精塔側(cè)線采出的雜醇油等含酒精的物料,以提高酒精產(chǎn)品收率。水洗塔塔頂采出的醛酒、第二精塔側(cè)線采出的雜醇油等含酒精的物料進入回收塔中部,從回收塔塔頂回收其中的酒精并返回水洗塔;從回收塔塔釜排放廢水。一般地,回收塔需設(shè)置側(cè)線雜醇出口,并設(shè)置雜醇油水洗、分相設(shè)備,用于去除雜醇油。
本實用新型提供的生產(chǎn)優(yōu)級食用酒精的節(jié)能裝置包括至少具有醪塔、水洗塔、第一精塔、脫甲醇塔和第二精塔五塔的生產(chǎn)優(yōu)級食用酒精裝置本體,并設(shè)置如下管道將上述五塔連接在一起:醪塔塔頂氣相經(jīng)管道與水洗塔的再沸器殼程入口相連通;水洗塔塔頂氣相經(jīng)管道與第一精塔的再沸器殼程入口相連通;第一精塔的再沸器殼程出口物料進水洗塔回流罐,水洗塔回流罐出口氣相經(jīng)管道與脫甲醇塔的再沸器殼程入口相連通;第二精塔塔頂氣相經(jīng)管道與醪塔的再沸器殼程入口相連通。
按本實用新型提供的工藝方法,發(fā)酵醪液需預(yù)熱后再進入醪塔,所述的預(yù)熱方式是:發(fā)酵醪液與第一精塔塔頂氣相換熱,發(fā)酵醪液與醪塔塔釜廢醪換熱,發(fā)酵醪液與蒸汽凝液或第二精塔塔釜排放廢水換熱,或者是發(fā)酵醪液與精餾裝置內(nèi)的其它高溫流體換熱,或者是上述換熱方式的任意組合。
按本實用新型提供的工藝方法,只需在第二精塔塔釜通入一次蒸汽,克服了傳統(tǒng)工藝多塔采用一次蒸汽、蒸餾能耗大的缺點。按本實用新型提供的工藝方法,醪塔塔頂氣相給水洗塔塔釜再沸器加熱,物流可以全凝也可以部分冷凝,物流的凝液和未凝氣相都進入水洗塔中部。
如圖1所示,按本實用新型提供的工藝方法,第一精塔和第二精塔塔頂分別設(shè)有脫甲醇段,在脫甲醇段下部側(cè)線采出共沸酒精去脫甲醇塔塔頂進一步脫除甲醇等輕組分雜質(zhì),在脫甲醇塔塔釜獲得純度合格的優(yōu)級食用酒精。
按本實用新型提供的工藝方法,雜醇油從第二精塔進料附近的側(cè)線位置采出;若設(shè)置回收塔,則最終雜醇油從回收塔側(cè)線物流引出,經(jīng)冷卻、水洗后排出精餾裝置。
按本實用新型提供的工藝方法,所述的食用酒精產(chǎn)品可以給發(fā)酵醪液預(yù)熱、或者給雜醇油萃取返回的淡酒預(yù)熱,回收其中熱量,減少冷卻水消耗。
按本實用新型提供的工藝方法,所述的各再沸器和換熱器可以是管殼式換熱器、板式換熱器、螺旋板式換熱器、降膜再沸器等各種換熱器。采用何種型式的換熱器型式不構(gòu)成對本實用新型精神的限定。
本實用新型提供的采用多塔熱集成裝置進行優(yōu)級酒精精餾的工藝方法,適用于以木薯、淀粉或糖質(zhì)、或它們的組合為原料,生產(chǎn)國標(biāo)優(yōu)級品食用酒精、國標(biāo)普級食用酒精以及其它各種規(guī)格的酒精產(chǎn)品。發(fā)酵醪液酒精含量范圍一般為5~12%(酒精濃度均為體積比),本實用新型提供的工藝方法可適用于各種濃度發(fā)酵醪液的酒精精餾過程,不受上述發(fā)酵醪液酒精含量范圍的限制。
按本實用新型提供的工藝方法,不僅可用于生產(chǎn)優(yōu)級食用酒精,也可以用于生產(chǎn)特級食用酒精。
本實用新型涉及一種生產(chǎn)優(yōu)級食用酒精的節(jié)能精餾工藝方法和裝置,它是一種從發(fā)酵醪液中通過精餾過程生產(chǎn)優(yōu)級食用酒精的節(jié)能裝置及工藝方法。整個酒精精餾裝置至少包括醪塔、水洗塔、第一精塔、脫甲醇塔和第二精塔等五塔及其配套設(shè)備組成。本實用新型克服了已有技術(shù)的缺點,在常用的多塔加熱的工藝基礎(chǔ)上,突破性地采用單塔供熱的四效熱集成工藝方法,加上系統(tǒng)內(nèi)其他換熱、節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用極大地降低了操作能耗。它克服了已有技術(shù)的缺點,操作能耗降至1.7噸蒸汽/噸優(yōu)級食用酒精,比目前廣泛采用的優(yōu)級酒精精餾工藝方法操作能耗降低40%以上,具有顯著的實用性及巨大的經(jīng)濟效益,應(yīng)用前景廣闊。
