CN107311842B - 一种从乙醇、水和煤油混合液中精馏回收乙醇的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种从乙醇、水和煤油混合液中精馏回收乙醇的方法，该方法利用机械压缩机将精馏塔顶逸出乙醇蒸汽压缩为过热蒸汽，从而部分进入再沸器冷凝释放相变热，使精馏塔塔釜进入再沸器的液体受热后部分汽化，上升返回塔釜，部分进入预热器对进水加热，为精馏系统提供热源，最终再沸器排出的乙醇冷凝液部分回流至精馏塔塔顶，部分进入冷凝冷却器，预热器排出的乙醇蒸汽或冷凝液也进入冷凝冷却器进一步冷凝冷却，实现乙醇回收；本发明方法实现了塔顶蒸汽的有效利用，除初开车阶段外无外加蒸汽消耗，运行成本低，而且循环冷却水用量少，设备少，投资小，系统操作稳定，最终回收乙醇浓度≥90%，具有良好的市场前景。
Description
技术领域
本发明属于废水处理领域，尤其涉及一种从乙醇、水和油混合液中精馏回收乙醇的方法。
背景技术
精馏是从乙醇、水和油混合液中回收乙醇的成熟技术。而传统的精馏系统通常通过再沸器提供热源，即在精馏塔塔釜设置再沸器，向再沸器中通入蒸汽，利用蒸汽冷凝释放的相变热将塔釜液进一步汽化，从而使塔釜产生上升的蒸汽。
然而在实际生产中，这种塔釜加热方式存在着显著的问题如：当蒸汽压力波动时，无法保证塔内温度，压力的稳定，继而影响塔的正常操作；除此之外，还存在蒸汽消耗大、冷凝水难回用、循环水用量大、设备多投资大等不足。
因此，发明人认为针对精馏技术的进一步改良以及乙醇回收新技术的开发具有良好的市场前景。
发明内容
为了解决传统精馏技术受蒸汽压力波动大，无法保证塔内温度以及压力的稳定问题的同时还存在蒸汽消耗大、冷却水难回收循环水用量大设备多投资大等不足，本发明提出一种从乙醇、水和油混合液中精馏回收乙醇的新方法。
为达上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种从乙醇、水和油混合液中精馏回收乙醇的方法，包括以下步骤：
步骤（1）：混合液经预热器预热后进入精馏塔；
步骤（2）：向步骤（1）精馏塔塔釜再沸器中通入饱和蒸汽，对塔釜加热，使塔顶温度升高至乙醇蒸汽从塔顶逸出；
步骤（3）：将步骤（2）塔顶逸出的蒸汽引入机械压缩机压缩后部分进入再沸器，冷凝释放相变热，使塔釜进入再沸器的液体受热汽化，上升，返回塔釜；
步骤（4）：将步骤（2）塔顶逸出的蒸汽引入机械压缩机压缩后部分进入步骤（1）预热器对进水加热；
步骤（5）：油从塔釜排出，乙醇回收。
步骤（6）：步骤（3）冷凝得到的乙醇冷凝液部分回流至步骤（1）精馏塔塔顶，部分进入冷凝冷却器进一步冷凝冷却，回收乙醇。
步骤（7）：从预热器出来的乙醇蒸汽或冷凝液进入步骤（6）冷凝冷却器进一步冷凝冷却，回收乙醇。
步骤（7）：回收的乙醇浓度≥90%。
步骤（5）：油从塔釜排出，乙醇浓度≤0.002%。
步骤（2）中通入的饱和蒸汽压力为 0.25～1.0MPa ，塔顶温度升至＞80℃。
步骤（2）中通入的饱和蒸汽压力为 0.4～0.6MPa ，塔顶温度升至 85～90℃ 。
步骤（3）机械压缩机压缩后乙醇蒸汽压力为0.4~1.0MPa，温度为100~150℃。
