本發(fā)明涉及精餾，具體涉及雙粗雙精水洗多塔差壓蒸餾系統(tǒng)及其制取乙醇的方法。

背景技術(shù)：

1、乙醇(酒精)是重要的有機(jī)溶劑，廣泛用于醫(yī)藥、涂料、衛(wèi)生用品、化妝品、油脂等各個(gè)方面。乙醇也是重要的基本化工原料，可用于制造乙醛、乙二烯、乙胺、乙酸乙酯、乙酸、氯乙烷等，衍生出醫(yī)藥、染料、涂料、香料、合成橡膠、洗滌劑和農(nóng)藥等產(chǎn)品的許多中間體。

2、酒精生產(chǎn)主要指以小麥、稻谷、玉米和木薯等淀粉質(zhì)為原料，經(jīng)過粉碎、液化、糖化、發(fā)酵和酒精分離等工藝制成酒精產(chǎn)品。在酒精制備工業(yè)中，節(jié)能和生產(chǎn)的連續(xù)性是兩個(gè)重點(diǎn)研究方向。對(duì)于酒精的節(jié)能生產(chǎn)方面，酒精企業(yè)的能耗成本在產(chǎn)品加工成本中占據(jù)很高比例，而且大部分能源消耗在工藝生產(chǎn)階段。能耗體現(xiàn)的形式主要包括蒸汽、電力、新鮮水和壓縮空氣，其中蒸汽和電力消耗量又占據(jù)能耗的絕大部分比例，需要著力改善降低，因此各廠家通過工藝設(shè)計(jì)，采用熱耦合技術(shù)，力求實(shí)現(xiàn)能量的梯級(jí)應(yīng)用。這種方法雖然產(chǎn)生了一定效果，但是仍需要不斷改進(jìn)生產(chǎn)流程，繼續(xù)降低能耗。對(duì)于生產(chǎn)的連續(xù)性來說，由于酒精生產(chǎn)原料來自于淀粉質(zhì)材料發(fā)酵，再將發(fā)酵后產(chǎn)生的成熟醪進(jìn)行蒸餾進(jìn)而取得酒精。鑒于國內(nèi)酒精生產(chǎn)多采用帶渣發(fā)酵，蛋白質(zhì)等固體物質(zhì)也隨成熟醪進(jìn)入到蒸餾系統(tǒng)中，這些不溶物質(zhì)聚集到塔板上，從而造成蒸餾塔堵塔。出現(xiàn)這種情況后，企業(yè)只能中止反應(yīng)，停產(chǎn)檢修，結(jié)果是影響生產(chǎn)的連續(xù)性，推高了產(chǎn)品成本，給工廠造成經(jīng)濟(jì)損失。專利“cn112960853a一種玉米酒精醪液的膜處理方法”采用膜分離技術(shù)技術(shù)對(duì)玉米酒精醪液進(jìn)行處理回用，雖然實(shí)現(xiàn)了蛋白的回收，但是其處理的對(duì)象是蒸餾后的玉米酒精醪，仍不能解決作為原料的成熟醪的堵塔問題，如果將該膜分離步驟前置，又會(huì)產(chǎn)生因固液原料提前分離，導(dǎo)致的固體原料間的酒精無法充分蒸餾出，產(chǎn)生原料利用率下降和酒精產(chǎn)品減產(chǎn)問題。因此，如何在酒精生產(chǎn)中節(jié)能并提高生產(chǎn)的連續(xù)性成為廠家的迫切需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的目的是提供雙粗雙精水洗多塔差壓蒸餾系統(tǒng)及其制取乙醇的方法。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明的第一方面，提供一種雙粗雙精水洗多塔差壓蒸餾制取普級(jí)酒精的方法，包括如下步驟：

4、原料發(fā)酵醪在蛋白質(zhì)分離器中分離蛋白質(zhì)后，經(jīng)預(yù)熱器預(yù)熱，進(jìn)入脫氣罐,脫氣后的醪液,一部分進(jìn)入常壓粗塔的上部，常壓粗塔頂部粗酒精蒸汽通過負(fù)壓粗塔再沸器進(jìn)入負(fù)壓粗塔；另一部分流入負(fù)壓粗塔，與來自常壓粗塔的粗酒精蒸汽匯合后進(jìn)入脫醛罐；脫醛罐冷凝后的粗酒進(jìn)入負(fù)壓粗塔粗酒罐，之后粗酒進(jìn)入水洗塔，水洗塔底部淡酒預(yù)熱后進(jìn)入二精塔，二精塔上部采出普級(jí)酒精；二精塔底部淡酒進(jìn)入一精塔，在一精塔上部采出普級(jí)酒精，與二精塔上部采出的普級(jí)酒精匯合后流出；