附圖說明
圖1是本實用新型提供的一種典型的生產(chǎn)優(yōu)級食用酒精的節(jié)能精餾工藝方法及裝置示意圖。
圖2是圖1的一種演變工藝方法示意圖,圖1所示的脫甲醇塔頂氣相不返回第一精塔,脫甲醇塔頂部設(shè)精餾段和冷凝器等附屬設(shè)備;水洗塔塔頂氣相分為兩股,分別給第一精塔和脫甲醇塔再沸器提供所需熱量;第二精塔通過第二精塔再沸器提供所需熱量。
圖3是圖1的另一種演變工藝方法示意圖,并增加了回收塔,提高酒精產(chǎn)品收率。圖1所示的第一精塔和脫甲醇塔合并為一體,采用隔板塔結(jié)構(gòu)。圖3中第一精塔T103隔板以上部分和下部隔板左側(cè)T103L的組合相當(dāng)于圖1中的第一精塔;圖3中第一精塔T103下部隔板右側(cè)T103R部分相當(dāng)于圖1中的脫甲醇塔。
圖4是第二精塔T105與醪塔T101熱集成的另一種實施方式簡圖,醪塔T101塔釜采用泵強制循環(huán)的換熱器給醪塔T101塔釜提供熱量。通過醪液循環(huán)泵P101將T101塔釜醪液59送入E104管程,來自T105塔頂?shù)臍庀?2進E104殼程,被加熱后的醪液60返回T101塔釜,上述過程實現(xiàn)了T105向T101的熱量傳遞過程。
具體實施方式
本實用新型參照附圖詳細說明如下,但僅作說明而不是限制本實用新型。
實施例1:
如圖1所示,從發(fā)酵工序來的成熟發(fā)酵醪液1先經(jīng)過第一精塔冷凝器E101用第一精塔T103塔頂酒氣22預(yù)熱,再經(jīng)醪液預(yù)熱器E103用醪塔T101塔釜廢醪6預(yù)熱,然后進T101頂部。
醪塔T101與水洗塔T102熱集成操作,T101塔頂酒氣5進水洗塔T102塔釜再沸器E105殼程,酒氣5冷凝后的物料8進淡酒罐V102。在V102中完成氣液分離后,氣相9和液相10分別進T102塔中部。
水洗塔T102與第一精塔T103和脫甲醇塔T104熱集成操作,T102塔頂酒氣12先進T103塔釜再沸器E106殼程,酒氣12冷凝后的物料13進水洗塔回流罐V103。在V103中完成氣液分離后,氣相物流14再進T104再沸器E107殼程。物流14冷凝物15氣液分離后,氣相16去水洗塔尾冷器E108,液相進V103。E108出口不凝氣17去尾氣處理系統(tǒng),E108凝液45分為兩股,一股47作為采出進醛酒18,另一部分46進V103。V103出口液相48分為兩股,一部分19與循環(huán)洗水11一起作為T102回流液進T102塔頂,另一部分采出進醛酒18。T102塔釜出料21去T103下部。
E106出口物流13也可以不先進V103,而是氣液混相、一起進E107。在E107中完成氣液分離。
T103塔頂氣相22先經(jīng)E101與發(fā)酵醪液1換熱,未凝氣相23再經(jīng)第一精塔尾冷器E102冷凝,不凝氣24去真空系統(tǒng),E101、E102凝液進第一精塔回流罐V104。其中E102的部分凝液作為工業(yè)酒精25排出裝置。V104出口液相作為第一精塔回流液進T103塔頂。
T103上部側(cè)線抽出液相物流27進T104頂部,T104塔頂氣相43返回T103液相側(cè)線位置。從T104塔釜得到純度合格的優(yōu)級食用酒精44。
