CN102260140A - 精馏渗透汽化法生产无水乙醇的新工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种精馏渗透汽化法生产无水乙醇的新工艺，其特征是包括以下步骤：(1)将含水20％-80％的混合乙醇溶液进入精馏塔进行精馏产出95％乙醇；(2)将95％乙醇加热至88℃-91℃进入渗透汽化膜组件进行分离，95％乙醇进入渗透汽化膜组件的流量为100-400L/h。本生产工艺简单、安全，不加入任何第三组份，能耗低，绿色环保，占地面小，极大地降低无水乙醇生产成本。

Description

精馏渗透汽化法生产无水乙醇的新工艺

技术领域

本发明属化工领域，涉及化工产品的生产方法，尤其涉及生产无水乙醇的新工艺。

背景技术

工业化生产无水乙醇的方法很多，常见的有反应法，(镁法、钙法等)、分子筛吸附法，三元共沸蒸馏法，萃取蒸馏法等。这些方法均能实现常规含水量0.5％的无水乙醇生产，但面对含水量0.1％以下的无水乙醇，生产时，要么根本无法实现目标，要么必须付出高成本，高能耗，高污染，高风险，低效率等代价。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术的不足提供一种节能、高效、过程简单、操作方便、产品质量稳定的无水乙醇生产方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种精馏渗透汽化法生产无水乙醇的新工艺，其特点是包括以下步骤：

(1)将含水20％-80％的混合乙醇溶液进入精馏塔进行精馏产出95％乙醇；

(2)将95％乙醇加热至88℃-91℃进入渗透汽化膜组件进行分离，95％乙醇进入渗透汽化膜组件的流量为100-400L/h。

所述精馏塔塔板为100块，精馏时保持塔釜温度80-90℃，塔顶温度78℃。

所述渗透汽化膜组件由十个膜件串联组成，每个膜件的装膜面积为13.2m²，95％乙醇溶液依次透过十个膜件进行分离，透过每一个渗透汽化膜件前的溶液温度保持88℃-91℃。

所述渗透汽化膜组件在真空环境下运行，真空度≥0.5Mpa。

所述渗透汽化膜组件采用聚乙烯腈/聚丙烯醇(PAN/PVA)复合膜。

本发明的有益效果是：本发明的原理是：渗透汽化膜是具有致密皮层的高分子材料复合膜，该膜组件分为上侧室和下侧室，上侧室为液相室，下侧室为汽相室，汽相室与真空系统相连接，含水的料液被加热到一定温度后进入液相室，膜对料液中的水分子有选择性透过，水分子溶解吸附于膜表面，由于真空的作用，在膜的另一侧中水的蒸汽分压小于其饱和气压，依靠这种在膜两侧形成的水蒸汽分压的不同，使水分子得以不断渗透通过膜，并在膜的另一侧汽化，被真空带到冷凝系统，经冷凝得到液体透物，膜组件出口得到无水乙醇产品。本生产工艺简单、安全，不加入任何第三组份，能耗低，绿色环保，占地面小，极大地降低无水乙醇生产成本。

附图说明

图1为本发明原理图；

图2为本发明流程图；

图中：1--原料罐，2-精馏塔，3-A冷凝器，4-预热器，5-A进料泵，6-95％乙醇罐，7--B进料泵，8-加热器组，9-渗透汽化膜组件，10-B冷凝器，11-成品罐，12-流量控制器。

具体实施方式

以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例1：见图1，精馏渗透汽化法生产无水乙醇的新工艺，步骤如下：

(1)将原料罐1中含水20％-80％的混合乙醇溶液通过A进料泵5进入高位槽4，再进入精馏塔2，该精馏塔塔板为100块，保持塔釜温度80-90℃，塔顶温度78℃，进行精馏，产出的乙醇经A冷凝器3冷凝，即为95％乙醇进入95％乙醇罐6；

(2)将95％乙醇溶液通过B进料泵7进入预热器4加热至80℃-90℃，流量控制为100-400L/h，然后进入渗透汽化膜组件9进行分离，所述渗透汽化膜组件9由十个渗透汽化膜件串联组成，每个膜件的装膜面积为13.2m²，95％乙醇溶液依次透过十个渗透汽化膜件进行脱水，为了保证透过每一级渗透汽化膜件前的液体温度保持88℃-91℃，加热器组8可以设计成与十个渗透汽化膜件对应的十个加热器，95％乙醇溶液先进入一级加热器加热至88℃-91℃，进入一级渗透汽化膜件，经过一级渗透汽化膜件分离，再进入二级加热器加热至88℃-91℃，以补充在脱出水分后所损失的热量，然后进入二级渗透汽化膜件分离，脱水后进入三级加热器加热以补充在脱出水分后所损失的热量，依次类推，直至进入十级渗透汽化膜件进行分离；经十级渗透汽化膜件的脱水分离，可得到含水量≤0.1％的高纯度无水乙醇。

所述渗透汽化膜组件在真空环境下运行，可将所述渗透汽化膜组件9外罩一个真空罩，用真空泵持续抽真空使真空度≥0.5Mpa；用自力式调节阀控制加热器的压力为0.14Mpa，确保所述渗透汽化膜组件的液相室不发生汽化现象。

所述渗透汽化膜组件9液相室内的水经B冷凝器10被真空吸出，返回到原料罐1中与含水乙醇溶液混合，重复上述(1)和(2)步骤进行循环。B冷凝器10的冷凝介质采用冷冻盐水，盐水流量以确保经盐水冷凝后的物料出口温度在-10℃至-12℃之间。

所述渗透汽化膜组件采用聚乙烯腈/聚丙烯醇(PAN/PVA)复合膜。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种精馏渗透汽化法生产无水乙醇的新工艺，其特征在于包括以下步骤：

(1)将含水20％-80％的混合乙醇溶液进入精馏塔进行精馏产出95％乙醇；

(2)将95％乙醇加热至88℃-91℃进入渗透汽化膜组件进行分离，95％乙醇进入渗透汽化膜组件的流量为100-400L/h。

2.如权利要求1所述的精馏渗透汽化法生产无水乙醇的新工艺，其特征在于所述精馏塔塔板为100块，精馏时保持塔釜温度80-90℃，塔顶温度78℃。

3.如权利要求1所述的精馏渗透汽化法生产无水乙醇的新工艺，其特征在于所述渗透汽化膜组件由十个膜件串联组成，每个膜件的装膜面积为13.2m²，95％乙醇溶液依次透过十个膜件进行分离，透过每一个渗透汽化膜件前的溶液温度保持88℃-91℃。

4.如权利要求1所述的精馏渗透汽化法生产无水乙醇的新工艺，其特征在于所述渗透汽化膜组件在真空环境下运行，真空度≥0.5Mpa。

5.如权利要求1所述的精馏渗透汽化法生产无水乙醇的新工艺，其特征在于所述渗透汽化膜组件采用聚乙烯腈/聚丙烯醇(PAN/PVA)复合膜。

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