乙醇蒸汽压力为0.5～0.8MPa，温度为100～110℃。
作为优选技术方案，本发明的方法，包括如下步骤：
步骤（1）：取10m3/h上述溶液，经预热器预热后进入精馏塔中；:
步骤（2）：向步骤（1）精馏塔塔釜再沸器中通入0.4Mpa的饱和蒸汽，对塔釜加热，待塔顶温度升至＞80℃时，乙醇蒸汽从塔顶逸出；
步骤（3）：将步骤（2）塔顶逸出的蒸汽引入机械压缩机压缩后部分进入再沸器，乙醇蒸汽冷凝释放相变热，从塔釜进入再沸器的液体受热后部分汽化，成为上升蒸汽返回塔釜；压缩后的乙醇蒸汽压力为0.4～1.0MPa，温度为100～150℃。
步骤（4）：步骤（2）塔顶逸出的蒸汽引入机械压缩机压缩后部分进入步骤（1）预热器对进水加热；
步骤（5）：油从塔釜排出，乙醇浓度≤0.002%；
步骤（6）：步骤（3）冷凝得到的乙醇冷凝液部分回流至步骤（1）精馏塔塔顶，部分进入冷凝冷却器进一步冷凝冷却，回收乙醇；
步骤（7）：从预热器出来的乙醇蒸汽或冷凝液进入步骤（6）冷凝冷却器进一步冷凝冷却，回收乙醇，乙醇浓度≥90%。
步骤（5）：步骤（2）机械压缩后的乙醇蒸汽部分进入预热器对进水加热，然后进入冷凝冷却器进一步冷凝冷却，随后回用。
步骤（6）：油从塔釜排出，乙醇浓度≤0.002%
和传统技术相比，本发明具有如下有益效果：
1、本发明公开了一种从乙醇、水和油混合液中精馏回收乙醇的新方法，该方法通过设置机械压缩机，提供了一种获得热源的新方式的同时实现了塔顶蒸汽的有效利用；
2、本发明方法充分利用乙醇蒸汽，除初开车阶段外无外加蒸汽消耗，运行陈本低；
3、本发明方法除了循环冷却水用量少，设备少，投资小，系统操作稳定外，回收乙醇浓度≥90%。
附图说明
图1为本发明的回收方法的工艺流程图。
具体实施方式
为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，下面对本发明进一步详细说明。但下述的实施实例仅仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明的保护范围以权利要求书为准。
如图1所示，一种从乙醇、水和油混合液中精馏回收乙醇的方法，乙醇、水和油混合液通过预热器预热后进入精馏系统，向塔釜再沸器中通入饱和蒸汽（0.4Mpa），对塔釜加热，待塔顶温度升至＞80℃时，乙醇蒸汽从塔顶逸出并被引入机械压缩机压缩，压力增大（0.4~1Mpa），成为过热蒸汽(100~150℃)，一部分进入预热器与进水换热，一部分进入再沸器；
在再沸器中，过热蒸汽冷凝释放相变热，从精馏塔塔釜进入再沸器的液体受热后部分汽化，成为上升蒸汽返回塔釜；从再沸器排出的乙醇冷凝液部分回流至精馏塔塔顶，部分进入冷凝冷却器进一步冷凝冷却，用于回收；
从预热器出来的乙醇蒸汽或冷凝液也进入冷凝冷却器进一步冷凝冷却，回收乙醇，最终回收乙醇浓度≥90%。
实施例1
某企业的乙醇、煤油混合液，乙醇浓度90%，煤油2.5%，水7.5%。
步骤（1）：取10m3/h上述溶液，经预热器预热后进入精馏塔中；:
步骤（2）：向步骤（1）精馏塔塔釜再沸器中通入0.4Mpa的饱和蒸汽，对塔釜加热，待塔顶温度升至＞80℃时，乙醇蒸汽从塔顶逸出；