T103塔釜出料28先經(jīng)廢水冷卻器E109與廢水40預(yù)熱,然后經(jīng)第二精塔進料預(yù)熱器E110與第二精塔塔釜出料38換熱后進T105。
第二精塔T105與醪塔T101熱集成操作,利用T105塔頂氣相32的熱量,經(jīng)蒸汽發(fā)生器(E104與V101的組合裝置),將廢水39產(chǎn)生二次蒸汽4,用于提供T101所需的熱量。具體實施過程為:T105塔頂氣相32去T101再沸器E104殼程,物流32冷凝后的物料33進第二精塔回流罐V105。在V105中完成氣液分離后,未凝氣相34去T103塔頂氣相物流管線,V105出口液相35作為第二精塔回流液進T105塔頂。第二精塔塔釜出料38經(jīng)E110冷卻后的廢水39進氣液分離罐V101,V101中的廢水一部分去E104,與T105塔頂氣相32換熱產(chǎn)生二次蒸汽4進T101塔釜,作為T101分離所需熱源;V101中的另一部分廢水40經(jīng)E109冷卻。物流40冷卻后的物流41分為兩股,一股作為循環(huán)洗水11去T102塔頂,另一部分作為廢水42排出精餾裝置。
第二精塔T105塔釜采用新鮮蒸汽31加熱,從T105中部或下部側(cè)線抽出雜醇油37,T105上部側(cè)線抽出共沸酒精36去T104塔頂。
以下給出了實施例1中各塔的一種典型操作條件:
醪塔T101塔頂操作壓力0.16MPa,塔頂操作溫度為105℃,塔釜操作溫度117℃;
水洗塔T102塔頂操作壓力0.11MPa,塔頂操作溫度90℃,塔釜操作溫度93℃;
第一精塔T103塔頂操作壓力0.035MPa,塔頂操作溫度53℃,塔釜操作溫度70℃;
脫甲醇塔T104塔頂操作壓力0.036MPa,塔頂操作溫度54℃,塔釜操作溫度56℃;
第二精塔T105塔頂操作壓力0.56MPa,塔頂操作溫度128℃,塔釜操作溫度157℃。
相對于中國專利CN 201510850323.4提供了的“用于制取酒精的雙精塔四效優(yōu)級酒精蒸餾方法和裝置”,本實用新型提供的工藝方法將第一精塔和脫甲醇塔作為第4效,第一精塔和脫甲醇塔兩塔塔釜物料都是乙醇和水的混合物,相同壓力條件下,其汽化溫度低于純水的沸點,因此本實用新型提供的工藝方法可顯著降低四效熱集成的總體壓差,第1效即第二精塔典型的操作壓力僅為0.56MPa,遠遠低于中國專利CN 201510850323.4第1效所需的1.0MPa,操作安全性大大提高。并且,本實用新型提供的工藝方法將產(chǎn)品設(shè)置在第4效脫甲醇塔塔釜采出,即在真空操作條件下獲得酒精產(chǎn)品,眾所周知,酒精蒸餾操作壓力越低越有利于其他雜質(zhì)的去除,因此本實用新型提供的工藝方法更有利于獲得高品質(zhì)優(yōu)級食用酒精。
采用本實用新型實施例1提供的生產(chǎn)優(yōu)級食用酒精的節(jié)能精餾工藝方法和裝置,生產(chǎn)的食用酒精質(zhì)量如下表所示:
從上表可以看出,對于食用酒精行業(yè)中的非常重要的甲醇、氧化時間等指標(biāo),采用本實用新型提供的工藝方法優(yōu)于對比文獻,操作能耗大幅降低。
實施例2:
如圖2所示,它是圖1的一種演變工藝方法,相對圖1所示的工藝方法不同之處如下:
水洗塔塔頂氣相12分為兩股,一股氣相54給T103塔釜再沸器E106加熱、另一股氣相55給T104塔釜再沸器E107加熱。
圖1所示的脫甲醇塔頂氣相不返回第一精塔,脫甲醇塔頂部設(shè)精餾段和冷凝器等附屬設(shè)備。T104塔頂氣相49先經(jīng)脫甲醇塔冷凝器E111冷凝,未凝氣相50再經(jīng)脫甲醇塔尾冷器E112冷凝,不凝氣51去真空系統(tǒng),E111、E112凝液進脫甲醇塔回流罐V106。其中E112的部分凝液作為工業(yè)酒精52排出裝置。V106出口液相作為脫甲醇塔回流液進T104塔頂。T105側(cè)線共沸酒精36進T104中部。T105塔釜通過第二精塔再沸器E113間接為T105塔釜提供熱量。
