專利名稱：差壓蒸餾中粗酒氣的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種差壓蒸餾中粗酒氣的處理方法。
背景技術(shù)：
石油資源的日益短缺，自然環(huán)境惡化的亟待改善，燃料乙醇作為一種對(duì)環(huán)境污染 小，可替代石油的能源受到各國(guó)的關(guān)注。目前從發(fā)酵醪液生產(chǎn)燃料乙醇的過(guò)程，多采用兩塔或三塔蒸餾方法。文獻(xiàn) CN1644703A提供了一種燃料乙醇生產(chǎn)方法，采用醪塔、脫水塔兩塔工藝生產(chǎn)燃料乙醇。此流 程兩塔差壓操作，粗酒氣氣相進(jìn)脫水塔。文獻(xiàn)CN101085717A提供了一種采用三塔熱集成裝 置進(jìn)行乙醇精餾的工藝方法，采用醪塔、低壓共沸精餾塔和高壓共沸精餾塔三塔工藝生產(chǎn) 燃料乙醇和食用乙醇。此流程醪塔側(cè)線采出的粗酒氣直接進(jìn)低壓共沸精餾塔。上述兩文獻(xiàn) 中，粗餾塔采出的粗酒氣都是以氣相直接進(jìn)入后序程序，一方面，粗酒氣所含的熱能沒(méi)有加 以利用；另一方面，粗酒氣中由于含有二氧化碳、乙醛等雜質(zhì)，這些不凝氣進(jìn)入后序流程后， 不能冷凝下來(lái)，在后序的精餾塔中會(huì)出現(xiàn)液泛現(xiàn)象，從而影響后序流程操作的穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是現(xiàn)有技術(shù)中存在粗酒氣所含的熱能沒(méi)有加以利用， 以及粗酒氣中的不凝氣影響粗餾塔后序流程操作穩(wěn)定性的問(wèn)題，提供一種新的差壓蒸餾中 粗酒氣的處理方法。該方法具有節(jié)能降耗，粗餾塔后序流程操作穩(wěn)定性好的特點(diǎn)。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下一種差壓蒸餾中粗酒氣的處 理方法，包括以下步驟a)發(fā)酵醪液進(jìn)入粗餾塔上部，經(jīng)粗餾后，在塔頂?shù)玫酱志茪?，在塔釜得到廢醪液；b)粗酒氣依次進(jìn)入至少兩級(jí)串聯(lián)的換熱器，逐級(jí)冷凝后得到粗酒凝液進(jìn)入后序精 制程序，不凝性氣體排出界外或引入后序工段處理。上述技術(shù)方案中，步驟b)中粗酒氣優(yōu)選方案為依次進(jìn)入三級(jí)串聯(lián)的換熱器，其中 粗餾塔的操作條件優(yōu)選范圍為塔板數(shù)優(yōu)選范圍為20 30，更優(yōu)選范圍為22 28，最優(yōu) 選范圍為23 25°C ；塔頂溫度優(yōu)選范圍為50 70°C，更優(yōu)選范圍為40 70°C，最優(yōu)選范 圍為5. 65°C ；塔釜溫度優(yōu)選范圍為65 100°C，更優(yōu)選范圍為70 95°C，最優(yōu)選范圍 為75 90°C ；操作壓力P優(yōu)選范圍為IOkPa < P < 101. 3kPa，，更優(yōu)選范圍為IOkPa < P
<50kPa,或者 50kPa < P < 101. 3kPa,最優(yōu)選范圍為 20kPa < P < 40kPa,或者 60kPa < P
<90kPa。進(jìn)料板位置優(yōu)選方案為位于從上至下第2 10塊塔板處。一級(jí)換熱器的出口溫 度優(yōu)選范圍為20 60°C，更優(yōu)選范圍為25 45°C，最優(yōu)選范圍為30 40°C。二級(jí)換熱器 的出口溫度優(yōu)選范圍為10 50°C，更優(yōu)選范圍為15 40°C，最優(yōu)選范圍為18 35°C。。 三級(jí)換熱器的出口溫度優(yōu)選范圍為5 40°C，更優(yōu)選范圍為10 30°C，最優(yōu)選范圍為13 250C。發(fā)酵醪液優(yōu)選方案為經(jīng)一級(jí)換熱器預(yù)熱后再進(jìn)入粗餾塔。本發(fā)明中，所述壓力均為絕對(duì)壓力。
采用本發(fā)明方法，一方面粗酒氣所含的熱能經(jīng)多級(jí)冷凝后，可以得到利用，最高可 以回收8X105kJ熱能；同時(shí)，發(fā)酵醪液可以得到預(yù)熱，從而節(jié)省能耗。另一方面，粗酒氣經(jīng)多 級(jí)冷凝后，以液相進(jìn)入后序流程，避免了液泛現(xiàn)象的出現(xiàn)，提高了后序流程操作的穩(wěn)定性， 取得了較好的技術(shù)效果。


