[发明专利]采用三塔差压精馏乙醇的工艺方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种采用三塔差压精馏乙醇的工艺方法。

背景技术

随着石油资源的日益短缺、环境污染、温室效应等问题的日益严重，燃料乙醇作为一种对环境污染小，可替代石油的能源受到广泛的关注。燃料乙醇作为汽油的一种替代燃料，燃烧放出的能量是一定的，生产燃料乙醇的能耗必须远远小于燃烧放出的能量，否则燃料乙醇的推广使用就要受到制约，因此，燃料乙醇的生产节能问题越来越突出，而生产燃料乙醇的能耗主要集中在蒸馏脱水工段，降低蒸馏脱水工段的能耗是关键。目前从发酵成熟醪液生产燃料乙醇的生产方法虽然有了很大改进，仍然存在着能耗高的缺点。

CN 101157890A提供了一种燃料乙醇生产装备及方法，是将两塔流程的粗馏塔和精馏塔分别拆分为两个粗馏塔和两个精馏塔，组成由醪塔、精馏塔、回收塔三塔工艺生产燃料乙醇。此流程中虽然仅有回收塔一塔使用新鲜蒸汽加热，但回收塔处理的粗酒量太大，导致回收塔使用的新鲜蒸汽量过大；此外，经过吸附塔脱水后的无水乙醇蒸汽的热量没有得到利用，故而整个系统的未达到最优化，能耗依然很高。

CN 102126921B提供了一种制共沸乙醇的三塔加热方法：采用粗馏塔、低压精馏塔、高压精馏塔三塔工艺生产燃料乙醇。此流程中粗馏塔塔顶粗酒进入低压精馏塔下部，低压精馏塔顶部采出共沸乙醇、底部物料进入高压精馏塔，高压精馏塔顶部出料一部分作为回流，另一部分进入低压精馏塔顶部。压力较高的新鲜蒸汽作为一效蒸汽给高压精馏塔加热，高压精馏塔塔顶气给低压精馏塔加热，粗馏塔热量由分子筛脱水单元的无水乙醇气和低压精馏塔塔顶气提供。工艺中只在精塔上外加热量，粗馏塔的能耗需要后续工艺提供，故总能耗大小将直接受限于粗馏塔的能耗，而进料组成对于粗馏塔的能耗影响甚大。该工艺方法在乙醇进料浓度为8～12重量％时，可以取得较低能耗，而一般生物燃料乙醇浓度较低，为3～6重量％，在此浓度下能耗将大大上升。

本发明有针对性的解决了该问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术能耗高的问题，提供一种新的采用三塔差压精馏乙醇的工艺方法。该方法用于乙醇的精馏中，具有能耗低的优点。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：一种采用三塔差压精馏乙醇的工艺方法，主要包括以下步骤：(1)包括乙醇的原料液的一部分进入精馏塔Ⅰ，在精馏塔Ⅰ的塔顶得到粗酒物流Ⅰ，塔釜得到废醪液Ⅰ；(2)包括乙醇的原料液的一部分进入精馏塔Ⅱ，在精馏塔Ⅱ的塔顶得到粗酒物流Ⅱ，塔釜得到废醪液Ⅱ；(3)粗酒物流Ⅰ和粗酒物流Ⅱ汇合后进入精馏塔Ⅲ，在精馏塔Ⅲ的塔顶得到共沸乙醇物流，塔釜得到精塔釜液；其中，精馏塔Ⅰ塔釜第一再沸器由无水乙醇气加热，精馏塔Ⅰ塔釜第二再沸器由来自精馏塔Ⅱ塔顶的粗酒物流Ⅱ加热，精馏塔Ⅱ塔釜再沸器由来自精馏塔Ⅲ塔顶的一部分共沸乙醇物流加热，精馏塔Ⅲ塔釜再沸器由蒸汽加热；精馏塔Ⅰ的操作压力为20～90kPa，精馏塔Ⅱ的操作压力为120～180kPa，精馏塔Ⅲ的操作压力为400～600kPa。

上述技术方案中，优选地，所述包括乙醇的原料液经预热器预热后分别进入精馏塔Ⅰ和精馏塔Ⅱ，所述预热器由来自精馏塔Ⅰ塔顶的粗酒物流Ⅰ加热；精馏塔Ⅲ塔顶得到的共沸乙醇物流一部分进入精馏塔Ⅱ塔釜再沸器换热后回流至精馏塔Ⅲ。

上述技术方案中，优选地，所述用于加热精馏塔Ⅰ塔釜第一再沸器的无水乙醇气来自分子筛脱水单元。

上述技术方案中，优选地，所述精馏塔Ⅰ的操作条件：塔板数为20～30，塔顶温度为60～80℃，塔釜温度为80～100℃，操作压力为30～70kPa，进料板位置从上至下数位于第2～6块塔板处；精馏塔Ⅱ的操作条件：塔板数为20～30，塔顶温度为90～110℃，塔釜温度为100～120℃，操作压力为130～170kPa，进料板位置从上至下数位于第2～6块塔板处；精馏塔Ⅲ的操作条件：塔板数为40～70，塔顶温度为110～130℃，塔釜温度为140～160℃，操作压力为450～550kPa，进料板位置从上至下数位于第35～65块塔板处。

上述技术方案中，更优选地，所述精馏塔Ⅰ的操作条件：塔板数为23～27，塔顶温度为65～78℃，塔釜温度为85～98℃；精馏塔Ⅱ的操作条件：塔板数为23～27，塔顶温度为95～108℃，塔釜温度为105～118℃；精馏塔Ⅲ的操作条件：塔板数为50～60，塔顶温度为115～128℃，塔釜温度为145～158℃。