CN102126922A - 差压蒸馏中粗酒气的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种差压蒸馏中粗酒气的处理方法，主要解决现有技术中存在粗酒气所含的热能没有加以利用，以及粗酒气中的不凝气影响粗馏塔后序流程操作稳定性的问题。本发明通过采用包括以下步骤：a)发酵醪液进入粗馏塔上部，经粗馏后，在塔顶得到粗酒气，在塔釜得到废醪液；b)粗酒气依次进入至少两级串联的换热器，逐级冷凝后得到粗酒凝液进入后序精制程序，不凝性气体排出界外或引入后序工段处理的技术方案较好地解决了该问题，可应用于差压蒸馏制备共沸乙醇的工业生产中。
Description
技术领域
本发明涉及一种差压蒸馏中粗酒气的处理方法。
背景技术
石油资源的日益短缺，自然环境恶化的亟待改善，燃料乙醇作为一种对环境污染小，可替代石油的能源受到各国的关注。
目前从发酵醪液生产燃料乙醇的过程，多采用两塔或三塔蒸馏方法。文献CN1644703A提供了一种燃料乙醇生产方法，采用醪塔、脱水塔两塔工艺生产燃料乙醇。此流程两塔差压操作，粗酒气气相进脱水塔。文献CN101085717A提供了一种采用三塔热集成装置进行乙醇精馏的工艺方法，采用醪塔、低压共沸精馏塔和高压共沸精馏塔三塔工艺生产燃料乙醇和食用乙醇。此流程醪塔侧线采出的粗酒气直接进低压共沸精馏塔。上述两文献中，粗馏塔采出的粗酒气都是以气相直接进入后序程序，一方面，粗酒气所含的热能没有加以利用；另一方面，粗酒气中由于含有二氧化碳、乙醛等杂质，这些不凝气进入后序流程后，不能冷凝下来，在后序的精馏塔中会出现液泛现象，从而影响后序流程操作的稳定性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有技术中存在粗酒气所含的热能没有加以利用，以及粗酒气中的不凝气影响粗馏塔后序流程操作稳定性的问题，提供一种新的差压蒸馏中粗酒气的处理方法。该方法具有节能降耗，粗馏塔后序流程操作稳定性好的特点。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种差压蒸馏中粗酒气的处理方法，包括以下步骤：
a)发酵醪液进入粗馏塔上部，经粗馏后，在塔顶得到粗酒气，在塔釜得到废醪液；
b)粗酒气依次进入至少两级串联的换热器，逐级冷凝后得到粗酒凝液进入后序精制程序，不凝性气体排出界外或引入后序工段处理。
上述技术方案中，步骤b)中粗酒气优选方案为依次进入三级串联的换热器，其中粗馏塔的操作条件优选范围为：塔板数优选范围为20～30，更优选范围为22～28，最优选范围为23～25℃；塔顶温度优选范围为50～70℃，更优选范围为40～70℃，最优选范围为5.～65℃；塔釜温度优选范围为65～100℃，更优选范围为70～95℃，最优选范围为75～90℃；操作压力P优选范围为10kPa＜P＜101.3kPa，，更优选范围为10kPa＜P＜50kPa，或者50kPa＜P＜101.3kPa，最优选范围为20kPa＜P＜40kPa，或者60kPa＜P＜90kPa。进料板位置优选方案为位于从上至下第2～10块塔板处。一级换热器的出口温度优选范围为20～60℃，更优选范围为25～45℃，最优选范围为30～40℃。二级换热器的出口温度优选范围为10～50℃，更优选范围为15～40℃，最优选范围为18～35℃。。三级换热器的出口温度优选范围为5～40℃，更优选范围为10～30℃，最优选范围为13～25℃。发酵醪液优选方案为经一级换热器预热后再进入粗馏塔。
本发明中，所述压力均为绝对压力。
采用本发明方法，一方面粗酒气所含的热能经多级冷凝后，可以得到利用，最高可以回收8×105kJ热能；同时，发酵醪液可以得到预热，从而节省能耗。另一方面，粗酒气经多级冷凝后，以液相进入后序流程，避免了液泛现象的出现，提高了后序流程操作的稳定性，取得了较好的技术效果。
附图说明
图1为本发明流程示意图。
图2为比较例流程示意图。
图1和图2中，1为发酵醪液，2为粗馏塔，3为废醪液，4为粗酒气，5为粗酒凝液，6为不凝性气体，7为一级换热器，8为二级换热器，9为三级换热器，10为精馏塔。
图1中，成熟醪液1经一级换热器7预热后进入粗馏塔2上部，经粗馏后，在塔顶得到粗酒气4，在塔釜得到废醪液3。粗酒气4依次进入一级换热器7、二级换热器8和三级换热器9，逐级冷凝后得到粗酒凝液5，粗酒凝液5进入后序流程中的精馏塔10上部；不凝性气体6排出界外。
图2中，成熟醪液1进入粗馏塔2上部，经粗馏后，在塔顶得到粗酒气4，在塔釜得到废醪液3。粗酒气4进入后序流程中的精馏塔10下部。
下面通过实施例对本发明作进一步阐述。
具体实施方式
【实施例1】
采用图1所示流程，乙醇含量为9重量％的发酵醪液经一级换热器7预热后进入粗馏塔的上部，经粗馏后，在粗馏塔的塔顶得到乙醇含量为48重量％的粗酒气，在塔釜得到乙醇含量小于0.005重量％的废醪液。粗酒气依次进入一级换热器7、二级换热器8和三级换热器9，逐级冷凝后得到粗酒凝液，粗酒凝液进入后序流程中的精馏塔上部；不凝性气体排出界外。
粗馏塔的操作条件为：塔板数为26，进料位置为从上至下第2块塔板，操作压力为40kPa，塔顶温度为60℃，塔釜温度为81℃。一级换热器的出口温度为35℃，二级换热器的出口温度为23℃，三级换热器的出口温度为17℃。精馏塔的操作条件为：塔板数为50，进料位置为从上至下第48块塔板，操作压力为120kPa，塔顶温度为83℃，塔釜温度为90℃。