5、一次蒸汽通過一精塔再沸器加熱一精塔，一精塔頂部物料通過管道分別連接二精塔再沸器頂部和常壓粗塔再沸器頂部，二精塔再沸器為二精塔提供熱量，常壓粗塔再沸器為常壓粗塔提供熱量；二精塔頂部物料通過管道連接水洗塔再沸器，水洗塔再沸器為水洗塔提供熱量；水洗塔頂部物料和常壓粗塔頂部物料均通過管道連接負(fù)壓粗塔再沸器，負(fù)壓粗塔再沸器為負(fù)壓粗塔提供熱量。

6、進(jìn)一步的，常壓粗塔塔底溫度為100-110℃，塔頂溫度為90-100℃；負(fù)壓粗塔塔底溫度為70-90℃，塔頂溫度為60-70℃；水洗塔塔底溫度為90-100℃，塔頂溫度為80-100℃；二精塔塔底溫度為110-120℃，塔頂溫度為90-110℃；一精塔塔底溫度為140-160℃，塔頂溫度為110-130℃。

7、本發(fā)明的第二方面，提供雙粗雙精水洗多塔差壓蒸餾系統(tǒng)，包括常壓粗塔、負(fù)壓粗塔、水洗塔、二精塔和一精塔；

8、常壓粗塔頂部連接負(fù)壓粗塔再沸器，上部連接脫氣罐，下部連接常壓粗塔再沸器，底部連接負(fù)壓粗塔；

9、負(fù)壓粗塔上部連接脫醛罐和脫氣罐，下部連接回流罐和負(fù)壓粗塔再沸器，底部設(shè)置廢水出口；

10、水洗塔頂部連接負(fù)壓粗塔再沸器，下部連接水洗塔再沸器，底部分別連接二精塔和一精塔底部；

11、二精塔頂部連接水洗塔再沸器，上部設(shè)置粗酒精出口管并與一精塔粗酒精出口管道連接；

12、一精塔頂部連接二精塔再沸器，下部連接一精塔再沸器，底部連接負(fù)壓粗塔再沸器；

13、常壓粗塔再沸器設(shè)置廢水出口；

14、一精塔再沸器設(shè)置設(shè)置廢水出口；

15、預(yù)熱器通過管路連接脫氣罐和蛋白質(zhì)分離器；

16、脫醛罐與回流罐連接。

17、進(jìn)一步的，常壓粗塔塔底溫度為100-110℃，塔頂溫度為90-100℃；負(fù)壓粗塔塔底溫度為70-90℃，塔頂溫度為60-70℃；水洗塔塔底溫度為90-100℃，塔頂溫度為80-100℃；二精塔塔底溫度為110-120℃，塔頂溫度為90-110℃；一精塔塔底溫度為140-160℃，塔頂溫度為110-130℃。

18、本發(fā)明的有益效果：

19、本發(fā)明裝置通過設(shè)置蛋白質(zhì)分離器，實(shí)現(xiàn)了成熟醪的預(yù)處理，減少了蒸餾塔的堵管；通過優(yōu)化管路設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了減少蒸汽的消耗；在生產(chǎn)連續(xù)性和節(jié)能方面均得到很大改善。

20、本發(fā)明采用先進(jìn)的四效蒸餾技術(shù)和熱耦合蒸餾工藝，充分利用系統(tǒng)中的熱能，通過物料多級(jí)預(yù)熱，熱量多次利用，最大限度地降低了蒸汽消耗。具體來看，本發(fā)明系統(tǒng)設(shè)置了雙粗塔(常壓粗塔和負(fù)壓粗塔)、雙精塔(一精塔和二精塔)和水洗塔，實(shí)現(xiàn)“一塔進(jìn)汽，五塔工作”。一次蒸汽通過一精塔再沸器加熱一精塔，一精塔塔頂部分酒精蒸汽通過二精塔再沸器加熱二精塔，二精塔塔頂酒汽通過水洗塔再沸器加熱水洗塔，水洗塔塔頂酒汽通過負(fù)壓粗塔再沸器加熱負(fù)壓粗塔，形成四效蒸餾。一精塔頂部剩余熱量通過常壓粗塔再沸器給常壓粗塔提供熱量，常壓粗塔頂部酒精蒸汽通過負(fù)壓粗塔再沸器給負(fù)壓粗塔提供熱量，三塔形成三效蒸餾。噸普級(jí)酒精的蒸汽消耗，由1.4t/t蒸汽降低至0.6t/t蒸汽。

