[发明专利]乙醇蒸汽余热回收方法及其装置和乙醇蒸汽脱水方法及其系统

说明书

本发明涉及余热回收领域，公开了一种乙醇蒸汽余热回收方法，该方法包括将乙醇蒸汽与水换热进行冷却，其特征在于，至少部分乙醇蒸汽与水换热的方式包括依次进行的第一换热和第二换热，所述第一换热使得乙醇蒸汽的温度降为90‑100℃，优选为95‑100℃，所述第二换热使得乙醇蒸汽的温度降为70‑85℃，优选为75‑80℃，且第一换热后的水用于制冷机制冷。本发明中乙醇蒸汽余热制冷技术的应用可替代国内乙醇行业对分子筛脱水后乙醇蒸汽采用循环冷却水降温的高能耗瓶颈，降低生产成本，提高企业的竞争力。

技术领域

本发明涉及蒸汽余热利用及脱水领域，具体涉及乙醇蒸汽余热利用回收方法及其装置和包括该乙醇蒸汽余热利用回收方法的乙醇蒸汽脱水方法及其系统。

背景技术

能源是企业生产不可缺少的资源，它不仅贯穿于企业的各个环节，而且也存在于企业的各发展阶段，节约能源、降低成本、提高效益是企业一项重要的基础性工作。在乙醇的工业生产中，加强能源管理，做好余热资源综合利用，可为生产企业降低成本，提高效益。

在乙醇生产过程通常包括液化、发酵、蒸馏和脱水等工段，其中，在发酵工段中，发酵醪液的温度会影响发酵强度、菌种活力、发酵酒精度及各项技术指标。为了控制发酵醪液的温度，会使用大量冷水对其进行冷却降温。然而，行业内通常是用电制冷机或蒸汽型溴化锂制冷机进行冷水的制取，这种制冷系统的使用导致能耗很高。

在乙醇生产过程的脱水工段，通常是通过分子筛对乙醇蒸汽进行脱水，再进一步冷却才得到乙醇成品。从分子筛出来的乙醇蒸汽温度较高，约145℃，然而，目前大部分乙醇生产企业关于乙醇蒸汽余热利用方式采用与过程物料间接热换或直接使用循环冷却水对其进行降温。较高温度的乙醇蒸汽中蕴含的大量热量未充分有效回收利用或直接通过换热器被循环冷却水带走，这样造成了高温乙醇蒸汽中热量的浪费，并且增加了项目运行中循环水系统的热负荷，消耗大量能源。

余热资源得不到合理的利用，使乙醇的生产成为高能耗项目，既变相增加了企业的生产成本，也增加了环境负担。在经济发展与资源环境矛盾日益突出的今天，如何优化乙醇项目中的能源配置，合理利用余热资源，具有显著的意义。

发明内容

本发明的目的是为了克服燃料乙醇生产装置中能耗高、余热浪费的问题，提供一种乙醇蒸汽余热回收方法及其装置和一种乙醇脱水方法及其系统，通过对乙醇蒸汽进行余热回收，使能源得到优化利用。

为了实现上述目的，第一方面，本发明提供一种乙醇蒸汽余热回收方法，该方法包括将乙醇蒸汽与水换热进行冷却，其中，至少部分乙醇蒸汽与水换热的方式包括依次进行的第一换热和第二换热，所述第一换热使得乙醇蒸汽的温度为90-110℃，优选为95-100℃，所述第二换热使得乙醇蒸汽的温度为70-85℃，优选为75-80℃，且第一换热后的水用于制冷机制冷。

第二方面，本发明提供一种乙醇蒸汽脱水方法，该方法包括将含水的乙醇蒸汽进行脱水，然后将脱水后的乙醇蒸汽采用上述方法进行乙醇蒸汽余热回收。

第三方面，本发明提供一种乙醇蒸汽余热回收装置，该装置包括乙醇蒸汽源、冷凝单元和制冷单元，所述冷凝单元包括第一冷凝装置和第二冷凝装置，所述乙醇蒸汽源依次连通第一冷凝装置和第二冷凝装置，将乙醇蒸汽进行冷却，所述第一冷凝装置的冷凝剂出口与所述制冷单元连接，使得所述第一冷凝装置为所述制冷单元提供能量。

第四方面，本发明提供一种乙醇脱水系统，该系统包括乙醇脱水装置和热量回收装置，其中，所述热量回收装置采用了上述的装置，所述乙醇脱水装置对所述热量回收装置提供乙醇蒸汽。