專利名稱：三塔三效差壓熱集成制取共沸乙醇的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種三塔三效差壓熱集成制取共沸乙醇的方法。
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環(huán)境污染 小，可替代石油的能源受到各國的關(guān)注。燃料乙醇作為汽油的一種替代燃料，燃燒放出的能 量是一定的，生產(chǎn)燃料乙醇的能耗必須遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于燃燒放出的能量，否則燃料乙醇的推廣使 用就要受到制約，因此，燃料乙醇的生產(chǎn)節(jié)能問題越來越突出。然而生產(chǎn)燃料乙醇的能耗主 要集中在蒸餾脫水工段，降低蒸餾脫水工段的能耗是關(guān)鍵。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，此流程雖然采用了粗酒氣氣相進(jìn)脫水塔，兩塔差壓操作，能耗比三塔蒸餾工藝大 很多。文獻(xiàn)CN101157890A提供了一種燃料乙醇生產(chǎn)裝備及方法，是將兩塔流程的粗餾 塔和精餾塔分別拆分為兩個(gè)粗餾塔和兩個(gè)精餾塔，分別為粗塔1、粗塔2、精餾塔1和精餾塔 2，再將精餾塔2放到粗塔2上部并使兩塔連通，即變成一個(gè)精餾塔，組成由醪塔、精餾塔、回 收塔三塔工藝生產(chǎn)燃料乙醇。此流程雖然僅有回收塔一塔用新鮮蒸汽加熱，但回收塔的粗 酒處理量太大，使回收塔加熱所用的新鮮蒸汽量太大；此外沒有利用經(jīng)過吸附塔脫水后的 無水乙醇蒸汽的能量，整個(gè)系統(tǒng)沒有達(dá)到最優(yōu)化，能耗仍然很高。文獻(xiàn)CN101085717A公開了一種采用三塔熱集成裝置進(jìn)行乙醇蒸餾的工藝方法 采用粗塔、低壓共沸精餾塔、高壓共沸精餾塔三塔工藝生產(chǎn)燃料乙醇和食用乙醇。此流程中 從粗餾塔側(cè)線以氣相形式采出粗酒進(jìn)入低壓共沸精餾塔，由低壓共沸精餾塔上部側(cè)線采出 一部分共沸酒精進(jìn)入高壓共沸精餾塔回流罐，與高壓共沸精餾塔塔頂氣相的凝液一起作為 高壓共沸精餾塔的回流液，低壓共沸精餾塔塔釜物料進(jìn)入高壓共沸精餾塔的中部。壓力較 高的新鮮蒸汽給高壓共沸精餾塔塔釜加熱，高壓共沸精餾塔的塔頂氣給粗餾塔塔釜加熱， 新鮮蒸汽兩效利用，仍然存在能耗高的問題。綜上所述，目前雖然從發(fā)酵成熟醪液生產(chǎn)燃料乙醇的生產(chǎn)方法有了很大改進(jìn)，但 仍然存在著能耗高的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有技術(shù)中存在能耗高的問題，提供一種新的三塔 三效差壓熱集成制取共沸乙醇的方法。該方法具有能耗低的特點(diǎn)。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下一種三塔三效差壓熱集成制 取共沸乙醇的方法，包括以下步驟a)發(fā)酵醪液1經(jīng)預(yù)熱后進(jìn)入粗餾塔的上部，經(jīng)粗餾后，塔釜得到廢醪液2，塔頂?shù)?到粗酒氣3 ；粗酒氣3依次進(jìn)入至少兩級串聯(lián)的換熱器，經(jīng)逐級冷凝后得到粗酒凝液4，不凝 性氣體5排出界外或引入后序工段處理；發(fā)酵醪液1的預(yù)熱方式為發(fā)酵醪液1先與廢醪液2換熱后，再與粗酒氣3換熱；粗餾塔的加熱方式為粗餾塔塔釜第一再沸器由來自分子篩 脫水單元的無水乙醇?xì)?1加熱，粗餾塔塔釜第二再沸器由來自精塔I塔頂?shù)奈锪?