CN114685247A - 联产燃料乙醇和食用酒精的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及生物技术领域，公开了一种联产燃料乙醇和食用酒精的方法和系统。该方法在一精塔中采出食用酒精，在二精塔中采出燃料乙醇。在制备过程中，提高粗馏塔、一精塔和二精塔的尾级冷凝温度，提高一精塔塔底温度、塔底压力和回流比，得到的燃料乙醇和食用乙醇均符合国家标准。

Description

联产燃料乙醇和食用酒精的方法和系统
技术领域
本发明涉及生物技术领域，公开了一种联产燃料乙醇和食用酒精的方法和系统。
背景技术
以玉米为原料生产燃料乙醇的生产工艺为：玉米经过粉碎后，玉米粉与工艺水混合，通过控制温度、停留时间及辅料添加，将淀粉液化转化为可发酵性糖，可发酵性糖在酵母的作用下，将糖转化为乙醇同时放出二氧化碳，醪液中的乙醇经过蒸馏单元进行分离提纯，浓度达到99.5％vol的燃料乙醇。
燃料乙醇产品与汽油混配用于车用，产品内含有的醇、醛、酸、酯均是含碳有机物，可与乙醇一起作为燃料，生产中不需要排除。但乙醇消毒剂产品因对物体表面及皮肤表面等进行消毒，用于配置乙醇消毒剂的原液质量要求较高，对杂质含量及气味均有要求，需要排除醇、醛、酸、酯类杂质。根据GB26373-2010《乙醇消毒剂卫生标准》要求，配置的原料应以食用酒精为原料，应符合GB10343-2008《食用酒精》的要求。
目前行业内还没有利用燃料乙醇装置联产食用酒精或乙醇消毒剂的先例，尚无经验可遵循。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种联产燃料乙醇和食用酒精的方法和系统，该方法能够在生产燃料乙醇的同时生产符合食用酒精标准的乙醇消毒剂。
为了实现上述目的，本发明一方面提供一种联产燃料乙醇和食用酒精的方法，该方法包括：
(1)在粗馏塔中对发酵成熟醪进行粗馏，得到粗馏塔塔顶气、侧线采出淡酒和侧线采出醪液；其中，对所述粗馏塔塔顶气进行第一冷凝处理，得到粗馏回流液和第一不凝气，将所述粗馏回流液回流至粗馏塔中进行再次粗馏；对所述第一不凝气进行粗馏塔尾级冷凝处理，得到第一杂酒液和第二不凝气；
(2)在一精塔中对侧线采出淡酒进行第一精馏，得到一精塔塔顶气、杂醇油和正丙醇；其中，对所述一精塔塔顶气进行第二冷凝处理，得到第一精馏回流液和第三不凝气，将部分所述第一精馏回流液回流至一精塔进行再次第一精馏，将剩余部分所述第一精馏回流液采出得到食用酒精；对所述第三不凝气进行一精塔尾级冷凝处理，得到第二杂酒液；
(3)在二精塔中对侧线采出醪液进行第二精馏，得到二精塔塔顶气；将至少部分所述二精塔塔顶气进行脱水处理，得到燃料乙醇；剩余部分所述二精塔塔顶气第三冷凝进行处理，得到第二精馏回流液和第四不凝气，将所述第二精馏回流液回流至二精塔进行再次第二精馏；对所述第四不凝气进行二精塔尾级冷凝处理，得到第三杂酒液；
其中，所述粗馏塔尾级冷凝处理的温度为38-43℃；
其中，第一精馏的条件包括：塔底温度为148-153℃，塔底压力为0.38-0.42MPa，回流比为3.5-4；
其中，所述一精塔尾级冷凝处理的温度为70-75℃；
其中，所述二精塔尾级冷凝处理的温度为70-75℃。
本发明第二方面提供根据如上所述的方法用于联产燃料乙醇和食用酒精的系统。
本发明第三方面提供一种联产燃料乙醇和食用酒精的系统，该系统包括：
