專利名稱：差壓蒸餾中粗酒氣的處理方法
技術領域：
本發明涉及一種差壓蒸餾中粗酒氣的處理方法。
背景技術：
石油資源的日益短缺，自然環境惡化的亟待改善，燃料乙醇作為一種對環境污染 小，可替代石油的能源受到各國的關注。目前從發酵醪液生產燃料乙醇的過程，多采用兩塔或三塔蒸餾方法。文獻 CN1644703A提供了一種燃料乙醇生產方法，采用醪塔、脫水塔兩塔工藝生產燃料乙醇。此流 程兩塔差壓操作，粗酒氣氣相進脫水塔。文獻CN101085717A提供了一種采用三塔熱集成裝 置進行乙醇精餾的工藝方法，采用醪塔、低壓共沸精餾塔和高壓共沸精餾塔三塔工藝生產 燃料乙醇和食用乙醇。此流程醪塔側線采出的粗酒氣直接進低壓共沸精餾塔。上述兩文獻 中，粗餾塔采出的粗酒氣都是以氣相直接進入后序程序，一方面，粗酒氣所含的熱能沒有加 以利用；另一方面，粗酒氣中由于含有二氧化碳、乙醛等雜質，這些不凝氣進入后序流程后， 不能冷凝下來，在后序的精餾塔中會出現液泛現象，從而影響后序流程操作的穩定性。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是現有技術中存在粗酒氣所含的熱能沒有加以利用， 以及粗酒氣中的不凝氣影響粗餾塔后序流程操作穩定性的問題，提供一種新的差壓蒸餾中 粗酒氣的處理方法。該方法具有節能降耗，粗餾塔后序流程操作穩定性好的特點。為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案如下一種差壓蒸餾中粗酒氣的處 理方法，包括以下步驟a)發酵醪液進入粗餾塔上部，經粗餾后，在塔頂得到粗酒氣，在塔釜得到廢醪液；b)粗酒氣依次進入至少兩級串聯的換熱器，逐級冷凝后得到粗酒凝液進入后序精 制程序，不凝性氣體排出界外或引入后序工段處理。上述技術方案中，步驟b)中粗酒氣優選方案為依次進入三級串聯的換熱器，其中 粗餾塔的操作條件優選范圍為塔板數優選范圍為20 30，更優選范圍為22 28，最優 選范圍為23 25°C ；塔頂溫度優選范圍為50 70°C，更優選范圍為40 70°C，最優選范 圍為5. 65°C ；塔釜溫度優選范圍為65 100°C，更優選范圍為70 95°C，最優選范圍 為75 90°C ；操作壓力P優選范圍為IOkPa < P < 101. 3kPa，，更優選范圍為IOkPa < P
<50kPa,或者 50kPa < P < 101. 3kPa,最優選范圍為 20kPa < P < 40kPa,或者 60kPa < P
<90kPa。進料板位置優選方案為位于從上至下第2 10塊塔板處。一級換熱器的出口溫 度優選范圍為20 60°C，更優選范圍為25 45°C，最優選范圍為30 40°C。二級換熱器 的出口溫度優選范圍為10 50°C，更優選范圍為15 40°C，最優選范圍為18 35°C。。 三級換熱器的出口溫度優選范圍為5 40°C，更優選范圍為10 30°C，最優選范圍為13 250C。發酵醪液優選方案為經一級換熱器預熱后再進入粗餾塔。本發明中，所述壓力均為絕對壓力。
采用本發明方法，一方面粗酒氣所含的熱能經多級冷凝后，可以得到利用，最高可 以回收8X105kJ熱能；同時，發酵醪液可以得到預熱，從而節省能耗。另一方面，粗酒氣經多 級冷凝后，以液相進入后序流程，避免了液泛現象的出現，提高了后序流程操作的穩定性， 取得了較好的技術效果。