步骤（3）：将步骤（2）塔顶逸出的蒸汽引入机械压缩机压缩后部分进入再沸器，乙醇蒸汽冷凝释放相变热，从塔釜进入再沸器的液体受热后部分汽化，成为上升蒸汽返回塔釜；压缩后的乙醇蒸汽压力为0.4MPa，温度为100℃。
步骤（4）：步骤（2）塔顶逸出的蒸汽引入机械压缩机压缩后部分进入步骤（1）预热器对进水加热；
步骤（5）：油从塔釜排出，乙醇浓度≤0.002%；
步骤（6）：步骤（3）冷凝得到的乙醇冷凝液部分回流至步骤（1）精馏塔塔顶，部分进入冷凝冷却器进一步冷凝冷却，回收乙醇；
步骤（7）：从预热器出来的乙醇蒸汽或冷凝液进入步骤（6）冷凝冷却器进一步冷凝冷却，回收乙醇，乙醇浓度≥90%。
步骤（5）：步骤（2）机械压缩后的乙醇蒸汽部分进入预热器对进水加热，然后进入冷凝冷却器进一步冷凝冷却，随后回用。
步骤（6）：油从塔釜排出，乙醇浓度≤0.002%。
实施例2
某企业的乙醇、煤油混合液，乙醇浓度86.9%，煤油4.5%，水8.6%。
步骤（1）：取10m3/h上述溶液，经预热器预热后进入精馏塔中；:
步骤（2）：向步骤（1）精馏塔塔釜再沸器中通入0.4Mpa的饱和蒸汽，对塔釜加热，待塔顶温度升至＞80℃时，乙醇蒸汽从塔顶逸出；
步骤（3）：将步骤（2）塔顶逸出的蒸汽引入机械压缩机压缩后部分进入再沸器，乙醇蒸汽冷凝释放相变热，从塔釜进入再沸器的液体受热后部分汽化，成为上升蒸汽返回塔釜；压缩后的乙醇蒸汽压力为0.6MPa，温度为120℃。
步骤（4）：步骤（2）塔顶逸出的蒸汽引入机械压缩机压缩后部分进入步骤（1）预热器对进水加热；
步骤（5）：油从塔釜排出，乙醇浓度≤0.002%；
步骤（6）：步骤（3）冷凝得到的乙醇冷凝液部分回流至步骤（1）精馏塔塔顶，部分进入冷凝冷却器进一步冷凝冷却，回收乙醇；
步骤（7）：从预热器出来的乙醇蒸汽或冷凝液进入步骤（6）冷凝冷却器进一步冷凝冷却，回收乙醇，乙醇浓度≥90%。
步骤（5）：步骤（2）机械压缩后的乙醇蒸汽部分进入预热器对进水加热，然后进入冷凝冷却器进一步冷凝冷却，随后回用。
步骤（6）：油从塔釜排出，乙醇浓度≤0.002%。
实施例3
某企业的乙醇、煤油混合液，乙醇浓度91.3%，煤油3.5%，水5.2%。
步骤（1）：取10m3/h上述溶液，经预热器预热后进入精馏塔中；:
步骤（2）：向步骤（1）精馏塔塔釜再沸器中通入0.4Mpa的饱和蒸汽，对塔釜加热，待塔顶温度升至＞80℃时，乙醇蒸汽从塔顶逸出；
步骤（3）：将步骤（2）塔顶逸出的蒸汽引入机械压缩机压缩后部分进入再沸器，乙醇蒸汽冷凝释放相变热，从塔釜进入再沸器的液体受热后部分汽化，成为上升蒸汽返回塔釜；压缩后的乙醇蒸汽压力为0.8MPa，温度为130℃。
步骤（4）：步骤（2）塔顶逸出的蒸汽引入机械压缩机压缩后部分进入步骤（1）预热器对进水加热；
步骤（5）：油从塔釜排出，乙醇浓度≤0.002%；
步骤（6）：步骤（3）冷凝得到的乙醇冷凝液部分回流至步骤（1）精馏塔塔顶，部分进入冷凝冷却器进一步冷凝冷却，回收乙醇；
步骤（7）：从预热器出来的乙醇蒸汽或冷凝液进入步骤（6）冷凝冷却器进一步冷凝冷却，回收乙醇，乙醇浓度≥90%。
步骤（5）：步骤（2）机械压缩后的乙醇蒸汽部分进入预热器对进水加热，然后进入冷凝冷却器进一步冷凝冷却，随后回用。