實施例3:
如圖3所示,它是圖1的另一種演變,相對圖1所示的工藝方法不同之處如下:
第一精塔和脫甲醇塔合并為一體,采用隔板塔結(jié)構(gòu)。圖3中T103隔板以上部分和下部隔板左側(cè)T103L的組合相當(dāng)于圖1中的第一精塔;圖3中T103下部隔板右側(cè)T103R部分相當(dāng)于圖1中的脫甲醇塔。圖3所示的演變工藝方法,設(shè)備數(shù)量少,占地面積省,工藝流程更簡化。
本實用新型可以選擇在醪塔T101、水洗塔T102、第一精塔T103、脫甲醇塔T104和第二精塔T105五塔的基礎(chǔ)上增加一臺回收塔T106。來自水洗塔T102塔頂?shù)娜┚?8和來自第二精塔T105側(cè)線采出的雜醇油37等含酒精的物料,進入T106中部,T106塔頂回收酒精56去水洗塔中部,T106塔釜排放廢水57。從回收塔進料附近位置抽出濃縮后的雜醇油側(cè)線,經(jīng)冷卻、水洗后,雜醇油59排出精餾裝置。
采用本實用新型提供的生產(chǎn)優(yōu)級食用酒精的節(jié)能精餾工藝方法和裝置,蒸汽耗量為1.7噸蒸汽/噸優(yōu)級品食用酒精產(chǎn)品。
本實用新型與目前廣泛采用的優(yōu)級酒精精餾工藝進行了操作能耗對比,對比節(jié)能效果如下:
目前廣泛采用的常規(guī)多塔加熱酒精精餾工藝,生產(chǎn)共沸酒精蒸汽耗量約3.0~4.2噸蒸汽/噸優(yōu)級酒精產(chǎn)品:
(3.0-1.7)/3.0×100% ≈43%
本實用新型提供的生產(chǎn)優(yōu)級食用酒精的節(jié)能精餾工藝方法和裝置,比目前廣泛采用的常規(guī)多塔加熱酒精精餾工藝節(jié)能40%以上。
CN 200510035598.9提供了五塔差壓蒸餾裝置生產(chǎn)優(yōu)級食用酒精的工藝方法,生產(chǎn)優(yōu)級食用酒精蒸汽耗量為2.3噸蒸汽/噸共沸酒精產(chǎn)品。
采用本實用新型提供的生產(chǎn)優(yōu)級食用酒精的節(jié)能精餾工藝方法和裝置與CN 200510035598.9所提供工藝方法操作能耗對比如下:
按20萬噸/年酒精裝置計算(酒精產(chǎn)量為25噸/小時,年操作時數(shù)按8000小時),可節(jié)省蒸汽0.6噸蒸汽/噸共沸酒精產(chǎn)品(2.3 – 1.7 =0.6):
0.6/2.3×100% ≈26%。
本實用新型提供的生產(chǎn)優(yōu)級食用酒精的節(jié)能精餾工藝方法和裝置,比CN 200510035598.9所提供工藝方法節(jié)能約26%。每年可節(jié)省蒸汽約12萬噸(0.6噸/噸×20萬噸/年=12萬噸/年)。
按每噸蒸汽150元計算,每年可節(jié)省蒸汽費用:12萬噸/年×150元/噸=1800萬元/年。
本實用新型提供的生產(chǎn)優(yōu)級食用酒精的節(jié)能精餾工藝方法和裝置,具有極其顯著經(jīng)濟效益。結(jié)合實施例加以具體說明,相關(guān)領(lǐng)域的人員完全可以根據(jù)本實用新型提供的方法進行適當(dāng)改動或變更與組合,來實現(xiàn)該技術(shù)。需要特別說明的是,所有這些通過對本實用新型提供的工藝流程進行相類似的改動或變更與重新組合,對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的,都被視為在本實用新型的精神、范圍和內(nèi)容中。