加熱， 來自閃蒸罐13的閃蒸氣15和來自閃蒸罐14的閃蒸氣17進(jìn)入粗餾塔直接給粗餾塔加熱；b)粗酒凝液4經(jīng)預(yù)熱后進(jìn)入精塔I的下部，經(jīng)精餾后，塔釜得到物流6 ；塔頂?shù)玫?共沸乙醇?xì)?，共沸乙醇?xì)夥譃槲锪?和物流8，物流7經(jīng)冷凝后，回流入精塔I上部；物流8 進(jìn)入分子篩脫水單元，脫水后得到共沸乙醇產(chǎn)品；粗酒凝液4的預(yù)熱方式為粗酒凝液4與 來自閃蒸罐13的閃蒸凝液16換熱；精塔I的加熱方式為精塔塔釜再沸器由來自精塔II 塔頂?shù)奈锪?0加熱；C)物流6經(jīng)預(yù)熱后進(jìn)入精塔II的下部，經(jīng)精餾后，塔釜得到精塔廢水9 ；塔頂?shù)玫?物流10，物流10經(jīng)冷凝后分為物流11和物流12，物流11進(jìn)入精塔I的上部，物流12回流 入精塔II上部；物流6的預(yù)熱方式為物流6與精塔廢水9換熱；精塔II的加熱方式為 精塔II塔釜再沸器由來自界外的一次蒸汽19加熱；d)精塔廢水9換熱后進(jìn)入閃蒸罐14，經(jīng)閃蒸后，罐頂?shù)玫介W蒸氣17，罐底得到閃蒸 凝液18 ；—次蒸汽19冷凝后，進(jìn)入閃蒸罐13，經(jīng)閃蒸后，罐頂?shù)玫介W蒸氣15，罐底得到閃蒸 凝液16。上述技術(shù)方案中，粗餾塔TlOl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 ；塔頂溫度優(yōu)選范圍為50 70°C，更優(yōu)選范圍為53 65°C;塔釜 溫度優(yōu)選范圍為70 100°C，更優(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 < 50kPa,或者 50kPa < P < 70kPa,特別優(yōu)選范圍為 OkPa < P < 50kPa, 或者50kPa < P < 60kPa ；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。精塔 I的操作條件優(yōu)選范圍為塔板數(shù)優(yōu)選范圍為40 70，更優(yōu)選范圍為50 65 ；塔頂溫度優(yōu) 選范圍為75 100°C，更優(yōu)選范圍為80 90°C ；塔釜溫度優(yōu)選范圍為80 110°C，更優(yōu)選 范圍為85 100°C ；操作壓力優(yōu)選范圍為50 500kPa，更優(yōu)選范圍為60 400kPa，最優(yōu) 選范圍為100 200kPa ；進(jìn)料板位置位于從上至下第40 50塊塔板處。精塔III的操作 條件優(yōu)選范圍為塔板數(shù)優(yōu)選范圍為50 80，更優(yōu)選范圍為65 75 ；塔頂溫度優(yōu)選范圍為 100 140°C，更優(yōu)選范圍110 130°C ；塔釜溫度優(yōu)選范圍為120 160°C，更優(yōu)選范圍為 125 145°C ；操作壓力優(yōu)選范圍為100 800kPa，更優(yōu)選范圍為200 700kPa，最優(yōu)選范 圍為350 550kPa ；進(jìn)料板位置位于從上至下第55 65塊塔板處。粗餾塔I、精塔II和 精塔III的操作壓力優(yōu)選方案為壓力依次增加。本發(fā)明中，所述壓力均為絕對壓力。物流 7與物流8的重量比優(yōu)選范圍為1/4 2 1，更優(yōu)選范圍為1/3 1 1 ；物流11和物流 12的重量比優(yōu)選范圍為1/4 1 1，更優(yōu)選范圍為1/3 1/2 1。本發(fā)明方法中，粗酒氣3依次進(jìn)入至少兩級串聯(lián)的換熱器，優(yōu)選進(jìn)入三級串聯(lián)的 換熱器。