圖1為本發(fā)明流程示意圖。圖2為比較例流程示意圖。圖1和圖2中，1為發(fā)酵醪液，2為粗餾塔，3為廢醪液，4為粗酒氣，5為粗酒凝液， 6為不凝性氣體，7為一級(jí)換熱器，8為二級(jí)換熱器，9為三級(jí)換熱器，10為精餾塔。圖1中，成熟醪液1經(jīng)一級(jí)換熱器7預(yù)熱后進(jìn)入粗餾塔2上部，經(jīng)粗餾后，在塔頂 得到粗酒氣4，在塔釜得到廢醪液3。粗酒氣4依次進(jìn)入一級(jí)換熱器7、二級(jí)換熱器8和三級(jí) 換熱器9，逐級(jí)冷凝后得到粗酒凝液5，粗酒凝液5進(jìn)入后序流程中的精餾塔10上部；不凝 性氣體6排出界外。圖2中，成熟醪液1進(jìn)入粗餾塔2上部，經(jīng)粗餾后，在塔頂?shù)玫酱志茪?，在塔釜得 到廢醪液3。粗酒氣4進(jìn)入后序流程中的精餾塔10下部。下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1采用圖1所示流程，乙醇含量為9重量％的發(fā)酵醪液經(jīng)一級(jí)換熱器7預(yù)熱后進(jìn)入 粗餾塔的上部，經(jīng)粗餾后，在粗餾塔的塔頂?shù)玫揭掖己繛?8重量％的粗酒氣，在塔釜得 到乙醇含量小于0. 005重量％的廢醪液。粗酒氣依次進(jìn)入一級(jí)換熱器7、二級(jí)換熱器8和三 級(jí)換熱器9，逐級(jí)冷凝后得到粗酒凝液，粗酒凝液進(jìn)入后序流程中的精餾塔上部；不凝性氣 體排出界外。粗餾塔的操作條件為塔板數(shù)為26，進(jìn)料位置為從上至下第2塊塔板，操作壓力為 40kPa，塔頂溫度為60°C，塔釜溫度為81°C。一級(jí)換熱器的出口溫度為35°C，二級(jí)換熱器的 出口溫度為23°C，三級(jí)換熱器的出口溫度為17°C。精餾塔的操作條件為塔板數(shù)為50，進(jìn) 料位置為從上至下第48塊塔板，操作壓力為120kPa，塔頂溫度為83V，塔釜溫度為90°C。裝置運(yùn)轉(zhuǎn)300天后，三級(jí)換熱器共回收熱量7. 86X 105kJ，同時(shí)精餾塔未出現(xiàn)液泛 現(xiàn)象，操作平穩(wěn)。實(shí)施例2按照實(shí)施例1的步驟，只是發(fā)酵醪液未經(jīng)預(yù)熱即進(jìn)入粗餾塔的上部。粗餾塔的操作條件為塔板數(shù)為26，進(jìn)料位置為從上至下第2塊塔板，操作壓力為 30kPa，塔頂溫度為54°C，塔釜溫度為76°C。一級(jí)換熱器的出口溫度為33°C，二級(jí)換熱器的 出口溫度為20°C，三級(jí)換熱器的出口溫度為16°C。精餾塔的操作條件為塔板數(shù)為50，進(jìn) 料位置為從上至下第48塊塔板，操作壓力為IOOkPa,塔頂溫度為78°C，塔釜溫度為86°C。裝置運(yùn)轉(zhuǎn)300天后，三級(jí)換熱器共回收熱量8 X 105kJ,同時(shí)精餾塔未出現(xiàn)液泛現(xiàn) 象，操作平穩(wěn)。
實(shí)施例3按照實(shí)施例1的步驟，只是粗餾塔的操作條件為塔板數(shù)為26，進(jìn)料位置為從上 至下第2塊塔板，操作壓力為60kPa，塔頂溫度為69°C，塔釜溫度為90°C。一級(jí)換熱器的出 口溫度為37. 5°C，二級(jí)換熱器的出口溫度為25°C，三級(jí)換熱器的出口溫度為18. 3°C。精餾 塔的操作條件為塔板數(shù)為50，進(jìn)料位置為從上至下第48塊塔板，操作壓力為170kPa，塔頂 溫度為92°C，塔釜溫度為99°C。裝置運(yùn)轉(zhuǎn)300天后，三級(jí)換熱器共回收熱量6. 9 X 105kJ,同時(shí)精餾塔未出現(xiàn)液泛現(xiàn) 象，操作平穩(wěn)。實(shí)施例4按照實(shí)施例1的步驟，只是不凝性氣體進(jìn)入后序吸收工段。粗餾塔的操作條件為塔板數(shù)為26，進(jìn)料位置為從上至下第2塊塔板，操作壓力為 40kPa，塔頂溫度為60°C，塔釜溫度為81°C。一級(jí)換熱器的出口溫度為35°C，二級(jí)換熱器的 出口溫度為23°C，三級(jí)換熱器的出口溫度為17°C。精餾塔的操作條件為塔板數(shù)為50，進(jìn) 料位置為從上至下第48塊塔板，操作壓力為120kPa，塔頂溫度為83V，塔釜溫度為90°C。裝置運(yùn)轉(zhuǎn)300天后，三級(jí)換熱器共回收熱量7. 86X 105kJ，同時(shí)精餾塔未出現(xiàn)液泛 現(xiàn)象，操作平穩(wěn)。