21、本發(fā)明通過設(shè)置蛋白質(zhì)分離器，在成熟醪進(jìn)入蒸餾系統(tǒng)前對(duì)其內(nèi)部所含的蛋白質(zhì)進(jìn)行預(yù)處理分離。由于受到酒精生產(chǎn)所需的淀粉(糖類)原材料價(jià)格變動(dòng)，酒精生產(chǎn)企業(yè)逐漸采用多樣化原料，玉米、木薯、陳化小麥及水稻等都成為酒精生產(chǎn)的可選原料。本發(fā)明系統(tǒng)在對(duì)成熟醪進(jìn)行除蛋白操作時(shí)，沒有使用膜分離器，而是通過設(shè)置蛋白質(zhì)分離器，有效降低成熟醪中蛋白質(zhì)含量，避免了蛋白質(zhì)在高溫下聚集形成霧沫夾帶，再由流股攜帶聚集的變質(zhì)蛋白質(zhì)到塔板上，造成蒸餾塔堵塔。在設(shè)置蛋白質(zhì)分離器前，當(dāng)采用稻谷和小麥為原料時(shí)，由于蒸餾塔下部造成堵塔，每隔15天左右蒸餾系統(tǒng)需要停產(chǎn)，消耗2天左右的時(shí)間進(jìn)行塔垢清洗。在設(shè)置蛋白質(zhì)分離器后，可將連續(xù)生產(chǎn)時(shí)間延長至90-120天，每年維修時(shí)間由約42天減少至約7天，降幅達(dá)到83.3％；生產(chǎn)時(shí)間由約323天增至358天，增幅為10.8％；總體上實(shí)現(xiàn)了連續(xù)生產(chǎn)和效益增加。

技術(shù)特征：

1.一種雙粗雙精水洗多塔差壓蒸餾制取普級(jí)酒精的方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述雙粗雙精水洗五塔四效差壓蒸餾制取普級(jí)酒精的方法，其特征在于，常壓粗塔(1)塔底溫度為100-110℃，塔頂溫度為90-100℃；負(fù)壓粗塔(2)塔底溫度為70-90℃，塔頂溫度為60-70℃；水洗塔(3)塔底溫度為90-100℃，塔頂溫度為80-100℃；二精塔(4)塔底溫度為110-120℃，塔頂溫度為90-110℃；一精塔(5)塔底溫度為140-160℃，塔頂溫度為110-130℃。

3.雙粗雙精水洗多塔差壓蒸餾系統(tǒng)，其特征在于，包括常壓粗塔(1)、負(fù)壓粗塔(2)、水洗塔(3)、二精塔(4)和一精塔(5)；

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述雙粗雙精水洗多塔差壓蒸餾系統(tǒng)，其特征在于，常壓粗塔(1)塔底溫度為100-110℃，塔頂溫度為90-100℃；負(fù)壓粗塔(2)塔底溫度為70-90℃，塔頂溫度為60-70℃；水洗塔(3)塔底溫度為90-100℃，塔頂溫度為80-100℃；二精塔(4)塔底溫度為110-120℃，塔頂溫度為90-110℃；一精塔(5)塔底溫度為140-160℃，塔頂溫度為110-130℃。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了雙粗雙精水洗多塔差壓蒸餾系統(tǒng)及其制取乙醇的方法，屬于精餾技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明采用先進(jìn)的四效蒸餾技術(shù)和熱耦合蒸餾工藝，充分利用系統(tǒng)中的熱能，通過物料多級(jí)預(yù)熱，熱量多次利用，最大限度地降低了蒸汽消耗。本發(fā)明通過設(shè)置蛋白質(zhì)分離器，在成熟醪進(jìn)入蒸餾系統(tǒng)前對(duì)其內(nèi)部所含的蛋白質(zhì)進(jìn)行預(yù)處理分離，減少了蒸餾塔的堵管。本發(fā)明通過優(yōu)化生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)，在生產(chǎn)連續(xù)性和節(jié)能方面均得到很大改善，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益和低碳降耗的雙豐收。

技術(shù)研發(fā)人員：馬毅,張建昌,李建圖,張治國,張翱翔,王坤,范振華,車吉強(qiáng),明沖
受保護(hù)的技術(shù)使用者：肥城金塔酒精化工設(shè)備有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19