其中，一級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 25°C。本發(fā)明方法中，粗餾塔塔釜第一再沸器(ElOl)的操作條件出口溫度優(yōu)選范圍為 70 100°C，更優(yōu)選范圍為80 90°C ；壓力優(yōu)選范圍為30 90kPa，更優(yōu)選范圍為40 SOkPa0粗餾塔塔釜第二再沸器(E102)的操作條件出口溫度優(yōu)選范圍為70 100°C，更優(yōu) 選范圍為80 90°C ；壓力優(yōu)選范圍為30 90kPa，更優(yōu)選范圍為40 80kPa。精塔I塔釜 再沸器(E103)的操作條件出口溫度優(yōu)選范圍為80 110°C，更優(yōu)選范圍為90 100°C ； 壓力優(yōu)選范圍為110 250kPa，更優(yōu)選范圍為110 200kPa。精塔II塔釜再沸器(E104) 的操作條件出口溫度優(yōu)選范圍為125 175°C，更優(yōu)選范圍為135 155°C;壓力優(yōu)選范圍 為210 610kPa，更優(yōu)選范圍為410 580kPa。本發(fā)明方法，采用壓力依次遞增和逐級加熱的方式即三塔中粗餾塔在負(fù)壓下操 作，精塔I在常壓或加壓下操作，精塔II在高壓下操作，所以精塔II塔頂蒸汽溫度較高，有 利于給低壓塔加熱，因此僅需一次蒸汽給精塔II塔釜再沸器E104加熱，然后精塔II塔頂 的高度酒氣(物流11)給精塔I塔釜再沸器E103加熱，精塔I塔頂?shù)墓卜幸掖細(xì)?物流 7)給粗餾塔塔釜第二再沸器E102加熱，實(shí)現(xiàn)了新鮮蒸汽的三效利用。此外，來自分子篩脫 水單元的無水乙醇?xì)饨o粗餾塔塔釜第一再沸器ElOl加熱，實(shí)現(xiàn)了分子篩脫水單元與精餾 單元熱能的綜合利用；發(fā)酵醪液通過與廢醪液和粗酒氣換熱而預(yù)熱，粗酒凝液4通過與來 自閃蒸罐13的閃蒸凝液16換熱而預(yù)熱，進(jìn)入精塔II的物流6通過與精塔廢水9換熱而預(yù) 熱，實(shí)現(xiàn)了熱能的合理利用。與現(xiàn)有技術(shù)相比，最高可節(jié)省能耗32.5%，取得了較好的技術(shù) 效果。


圖1為文獻(xiàn)CN101085717A的流程示意圖。圖2為本發(fā)明流程示意圖。圖1中，42為低壓共沸精餾塔，43為粗餾塔，44為高壓共沸精餾塔，VlOl為低壓共 沸精餾塔塔頂回流罐，V102為閃蒸罐，V103為汽液分離器，E105、E106、E107為換熱器，E108 為粗餾塔頂冷凝器，E109為低壓共沸精餾塔塔釜再沸器，EllO為淡酒預(yù)熱器，Elll為粗餾 塔再沸器，25、26、27為發(fā)酵醪液，28為粗酒氣，29、30為廢醪液，31為低壓共沸精餾塔塔頂 氣，32為低壓共沸精餾塔塔頂回流液，33,37為共沸酒精，34,42為淡酒液，35高壓共沸精餾 塔塔頂回流液，36為高度酒氣，38、39為精塔廢水，40為一次蒸汽，41為精塔廢水閃蒸凝液。圖2中，TlOl為粗餾塔，T102為精塔I，T103為精塔II，ElOl為粗餾塔塔釜第一再 沸器，Ε102為粗餾塔塔釜第二再沸器，Ε103為精塔I塔釜再沸器，Ε104為精塔II塔釜再沸 器，1為發(fā)酵醪液，2為廢醪液，3為粗酒氣，4為粗酒凝液，5為不凝性氣體，6為淡酒液，7和 8為共沸乙醇?xì)猓?為精塔廢水，10為高度酒氣，11和12為高度酒，13和14為閃蒸罐，15為 閃蒸罐13罐頂?shù)拈W蒸氣，16為閃蒸罐13罐底的閃蒸凝液，17為閃蒸罐14罐頂?shù)拈W蒸氣， 18為閃蒸罐14罐底的閃蒸凝液，19為新鮮蒸汽，20為蒸汽凝液，21為來自分子篩脫水單元 的無水乙醇?xì)猓?2為無水乙醇。