装置运转300天后，三级换热器共回收热量7.86×105kJ，同时精馏塔未出现液泛现象，操作平稳。
【实施例2】
按照【实施例1】的步骤，只是发酵醪液未经预热即进入粗馏塔的上部。
粗馏塔的操作条件为：塔板数为26，进料位置为从上至下第2块塔板，操作压力为30kPa，塔顶温度为54℃，塔釜温度为76℃。一级换热器的出口温度为33℃，二级换热器的出口温度为20℃，三级换热器的出口温度为16℃。精馏塔的操作条件为：塔板数为50，进料位置为从上至下第48块塔板，操作压力为100kPa，塔顶温度为78℃，塔釜温度为86℃。
装置运转300天后，三级换热器共回收热量8×105kJ，同时精馏塔未出现液泛现象，操作平稳。
【实施例3】
按照【实施例1】的步骤，只是粗馏塔的操作条件为：塔板数为26，进料位置为从上至下第2块塔板，操作压力为60kPa，塔顶温度为69℃，塔釜温度为90℃。一级换热器的出口温度为37.5℃，二级换热器的出口温度为25℃，三级换热器的出口温度为18.3℃。精馏塔的操作条件为：塔板数为50，进料位置为从上至下第48块塔板，操作压力为170kPa，塔顶温度为92℃，塔釜温度为99℃。
装置运转300天后，三级换热器共回收热量6.9×105kJ，同时精馏塔未出现液泛现象，操作平稳。
【实施例4】
按照【实施例1】的步骤，只是不凝性气体进入后序吸收工段。
粗馏塔的操作条件为：塔板数为26，进料位置为从上至下第2块塔板，操作压力为40kPa，塔顶温度为60℃，塔釜温度为81℃。一级换热器的出口温度为35℃，二级换热器的出口温度为23℃，三级换热器的出口温度为17℃。精馏塔的操作条件为：塔板数为50，进料位置为从上至下第48块塔板，操作压力为120kPa，塔顶温度为83℃，塔釜温度为90℃。
装置运转300天后，三级换热器共回收热量7.86×105kJ，同时精馏塔未出现液泛现象，操作平稳。
【比较例1】
采用图2所示流程，成熟醪液进入粗馏塔上部，经粗馏后，在塔顶得到粗酒气，在塔釜得到废醪液。粗酒气直接进入后序流程中的精馏塔10下部。
粗馏塔的操作条件为：塔板数为26，进料位置为从上至下第2块塔板，操作压力为140kPa，塔顶温度为101℃，塔釜温度为112℃。精馏塔的操作条件为：塔板数为50，进料位置为从上至下第48块塔板，操作压力为110kPa，塔顶温度为77℃，塔釜温度为94℃。
装置运转12小时后，精馏塔出现液泛现象，操作稳定性不好。同时，粗酒气的热能未加利用，浪费了能量。
Claims (5)
1.一种差压蒸馏中粗酒气的处理方法，包括以下步骤：
a)发酵醪液进入粗馏塔上部，经粗馏后，在塔顶得到粗酒气，在塔釜得到废醪液；
b)粗酒气依次进入至少两级串联的换热器，逐级冷凝后得到粗酒凝液进入后序精制程序，不凝性气体排出界外或引入后序工段处理。
2.根据权利要求1所述的差压蒸馏中粗酒气的处理方法，其特征在于步骤b)中粗酒气依次进入三级串联的换热器；
粗馏塔的操作条件为塔板数为20～30，塔顶温度为50～70℃，塔釜温度为65～100℃，操作压力P为10kPa＜P＜101.3kPa，进料板位置位于从上至下第2～10块塔板处；
一级换热器的出口温度为20～60℃；二级换热器的出口温度为10～50℃；三级换热器的出口温度为5～40℃。
3.根据权利要求2所述的差压蒸馏中粗酒气的处理方法，其特征在于粗馏塔的操作条件为：塔板数为22～28，塔顶温度为40～70℃，塔釜温度为70～95℃，操作压力P为10kPa＜P＜50kPa，或者50kPa＜P＜101.3kPa；
一级换热器的出口温度为25～45℃；二级换热器的出口温度为15～40℃；三级换热器的出口温度为10～30℃。
4.根据权利要求3所述的差压蒸馏中粗酒气的处理方法，其特征在于粗馏塔的操作条件为：塔板数为23～25，塔顶温度为53～65℃，塔釜温度为75～90℃，操作压力P为20kPa＜P＜40kPa，或者60kPa＜P＜90kPa；
一级换热器的出口温度为30～40℃；二级换热器的出口温度为18～35℃；三级换热器的出口温度为13～25℃。
5.根据权利要求1所述的差压蒸馏中粗酒气的处理方法，其特征在于发酵醪液经一级换热器预热后再进入粗馏塔。
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| CN1179347A (zh) * | 1996-10-11 | 1998-04-22 | 常州市酒精厂 | 多塔蒸馏生产不同等级酒精的方法 |
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| WO2009107840A1 (ja) * | 2008-02-29 | 2009-09-03 | 宇部興産株式会社 | 醗酵アルコールの精製処理方法 |
| CN101580457A (zh) * | 2008-05-13 | 2009-11-18 | 广东中科天元新能源科技有限公司 | 一种以发酵醪液为原料生产无水乙醇的装置及工艺 |
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