圖1為本發明流程示意圖。圖2為比較例流程示意圖。圖1和圖2中，1為發酵醪液，2為粗餾塔，3為廢醪液，4為粗酒氣，5為粗酒凝液， 6為不凝性氣體，7為一級換熱器，8為二級換熱器，9為三級換熱器，10為精餾塔。圖1中，成熟醪液1經一級換熱器7預熱后進入粗餾塔2上部，經粗餾后，在塔頂 得到粗酒氣4，在塔釜得到廢醪液3。粗酒氣4依次進入一級換熱器7、二級換熱器8和三級 換熱器9，逐級冷凝后得到粗酒凝液5，粗酒凝液5進入后序流程中的精餾塔10上部；不凝 性氣體6排出界外。圖2中，成熟醪液1進入粗餾塔2上部，經粗餾后，在塔頂得到粗酒氣4，在塔釜得 到廢醪液3。粗酒氣4進入后序流程中的精餾塔10下部。下面通過實施例對本發明作進一步闡述。
具體實施例方式實施例1采用圖1所示流程，乙醇含量為9重量％的發酵醪液經一級換熱器7預熱后進入 粗餾塔的上部，經粗餾后，在粗餾塔的塔頂得到乙醇含量為48重量％的粗酒氣，在塔釜得 到乙醇含量小于0. 005重量％的廢醪液。粗酒氣依次進入一級換熱器7、二級換熱器8和三 級換熱器9，逐級冷凝后得到粗酒凝液，粗酒凝液進入后序流程中的精餾塔上部；不凝性氣 體排出界外。粗餾塔的操作條件為塔板數為26，進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。一級換熱器的出口溫度為35°C，二級換熱器的 出口溫度為23°C，三級換熱器的出口溫度為17°C。精餾塔的操作條件為塔板數為50，進 料位置為從上至下第48塊塔板，操作壓力為120kPa，塔頂溫度為83V，塔釜溫度為90°C。裝置運轉300天后，三級換熱器共回收熱量7. 86X 105kJ，同時精餾塔未出現液泛 現象，操作平穩。實施例2按照實施例1的步驟，只是發酵醪液未經預熱即進入粗餾塔的上部。粗餾塔的操作條件為塔板數為26，進料位置為從上至下第2塊塔板，操作壓力為 30kPa，塔頂溫度為54°C，塔釜溫度為76°C。一級換熱器的出口溫度為33°C，二級換熱器的 出口溫度為20°C，三級換熱器的出口溫度為16°C。精餾塔的操作條件為塔板數為50，進 料位置為從上至下第48塊塔板，操作壓力為IOOkPa,塔頂溫度為78°C，塔釜溫度為86°C。裝置運轉300天后，三級換熱器共回收熱量8 X 105kJ,同時精餾塔未出現液泛現 象，操作平穩。
實施例3按照實施例1的步驟，只是粗餾塔的操作條件為塔板數為26，進料位置為從上 至下第2塊塔板，操作壓力為60kPa，塔頂溫度為69°C，塔釜溫度為90°C。一級換熱器的出 口溫度為37. 5°C，二級換熱器的出口溫度為25°C，三級換熱器的出口溫度為18. 3°C。精餾 塔的操作條件為塔板數為50，進料位置為從上至下第48塊塔板，操作壓力為170kPa，塔頂 溫度為92°C，塔釜溫度為99°C。裝置運轉300天后，三級換熱器共回收熱量6. 9 X 105kJ,同時精餾塔未出現液泛現 象，操作平穩。實施例4按照實施例1的步驟，只是不凝性氣體進入后序吸收工段。粗餾塔的操作條件為塔板數為26，進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。一級換熱器的出口溫度為35°C，二級換熱器的 出口溫度為23°C，三級換熱器的出口溫度為17°C。精餾塔的操作條件為塔板數為50，進 料位置為從上至下第48塊塔板，操作壓力為120kPa，塔頂溫度為83V，塔釜溫度為90°C。