圖1中，發(fā)酵醪液25經(jīng)低壓共沸精餾塔42塔頂氣預(yù)熱后得到發(fā)酵醪液26，發(fā)酵醪 液26經(jīng)廢醪液29預(yù)熱后得到發(fā)酵醪液27，發(fā)酵醪液27進(jìn)入粗餾塔43的上部，經(jīng)粗餾后， 在粗餾塔的上部側(cè)線采出粗酒氣28，在粗餾塔的塔釜得到廢醪液29，粗酒氣28進(jìn)入低壓共 沸精餾塔的下部，經(jīng)精餾后，在低壓共沸精餾塔的上部側(cè)線采出共沸酒精33，在低壓共沸精 餾塔的塔釜得到淡酒液34，共沸酒精33和高度酒氣凝液一起作為高壓共沸精餾塔的塔頂 回流液35，淡酒液34經(jīng)精塔廢水38預(yù)熱后得到淡酒液42，淡酒液42進(jìn)入高壓共沸精餾塔的中部，經(jīng)精餾后，在高壓共沸精餾塔的側(cè)線采出共沸酒精37，在高壓共沸精餾塔的塔釜得 到精塔廢水38。流程中，高壓共沸精餾塔的塔頂氣給粗餾塔的塔釜加熱，粗餾塔側(cè)線氣相采 出粗酒氣進(jìn)入低壓共沸精餾塔，給低壓共沸精餾塔提供熱量。粗餾塔、低壓共沸精餾塔、高 壓共沸精餾塔均在加壓下操作，粗餾塔的操作壓力大于低壓共沸精餾塔的操作壓力。圖2中，發(fā)酵醪液1經(jīng)預(yù)熱后進(jìn)入粗餾塔(TlOl)的上部，經(jīng)粗餾后，塔釜得到廢醪 液2，塔頂?shù)玫酱志茪? ；粗酒氣3依次進(jìn)入至少兩級串聯(lián)的換熱器，經(jīng)逐級冷凝后得到粗酒 凝液4，不凝性氣體5排出界外或引入后序工段處理。發(fā)酵醪液1的預(yù)熱方式為發(fā)酵醪液 1先與廢醪液2換熱后，再與粗酒氣3換熱。粗餾塔的加熱方式為粗餾塔塔釜第一再沸器 (ElOl)由來自分子篩脫水單元的無水乙醇?xì)?1加熱，粗餾塔塔釜第二再沸器(E102)由來 自精塔I (T102)塔頂?shù)奈锪?加熱，來自閃蒸罐13的閃蒸氣15和來自閃蒸罐14的閃蒸氣 17進(jìn)入粗餾塔直接給粗餾塔加熱。粗酒凝液4經(jīng)預(yù)熱后進(jìn)入精塔I (T102)的下部，經(jīng)精餾 后，塔釜得到物流6淡酒液；塔頂?shù)玫焦卜幸掖細(xì)?，共沸乙醇?xì)夥譃槲锪?和物流8，物流7 經(jīng)冷凝后，回流入精塔I上部；物流8進(jìn)入分子篩脫水單元，脫水后得到共沸乙醇產(chǎn)品。粗 酒凝液4的預(yù)熱方式為粗酒凝液4與來自閃蒸罐13的閃蒸凝液16換熱；精塔I的加熱 方式為精塔塔釜再沸器(E103)由來自精塔II(T103)塔頂?shù)奈锪?0加熱。物流6淡酒液 經(jīng)預(yù)熱后進(jìn)入精塔II(T103)的下部，經(jīng)精餾后，塔釜得到精塔廢水9 ；塔頂?shù)玫礁叨染茪馕?流10，物流10經(jīng)冷凝后分為物流11和物流12，物流11進(jìn)入精塔I的上部，物流12回流入 精塔II上部；物流6淡酒液的預(yù)熱方式為物流6與精塔廢水9換熱；精塔II的加熱方式 為精塔II塔釜再沸器(E104)由來自界外的一次蒸汽19加熱。精塔廢水9換熱后進(jìn)入閃 蒸罐14，經(jīng)閃蒸后，罐頂?shù)玫介W蒸氣17，罐底得到閃蒸凝液18 ；—次蒸汽19冷凝后，進(jìn)入閃 蒸罐13，經(jīng)閃蒸后，罐頂?shù)玫介W蒸氣15，罐底得到閃蒸凝液16。下面通過實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步闡述。