粗馏塔，用于对发酵成熟醪进行粗馏，得到粗馏塔塔顶气、侧线采出淡酒和侧线采出醪液；粗馏塔塔顶气换热器，通过管路与粗馏塔连接，用于对所述粗馏塔塔顶气进行第一换热处理，得到粗馏回流液和第一不凝气，将所述粗馏回流液回流至粗馏塔中进行再次粗馏；粗馏塔尾级冷凝器，用于对所述第一不凝气进行粗馏塔尾级冷凝处理，得到第一杂酒液和第二不凝气；
一精塔，用于对侧线采出淡酒进行第一精馏，得到一精塔塔顶气、杂醇油和正丙醇；一精塔塔顶气换热器，通过管路与一精塔连接，用于对所述一精塔塔顶气进行第二换热处理，得到第一精馏回流液和第三不凝气，将部分所述第一精馏回流液回流至一精塔进行再次第一精馏，将剩余部分所述第一精馏回流液采出得到食用酒精；一精塔尾级冷凝器，用于对所述第三不凝气进行一精塔尾级冷凝处理，得到第二杂酒液；
二精塔，用于对侧线采出醪液进行第二精馏，得到二精塔塔顶气；脱水单元，通过管路与二精塔连接，用于对至少部分所述二精塔塔顶气进行脱水处理，得到燃料乙醇；二精塔塔顶气换热器，通过管路与二精塔连接，用于对剩余部分所述二精塔塔顶气进行第三换热处理，得到第二精馏回流液和第四不凝气，将所述第二精馏回流液回流至二精塔进行再次第二精馏；二精塔尾级冷凝器，用于对所述第四不凝气进行二精塔尾级冷凝处理，得到第三杂酒液。
通过本发明所述的方法和系统能够实现同时生产符合国家标准的燃料乙醇和食用乙醇。所述食用乙醇除食用外，还可以用于制备乙醇消毒剂。
附图说明
图1是本发明所述的联产燃料乙醇和食用酒精的工艺路线图。
附图标记说明
T1、粗馏塔；T2、二精塔；T3、一精塔；H1、粗馏塔塔顶气换热器；H2、二精塔塔顶气换热器；H3、一精塔塔顶气换热器；L1、粗馏塔尾级冷凝器；L2、二精塔尾级冷凝器；L3、一精塔尾级冷凝器；G1、粗馏塔回流罐；G2、杂酒罐；G3、二精塔回流罐；G4、淡酒罐；G5、一精塔回流罐。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明一方面提供一种联产燃料乙醇和食用酒精的方法，该方法包括：
(1)在粗馏塔中对发酵成熟醪进行粗馏，得到粗馏塔塔顶气、侧线采出淡酒和侧线采出醪液；其中，对所述粗馏塔塔顶气进行第一冷凝处理，得到粗馏回流液和第一不凝气，将所述粗馏回流液回流至粗馏塔中进行再次粗馏；对所述第一不凝气进行粗馏塔尾级冷凝处理，得到第一杂酒液和第二不凝气；
(2)在一精塔中对侧线采出淡酒进行第一精馏，得到一精塔塔顶气、杂醇油和正丙醇；其中，对所述一精塔塔顶气进行第二冷凝处理，得到第一精馏回流液和第三不凝气，将部分所述第一精馏回流液回流至一精塔进行再次第一精馏，将剩余部分所述第一精馏回流液采出得到食用酒精；对所述第三不凝气进行一精塔尾级冷凝处理，得到第二杂酒液；
(3)在二精塔中对侧线采出醪液进行第二精馏，得到二精塔塔顶气；将至少部分所述二精塔塔顶气进行脱水处理，得到燃料乙醇；剩余部分所述二精塔塔顶气第三冷凝进行处理，得到第二精馏回流液和第四不凝气，将所述第二精馏回流液回流至二精塔进行再次第二精馏；对所述第四不凝气进行二精塔尾级冷凝处理，得到第三杂酒液；
其中，所述粗馏塔尾级冷凝处理的温度为38-43℃；
其中，第一精馏的条件包括：塔底温度为148-153℃，塔底压力为0.38-0.42MPa，回流比为3.5-4；
其中，所述一精塔尾级冷凝处理的温度为70-75℃；
其中，所述二精塔尾级冷凝处理的温度为70-75℃。
在本发明中，上述方法中使用的设备均为本领域常规使用的设备，可以通过商购获得。其中，粗馏塔、一精塔和二精塔的各个出口和入口的位置均为本领域公知的。