步骤（6）：油从塔釜排出，乙醇浓度≤0.002%。
实施例4
某企业的乙醇、煤油混合液，乙醇浓度87.5%，煤油2.5%，水10%。
步骤（1）： 取10m3/h上述溶液，经预热器预热后进入精馏塔中；:
步骤（2）：向步骤（1）精馏塔塔釜再沸器中通入0.4Mpa的饱和蒸汽，对塔釜加热，待塔顶温度升至＞80℃时，乙醇蒸汽从塔顶逸出；
步骤（3）：将步骤（2）塔顶逸出的蒸汽引入机械压缩机压缩后部分进入再沸器，乙醇蒸汽冷凝释放相变热，从塔釜进入再沸器的液体受热后部分汽化，成为上升蒸汽返回塔釜；压缩后的乙醇蒸汽压力为1MPa，温度为150℃。
步骤（4）：步骤（2）塔顶逸出的蒸汽引入机械压缩机压缩后部分进入步骤（1）预热器对进水加热；
步骤（5）：油从塔釜排出，乙醇浓度≤0.002%；
步骤（6）：步骤（3）冷凝得到的乙醇冷凝液部分回流至步骤（1）精馏塔塔顶，部分进入冷凝冷却器进一步冷凝冷却，回收乙醇；
步骤（7）：从预热器出来的乙醇蒸汽或冷凝液进入步骤（6）冷凝冷却器进一步冷凝冷却，回收乙醇，乙醇浓度≥90%。
步骤（5）：步骤（2）机械压缩后的乙醇蒸汽部分进入预热器对进水加热，然后进入冷凝冷却器进一步冷凝冷却，随后回用。
步骤（6）：油从塔釜排出，乙醇浓度≤0.002%。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (4)
1.一种从乙醇、水和煤油混合液中精馏回收乙醇的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤（1）：混合液经预热器预热后进入精馏塔；
步骤（2）：向步骤（1）精馏塔塔釜再沸器中通入饱和蒸汽，对塔釜加热，使塔顶温度升高至乙醇蒸汽从塔顶逸出；通入的饱和蒸汽压力为0.4～0.6MPa，塔顶温度升至85～90℃；
步骤（3）：将步骤（2）塔顶逸出的蒸汽引入机械压缩机压缩后部分进入再沸器，冷凝释放相变热，使塔釜进入再沸器的液体受热汽化，上升，返回塔釜；机械压缩机压缩后乙醇蒸汽压力为0.4～1.0MPa，温度为100～150℃；
步骤（4）：将步骤（2）塔顶逸出的蒸汽引入机械压缩机压缩后部分进入步骤（1）预热器对进水加热；
步骤（5）：煤油从塔釜排出，乙醇回收；
步骤（6）：步骤（3）冷凝得到的乙醇冷凝液部分回流至步骤（1）精馏塔塔顶，部分进入冷凝冷却器进一步冷凝冷却，回收乙醇；
步骤（7）：从预热器出来的乙醇蒸汽或冷凝液进入步骤（6）冷凝冷却器进一步冷凝冷却，回收乙醇。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（7）：回收的乙醇浓度≥90%。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤（5）：煤油从塔釜排出，乙醇浓度≤0.002%。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（3）机械压缩机压缩后乙醇蒸汽压力为0.5～0.8MPa，温度为100～110℃。
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