具體實(shí)施例方式比較例1采用圖1所示流程，發(fā)酵醪液25經(jīng)低壓共沸精餾塔I塔頂氣預(yù)熱后得到發(fā)酵醪液 26，發(fā)酵醪液26經(jīng)廢醪液29預(yù)熱后得到發(fā)酵醪液27，發(fā)酵醪液27進(jìn)入粗餾塔II的上部， 經(jīng)粗餾后，在粗餾塔的上部側(cè)線采出粗酒氣28，在粗餾塔的塔釜得到廢醪液29，粗酒氣28 進(jìn)入低壓共沸精餾塔的下部，經(jīng)精餾后，在低壓共沸精餾塔的上部側(cè)線采出共沸酒精33，在 低壓共沸精餾塔的塔釜得到淡酒液34，共沸酒精33和高度酒氣凝液一起作為高壓共沸精 餾塔的塔頂回流液35，淡酒液34經(jīng)精塔廢水38預(yù)熱后得到淡酒液42，淡酒液42進(jìn)入高壓 共沸精餾塔的中部，經(jīng)精餾后，在高壓共沸精餾塔的側(cè)線采出共沸酒精37，在高壓共沸精餾 塔的塔釜得到精塔廢水38。流程中，高壓共沸精餾塔的塔頂氣給粗餾塔的塔釜加熱，粗餾塔 側(cè)線氣相采出粗酒氣進(jìn)入低壓共沸精餾塔，給低壓共沸精餾塔提供熱量。粗餾塔、低壓共沸 精餾塔、高壓共沸精餾塔均在加壓下操作，粗餾塔的操作壓力大于低壓共沸精餾塔的操作 壓力。粗餾塔塔板數(shù)為26，進(jìn)料位置為從上至下第2塊塔板，塔頂操作壓力140kPa，塔頂 操作溫度lore，塔釜操作溫度112°C。低壓共沸精餾塔塔板數(shù)為50，進(jìn)料位置為從上至下第48塊塔板，塔頂操作壓力IlOkPa,塔頂操作溫度77°C，塔釜操作溫度94°C。高壓共沸精餾塔塔板數(shù)為68，進(jìn)料位置為從上至下第35塊塔板，塔頂操作壓力 580kPa，塔頂操作溫度128°C，塔釜操作溫度158。粗餾塔內(nèi)出現(xiàn)堵塞塔板現(xiàn)象。蒸汽消耗量為1. 6噸蒸汽/噸共沸乙醇產(chǎn)品。實(shí)施例1采用圖2所示流程，乙醇含量為9重量％的發(fā)酵醪液1先與廢醪液2換熱，再與粗 酒氣3換熱，然后進(jìn)入粗餾塔(TlOl)的上部，經(jīng)粗餾后，塔釜得到乙醇含量小于0.005重 量％的廢醪液2，塔頂?shù)玫揭掖己繛?8重量％的粗酒氣3，粗酒氣3依次進(jìn)入三級串聯(lián) 的換熱器，經(jīng)逐級冷凝后得到粗酒凝液4，不凝性氣體5排出界外。粗餾塔塔釜第一再沸器 (ElOl)由來自分子篩脫水單元的無水乙醇?xì)?1加熱，粗餾塔塔釜第二再沸器(E102)由物 流7加熱，來自閃蒸罐13的閃蒸氣15和來自閃蒸罐14的閃蒸氣17進(jìn)入粗餾塔直接給粗 餾塔加熱。粗酒凝液4與來自閃蒸罐13的閃蒸凝液16換熱后進(jìn)入精塔I (T102)的下部，經(jīng) 精餾后，塔釜得到乙醇含量為40重量％的淡酒液(物流6)；塔頂?shù)玫焦卜幸掖細(xì)猓卜幸?醇?xì)夥譃槲锪?和物流8 (物流7和物流8的重量比為3 6)，物流7經(jīng)冷凝后，回流入精 塔I上部；物流8進(jìn)入分子篩脫水單元，脫水后得到共沸乙醇產(chǎn)品。精塔塔釜再沸器(E103) 由來自精塔Π(Τ103)塔頂?shù)母叨染茪?物流10)加熱。淡酒液(物流6)與精塔廢水9換熱后進(jìn)入精塔II (Τ103)的下部，經(jīng)精餾后，塔釜 得到精塔廢水9 ；塔頂?shù)玫揭掖己拷咏卜薪M成的高度酒氣(物流10)，物流10經(jīng)冷凝后 為高度酒，高度酒分為物流11和物流12 (物流11和物流12的重量比為2 5)，物流11進(jìn) 入精塔I的上部，物流12回流入精塔II上部。精塔II塔釜再沸器(Ε104)由來自界外的 一次蒸汽19加熱。精塔廢水9換熱后進(jìn)入閃蒸罐14，經(jīng)閃蒸后，罐頂?shù)玫介W蒸氣17，罐底得到閃蒸凝 液18 ；—次蒸汽19冷凝后，進(jìn)入閃蒸罐13，經(jīng)閃蒸后，罐頂?shù)玫介W蒸氣15，罐底得到閃蒸凝 液16。