[发明专利]一种无水乙醇精制实验装置及工艺

说明书

本发明属于无水乙醇精制技术领域，尤其涉及一种无水乙醇精制实验装置及工艺，包括粗乙醇精制工段和萃取精馏工段，所述粗乙醇精制工段为将乙醇含量为40%的粗乙醇经精馏塔精馏得到乙醇含量为95%的乙醇；所述萃取精馏工段为将95%的乙醇以萃取剂萃取为乙醇含量大于99%的乙醇；整个设备整体亮点在于三个塔正常运行后通过管路间阀门切换可实现原料和萃取剂的循环操作。

技术领域

本发明属于无水乙醇精制技术领域，尤其涉及一种无水乙醇精制实验装置及工艺。

背景技术

无水乙醇作为一种重要的基本有机化工原料，常作为有机溶剂，广泛应用于油漆、染料、制药、医用、化妆品、橡胶、电子制造业等领域。乙醇工艺通常以玉米、甘薯、秸秆等生物质为原料，经过发酵、蒸馏、废液处理三个工段。由于乙醇和水形成最低恒沸物，因此通过常规精馏方法只能获得95%的乙醇，无法获得无水乙醇。工业生产中无水乙醇可以通过共沸精馏、萃取精馏、离子交换和分子筛吸附等方法获得，但是大部分都带有一定的缺陷：苯恒沸蒸馏虽然适用于大规模生产，但恒沸蒸馏塔所需的塔板数较多，产品中含苯也不能作医药和化学试剂用，而且生产过程容易发生苯中毒。戊烷作恒沸剂的恒沸蒸馏法，虽然避免了苯恒沸法的缺点,但是戊烷的沸点低（36.1℃），需要加压操作，常温下容易汽化，因此溶剂损耗较大。离子交换或分子筛脱水法质量虽然较好，但仅适合小批量的生产，而分子筛或树脂的再生也困难、耗电量大、收率低。相对以上生产方法乙二醇法萃取精馏制无水乙醇克服了许多工艺的不足之处，可以任意比例和规模来制取无水乙醇且产品质量高，适用于大规模的生产，乙二醇沸点高，不易挥发，损耗少，是非常理想的萃取剂。

发明内容

本发明的目的是提供一种无水乙醇精制实验装置及工艺。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种无水乙醇精制工艺，包括粗乙醇精制工段和萃取精馏工段，所述粗乙醇精制工段为将乙醇含量为40%的粗乙醇经精馏塔精馏得到乙醇含量为95%的乙醇；所述萃取精馏工段为将95%的乙醇以乙二醇为萃取剂萃取为乙醇含量大于99%的乙醇。

一种无水乙醇精制实验装置，所述粗乙醇精制工段包括粗乙醇罐、粗乙醇精馏塔、95%的乙醇罐，所述粗乙醇精馏塔包括位于上部的塔头、塔体和位于下部的塔釜，所述粗乙醇罐出料口通过进料泵与粗乙醇精馏塔进料口连通，粗乙醇精馏塔塔顶冷凝液经回流泵与95%的乙醇罐进料口连通；所述萃取精馏工段包括萃取精馏塔、无水乙醇罐、溶剂-水罐、溶剂回收塔、废水罐、溶剂罐，所述萃取精馏塔和溶剂回收塔均由上部的塔头、塔体和下部的塔釜组成，95%乙醇罐出料口通过进料泵与萃取精馏塔进料口连通，所述萃取精馏塔还设有萃取剂入口、原料入口、塔顶产品出口，塔顶产品出口与无水乙醇罐相连通，所述萃取剂与溶剂罐出口相连，溶剂罐的溶剂入口与溶剂回收塔塔釜出口相连，所述溶剂回收塔的进料口与溶剂-水罐的出口相连，所述溶剂-水罐的进料口与萃取精馏塔的塔釜相连通；所述粗乙醇精馏塔塔釜设有第一溢流管，第一溢流管通过釜液泵将溢流液送入列管换热器进行余热利用后再送入第一塔釜风冷器降温处理，降温处理以后的液体经检测后排入废水罐或经备用管道排入粗乙醇罐中继续使用；所述萃取精馏塔设有第二溢流管，第二溢流管通过釜液泵将溢流液送入列管换热器进行余热利用后再送入第二塔釜风冷器降温处理，经过降温处理以后的溢流液与溶剂-水罐进料口相连通；所述溶剂回收塔塔釜也设有第三溢流管，第三溢流管通过釜液泵将溢流液送入列管换热器进行余热利用后再送入第三塔釜风冷器降温处理，经过降温处理以后的溢流液与溶剂罐进料口相连通。

进一步的，所述萃取剂为乙二醇或乙二醇与盐的混合物。

进一步的，所述粗乙醇罐上还设有废水管、无水乙醇管、粗乙醇塔釜液管，所述废水管与废水罐相连，无水乙醇管与无水乙醇罐相连，所述粗乙醇塔釜液管与备用管道相连。