裝置運轉300天后，三級換熱器共回收熱量7. 86X 105kJ，同時精餾塔未出現液泛 現象，操作平穩。比較例1采用圖2所示流程，成熟醪液進入粗餾塔上部，經粗餾后，在塔頂得到粗酒氣，在 塔釜得到廢醪液。粗酒氣直接進入后序流程中的精餾塔10下部。粗餾塔的操作條件為塔板數為26，進料位置為從上至下第2塊塔板，操作壓力為 140kPa，塔頂溫度為10rC，塔釜溫度為112°C。精餾塔的操作條件為塔板數為50，進料位 置為從上至下第48塊塔板，操作壓力為IlOkPa,塔頂溫度為77°C，塔釜溫度為94°C。裝置運轉12小時后，精餾塔出現液泛現象，操作穩定性不好。同時，粗酒氣的熱能 未加利用，浪費了能量。
權利要求
1.一種差壓蒸餾中粗酒氣的處理方法，包括以下步驟a)發酵醪液進入粗餾塔上部，經粗餾后，在塔頂得到粗酒氣，在塔釜得到廢醪液；b)粗酒氣依次進入至少兩級串聯的換熱器，逐級冷凝后得到粗酒凝液進入后序精制程 序，不凝性氣體排出界外或引入后序工段處理。
2.根據權利要求1所述的差壓蒸餾中粗酒氣的處理方法，其特征在于步驟b)中粗酒氣 依次進入三級串聯的換熱器；粗餾塔的操作條件為塔板數為20 30，塔頂溫度為50 70°C，塔釜溫度為65 100°C，操作壓力P為IOkPa < P < 101. 3kPa，進料板位置位于從上至下第2 10塊塔板 處；一級換熱器的出口溫度為20 60°C ；二級換熱器的出口溫度為10 50°C ；三級換熱 器的出口溫度為5 40°C。
3.根據權利要求2所述的差壓蒸餾中粗酒氣的處理方法，其特征在于粗餾塔的操作 條件為塔板數為22 觀，塔頂溫度為40 70°C，塔釜溫度為70 95°C，操作壓力P為 IOkPa < P < 50kPa,或者 50kPa < P < 101. 3kPa ；一級換熱器的出口溫度為25 45°C ；二級換熱器的出口溫度為15 40°C ；三級換熱 器的出口溫度為10 30°C。
4.根據權利要求3所述的差壓蒸餾中粗酒氣的處理方法，其特征在于粗餾塔的操作 條件為塔板數為23 25，塔頂溫度為53 65°C，塔釜溫度為75 90°C，操作壓力P為 20kPa < P < 40kPa,或者 60kPa < P < 90kPa ；一級換熱器的出口溫度為30 40°C ；二級換熱器的出口溫度為18 35°C ；三級換熱 器的出口溫度為13 25°C。
5.根據權利要求1所述的差壓蒸餾中粗酒氣的處理方法，其特征在于發酵醪液經一級 換熱器預熱后再進入粗餾塔。
全文摘要
本發明涉及一種差壓蒸餾中粗酒氣的處理方法，主要解決現有技術中存在粗酒氣所含的熱能沒有加以利用，以及粗酒氣中的不凝氣影響粗餾塔后序流程操作穩定性的問題。本發明通過采用包括以下步驟a)發酵醪液進入粗餾塔上部，經粗餾后，在塔頂得到粗酒氣，在塔釜得到廢醪液；b)粗酒氣依次進入至少兩級串聯的換熱器，逐級冷凝后得到粗酒凝液進入后序精制程序，不凝性氣體排出界外或引入后序工段處理的技術方案較好地解決了該問題，可應用于差壓蒸餾制備共沸乙醇的工業生產中。
文檔編號C07C29/76GK102126922SQ20101002274
公開日2011年7月20日 申請日期2010年1月13日 優先權日2010年1月13日
發明者丁偉軍, 林長駿, 石榮華, 繆晡, 韓飛 申請人:中國石化集團上海工程有限公司, 中國石油化工集團公司