粗餾塔塔板數(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。精塔I塔板數(shù)為50，進(jìn)料位置為第48塊塔板，操作壓力為 130kPa，塔頂溫度為85°C，塔釜溫度為92°C。精塔III塔板數(shù)為68，進(jìn)料位置為從上至下 第60塊塔板，操作壓力為500kPa，塔頂溫度為125°C，塔釜溫度為153°C。粗餾塔塔頂三級 換熱器的出口溫度分別為35°C、23°C和17°C。粗餾塔塔釜第一再沸器(ElOl)出口溫度為 82°C，壓力為52kPa。粗餾塔塔釜第二再沸器(E102)出口溫度為82°C，壓力為52kPa。精 塔I塔釜再沸器(E103)出口溫度為92. 5，壓力為141kPa。精塔II塔釜再沸器(E104)出 口溫度為154°C，壓力為511kPa。蒸汽消耗量為1.2噸蒸汽/噸共沸乙醇產(chǎn)品，每噸共沸乙醇產(chǎn)品與比較例1相 比可節(jié)省25%的能耗。實(shí)施例2 4采用圖2所示流程，只是改變各塔的操作條件。具體的操作條件及蒸汽消耗量見 表1。表 權(quán)利要求
1.一種三塔三效差壓熱集成制取共沸乙醇的方法，包括以下步驟a)發(fā)酵醪液1經(jīng)預(yù)熱后進(jìn)入粗餾塔的上部，經(jīng)粗餾后，塔釜得到廢醪液2，塔頂?shù)玫酱?酒氣3 ；粗酒氣3依次進(jìn)入至少兩級串聯(lián)的換熱器，經(jīng)逐級冷凝后得到粗酒凝液4，不凝性氣 體5排出界外或引入后序工段處理；發(fā)酵醪液1的預(yù)熱方式為發(fā)酵醪液1先與廢醪液2換 熱后，再與粗酒氣3換熱；粗餾塔的加熱方式為粗餾塔塔釜第一再沸器由來自分子篩脫水 單元的無水乙醇?xì)?1加熱，粗餾塔塔釜第二再沸器由來自精塔I塔頂?shù)奈锪?加熱，來自 閃蒸罐13的閃蒸氣15和來自閃蒸罐14的閃蒸氣17進(jìn)入粗餾塔直接給粗餾塔加熱；b)粗酒凝液4經(jīng)預(yù)熱后進(jìn)入精塔I的下部，經(jīng)精餾后，塔釜得到物流6；塔頂?shù)玫焦卜?乙醇?xì)猓卜幸掖細(xì)夥譃槲锪?和物流8，物流7經(jīng)冷凝后，回流入精塔I上部；物流8進(jìn)入 分子篩脫水單元，脫水后得到共沸乙醇產(chǎn)品；粗酒凝液4的預(yù)熱方式為粗酒凝液4與來自 閃蒸罐13的閃蒸凝液16換熱；精塔I的加熱方式為精塔塔釜再沸器由來自精塔II塔頂 的物流10加熱；c)物流6經(jīng)預(yù)熱后進(jìn)入精塔II的下部，經(jīng)精餾后，塔釜得到精塔廢水9；塔頂?shù)玫轿锪?10，物流10經(jīng)冷凝后分為物流11和物流12，物流11進(jìn)入精塔I的上部，物流12回流入精 塔II上部；物流6的預(yù)熱方式為物流6與精塔廢水9換熱；精塔II的加熱方式為精塔 II塔釜再沸器由來自界外的一次蒸汽19加熱；d)精塔廢水9換熱后進(jìn)入閃蒸罐14，經(jīng)閃蒸后，罐頂?shù)玫介W蒸氣17，罐底得到閃蒸凝液 18 ；一次蒸汽19冷凝后，進(jìn)入閃蒸罐13，經(jīng)閃蒸后，罐頂?shù)玫介W蒸氣15，罐底得到閃蒸凝液 16。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述三塔三效差壓熱集成制取共沸乙醇的方法，其特征在于粗餾塔 的操作條件塔板數(shù)為20 30，塔頂溫度為50 70°C，塔釜溫度為70 100°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；精塔I的操作條件塔板數(shù)為40 70，塔頂溫度為75 100°C，塔釜溫度為80 110°C，操作壓力為50 500kPa，進(jìn)料板位置位于從上至下第40 50塊塔板處；精塔II的操作條件塔板數(shù)為50 80，塔頂溫度為100 140°C，塔釜溫度為120 1600C ；操作壓力為100 800kPa，進(jìn)料板位置位于從上至下第55 65塊塔板處。