比較例1采用圖2所示流程，成熟醪液進(jìn)入粗餾塔上部，經(jīng)粗餾后，在塔頂?shù)玫酱志茪?，?塔釜得到廢醪液。粗酒氣直接進(jìn)入后序流程中的精餾塔10下部。粗餾塔的操作條件為塔板數(shù)為26，進(jìn)料位置為從上至下第2塊塔板，操作壓力為 140kPa，塔頂溫度為10rC，塔釜溫度為112°C。精餾塔的操作條件為塔板數(shù)為50，進(jìn)料位 置為從上至下第48塊塔板，操作壓力為IlOkPa,塔頂溫度為77°C，塔釜溫度為94°C。裝置運(yùn)轉(zhuǎn)12小時(shí)后，精餾塔出現(xiàn)液泛現(xiàn)象，操作穩(wěn)定性不好。同時(shí)，粗酒氣的熱能 未加利用，浪費(fèi)了能量。
權(quán)利要求
1.一種差壓蒸餾中粗酒氣的處理方法，包括以下步驟a)發(fā)酵醪液進(jìn)入粗餾塔上部，經(jīng)粗餾后，在塔頂?shù)玫酱志茪猓谒玫綇U醪液；b)粗酒氣依次進(jìn)入至少兩級(jí)串聯(lián)的換熱器，逐級(jí)冷凝后得到粗酒凝液進(jìn)入后序精制程 序，不凝性氣體排出界外或引入后序工段處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的差壓蒸餾中粗酒氣的處理方法，其特征在于步驟b)中粗酒氣 依次進(jìn)入三級(jí)串聯(lián)的換熱器；粗餾塔的操作條件為塔板數(shù)為20 30，塔頂溫度為50 70°C，塔釜溫度為65 100°C，操作壓力P為IOkPa < P < 101. 3kPa，進(jìn)料板位置位于從上至下第2 10塊塔板 處；一級(jí)換熱器的出口溫度為20 60°C ；二級(jí)換熱器的出口溫度為10 50°C ；三級(jí)換熱 器的出口溫度為5 40°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的差壓蒸餾中粗酒氣的處理方法，其特征在于粗餾塔的操作 條件為塔板數(shù)為22 觀，塔頂溫度為40 70°C，塔釜溫度為70 95°C，操作壓力P為 IOkPa < P < 50kPa,或者 50kPa < P < 101. 3kPa ；一級(jí)換熱器的出口溫度為25 45°C ；二級(jí)換熱器的出口溫度為15 40°C ；三級(jí)換熱 器的出口溫度為10 30°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的差壓蒸餾中粗酒氣的處理方法，其特征在于粗餾塔的操作 條件為塔板數(shù)為23 25，塔頂溫度為53 65°C，塔釜溫度為75 90°C，操作壓力P為 20kPa < P < 40kPa,或者 60kPa < P < 90kPa ；一級(jí)換熱器的出口溫度為30 40°C ；二級(jí)換熱器的出口溫度為18 35°C ；三級(jí)換熱 器的出口溫度為13 25°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的差壓蒸餾中粗酒氣的處理方法，其特征在于發(fā)酵醪液經(jīng)一級(jí) 換熱器預(yù)熱后再進(jìn)入粗餾塔。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種差壓蒸餾中粗酒氣的處理方法，主要解決現(xiàn)有技術(shù)中存在粗酒氣所含的熱能沒(méi)有加以利用，以及粗酒氣中的不凝氣影響粗餾塔后序流程操作穩(wěn)定性的問(wèn)題。本發(fā)明通過(guò)采用包括以下步驟a)發(fā)酵醪液進(jìn)入粗餾塔上部，經(jīng)粗餾后，在塔頂?shù)玫酱志茪?，在塔釜得到廢醪液；b)粗酒氣依次進(jìn)入至少兩級(jí)串聯(lián)的換熱器，逐級(jí)冷凝后得到粗酒凝液進(jìn)入后序精制程序，不凝性氣體排出界外或引入后序工段處理的技術(shù)方案較好地解決了該問(wèn)題，可應(yīng)用于差壓蒸餾制備共沸乙醇的工業(yè)生產(chǎn)中。
文檔編號(hào)C07C29/76GK102126922SQ20101002274
公開(kāi)日2011年7月20日 申請(qǐng)日期2010年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月13日
發(fā)明者丁偉軍, 林長(zhǎng)駿, 石榮華, 繆晡, 韓飛 申請(qǐng)人:中國(guó)石化集團(tuán)上海工程有限公司, 中國(guó)石油化工集團(tuán)公司