[实用新型]乙酸气相加氢制乙醇的提纯装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种提纯乙醇的装置，具体的说是一种乙酸气相加氢制乙醇的提纯装置。 

背景技术

我国大部分燃料乙醇原料以粮食为主，其中玉米乙醇占总产能的63%，为了解决“与人争粮、与粮争地”问题，我国于 2007年叫停粮食乙醇项目审批。在粮食乙醇项目停批的情况下，亟需要出现新的技术路线来满足国内不断增加的乙醇需求。如乙酸气相加氢制乙醇是目前比较经济环保、也是有效替代玉米乙醇的工艺方法。 

CN 102757308 A公开了一种高纯乙醇的制取方法，通过设置4个精馏塔串连一组膜分离器提纯乙醇。上述工艺的乙醇提纯装置流程较为复杂，蒸汽消耗量大，导致提纯的操作费用与投资均较高。 

发明内容

本实用新型的目的是为了解决上述技术问题，提供一种结构简单、操作简便、蒸汽消耗量低、操作费用和投资成本低的乙酸气相加氢制乙醇的提纯装置。 

技术方案包括脱酸塔，所述脱酸塔的气相出口依次与过热器、膜分离器、脱轻组分塔连接。 

所述膜分离器中的液相出口与脱酸塔的液相入口连接。 

本申请技术方案已获得国家高技术研究发展计划（863 计划）资助，针对乙酸气相加氢制乙醇工艺中得到粗乙醇，利用本实用新型装置对其进行提纯，粗乙醇先进入脱酸塔精馏脱除其中未反应的乙酸以及部分水等重组分，塔顶的气相产品经过热器过热后送至膜分离器脱除大部分的水分；含少量乙醇的渗透液可进一步返回脱酸塔进行循环利用，经膜分离器脱除水分的气相不经冷凝直接送至脱轻组分塔精馏 脱除其中的乙醚、乙醛等轻组分，塔底得到高纯度的乙醇产品。以上过程避免了乙醇气相冷凝、再汽化等常规精馏过程中气液两相的反复变化，大大降低了装置能耗，使工艺流程更为简单，得到的乙醇含量≥ 99.4wt％，乙醇的回收率可达到99.5％以上。本实用新型仅采用两台精馏塔、一台过热器及膜分离器即可实现粗乙醇的提纯，最大程度的降低了设备投资和运行成本，也相应减少了蒸汽的消耗，每吨乙醇产品的蒸汽消耗低于2吨，大大低于现有技术的蒸汽消耗，具有广阔的市场应用前景。 

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。 

1—脱酸塔、1.1－粗乙醇入口、1.2－气相出口、1.3-废水出口、1.4-液相入口、2—过热器、3—膜分离器、3.1-气相入口、3.2-气相出口、3.3-液相出口、4—脱轻组分塔。 

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步解释说明： 

脱酸塔1设粗乙醇入口1.1、气相出口1.2、废水出口1.3、液相入口1.4，气相出口1.2依次与过热器2、膜分离器3、脱轻组分塔4连接。所述膜分离器3设气相入口3.1、气相出口3.2和液相出口3.3，所述膜分离器3的气相入口3.1与过热器2连接，气相出口3.2与脱轻组分塔4连接，液相出口3.3与脱酸塔1的液相入口1.4连接。 

工艺方法： 

原料粗乙醇的组成为：水，29.4wt％；乙醇，69.3wt％；乙酸，0.2wt％；乙酸乙酯，0.6 wt％；乙醚，0.1 wt％；乙醛，0.4 wt％； 

1、将乙酸气相加氢制得的粗乙醇由粗乙醇入口1.1进入脱酸塔1中精馏脱除其中未反应的乙酸以及部分水等重组分，塔顶的气相产品由塔顶的气相出口1.2送入过热器2，得到的含酸废水由塔底的废水出口1.3排出。其中，脱酸塔1为加压精馏塔，操作压力为 0.2-0.5MPaG，脱酸塔1塔顶气相中水分的浓度控制在5～15wt％，优选8～12wt％。脱酸塔1塔底废水中的乙醇含量低于0.3 wt％。 

2、将上述脱酸塔的气相在过热器2中过热（过热温度为10-30℃）后经过气相进口3.1送入膜分离器3脱除其余大部分的水分，得到的气相由气相出口3.2送出；分离出的含少量乙醇的渗透液（或称渗透水）经液相出口3.3、液相入口1.4返回脱酸塔1进行回收循环利用； 

3、上述脱除水分的气相不经冷凝直接送至脱轻组分塔4精馏脱除其中的乙醚、乙醛等轻组分，塔底得到高纯度的乙醇产品。所述脱轻组分塔为常压精馏塔。 

本实施例中乙醇回收率为99.6％，每吨乙醇产品的蒸汽消耗为1.7吨。