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述三塔三效差壓熱集成制取共沸乙醇的方法，其特征在于粗餾塔 的操作條件塔板數(shù)為22 觀，塔頂溫度為53 65°C，塔釜溫度為75 90°C，操作壓力P 為 IOkPa < P < 50kPa,或者 50kPa < P < 101. 3kPa ；精塔I的操作條件塔板數(shù)為50 65，塔頂溫度為80 90°C，塔釜溫度為85 100°C， 操作壓力為60 400kPa ；精塔II的操作條件塔板數(shù)為65 75，塔頂溫度為110 130°C，塔釜溫度為125 1450C ；操作壓力為200 700kPao
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述三塔三效差壓熱集成制取共沸乙醇的方法，其特征在于粗餾塔 的操作壓力P為20kPa < P < 50kPa,或者50kPa < P < 70kPa ；精塔I的操作壓力為100 200kPa ；精塔II的操作壓力為350 550kPa。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述三塔三效差壓熱集成制取共沸乙醇的方法，其特征在于粗餾塔 的操作壓力 P 為 30kPa < P < 50kPa,或者 50kPa < P < 60kPa。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述三塔三效差壓熱集成制取共沸乙醇的方法，其特征在于粗餾塔、精塔I和精塔II的操作壓力依次增加。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述制共沸乙醇的三塔加熱方法，其特征在于物流7與物流8的重 量比為1/4 2 1，物流11和物流12的重量比為1/4 1 1。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述制共沸乙醇的三塔加熱方法，其特征在于物流7與物流8的重 量比為1/3 1 1，物流11和物流12的重量比為1/3 1/2 1。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種三塔三效差壓熱集成制取共沸乙醇的方法，主要解決現(xiàn)有技術(shù)中存在能耗高的問題。本發(fā)明通過采用以下加熱方式粗餾塔塔釜第一再沸器由來自分子篩脫水單元的無水乙醇?xì)?1加熱，粗餾塔塔釜第二再沸器由來自精塔I塔頂?shù)奈锪?加熱，來自閃蒸罐13的閃蒸氣15和來自閃蒸罐14的閃蒸氣17進(jìn)入粗餾塔直接給粗餾塔加熱；精塔塔釜再沸器由來自精塔II塔頂?shù)奈锪?0加熱；精塔II塔釜再沸器由來自界外的一次蒸汽19加熱的技術(shù)方案較好地解決了該問題，可應(yīng)用于三塔差壓蒸餾制備共沸乙醇的工業(yè)生產(chǎn)中。
文檔編號C07C31/08GK102126920SQ20101002274
公開日2011年7月20日 申請日期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, 林長駿, 石榮華, 繆晡, 韓飛 申請人:中國石化集團(tuán)上海工程有限公司, 中國石油化工集團(tuán)公司