在本发明中，所述发酵成熟醪可以通过本领域常规的方法制备，优选地，所述发酵成熟醪的制备方法包括：将生物质原料依次经过粉碎、液化或酶解和发酵，得到发酵成熟醪。
所述发酵成熟醪的乙醇浓度可以在较宽的范围内选择，优选地，所述发酵成熟醪的乙醇浓度为14-17体积％。
所述生物质原料可以是淀粉质原料，比如可以为玉米、红薯和陈化水稻等。所述淀粉质原料制备发酵成熟醪的方法优选包括：将淀粉质原料依次经过粉碎、液化和发酵，得到发酵成熟醪。
在本发明中，优选地，所述发酵成熟醪在进入粗馏塔前，还经过预热处理。所述预热处理的条件可以是本领域常规的操作条件，在此不再赘述。
优选地，步骤(1)中，所述粗馏的条件包括：塔底温度为82-84℃，塔底压力为-0.062至-0.06MPa；塔顶温度为52-54℃；塔顶压力为-0.068至-0.07MPa；回流比为1-1.5。
在本发明中，回流比是指由蒸馏塔塔顶返回塔内的回流液流量与塔顶产品采出流量的比值。回流比的大小，对精馏过程的分离效果和经济性有着重要的影响。粗馏塔的回流比是指粗塔顶气冷凝后回流进塔部分与粗塔采出淡酒的比例，回流比优选为1-1.5；一精塔的回流比是指精馏塔顶出来的气相经冷凝返回塔内部分与一精塔采出的比例，优选为3.5-4。二精塔的回流比是指二精塔顶气相冷凝液返回二精塔内，与二精塔顶气采出去分子筛的比值，优选为2.5-3。
优选地，所述粗馏塔尾冷凝处理的温度为40-45℃，在所述优选的情况下，能够进一步提高食用酒精的品质。
在本发明中，可以使用本领域常规使用的冷凝剂用于第一换热处理，所述冷凝剂可以为循环水。应当理解的是，所述冷凝剂也可以用于第二换热处理和第三换热处理。
优选地，所述冷凝剂的温度为20-35℃。
实际操作过程中，粗馏回流液可以经过粗馏塔回流罐进入粗馏塔中。
在本发明中，优选地，步骤(1)中，以发酵成熟醪的质量流量为基准，所述侧线采出醪液采出量的质量流量占比为60-70％。相比于生产燃料乙醇的工艺，侧线采出淡酒的占比降低。
应当理解的是，在本发明中，质量流量占比为相同时间内的质量流量占比。
在本发明中，将侧线采出淡酒输送到一精塔中进行第一精馏，实际操作中，所述侧线采出淡酒可以经过淡酒罐输送到一精塔中。
应当理解的是，侧线采出淡酒的采出口一般位于粗馏塔的中上部，而侧线采出醪液的采出口一般在粗馏塔的中下部。
侧线采出淡酒在一精塔中进行第一精馏，优选地，第一精馏的条件还包括：塔顶温度为119-121℃，塔顶压力为0.35-0.36MPa。
在本发明中，所述一精塔塔顶气进行第二换热处理前，还可以先作为二精塔的热源(比如，用于加热配制在二精塔上的二精塔再沸器)，使得热量更为充分得利用。
实际操作时，经过第二换热处理得到的第一精馏回流液会先经过第一精馏回流罐，然后分流。
优选地，步骤(2)中，以总乙醇采出量的质量流量为基准，所述食用酒精采出量的质量流量占比为20-30％。
应当理解的是，所述总乙醇的质量流量是指食用酒精的质量流量、燃料乙醇质量流量和杂酒(包括第一杂酒液、第二杂酒液和第三杂酒液)质量流量的总和。
一般来说，采出的食用酒精中，乙醇的含量为95-96.5体积％；燃料乙醇(即脱水后的物料)中，乙醇的含量基本在99体积％以上；杂酒中，乙醇的含量基本为65-75体积％。
优选地，步骤(2)中，以总乙醇采出量的质量流量为基准，所述杂醇油采出量的质量流量占比为0.1-0.2％，所述正丙醇采出量的质量流量占比为0.02-0.03％。
侧线采出醪液在二精塔中进行第二精馏，优选地，步骤(3)中，第二精馏的条件还包括：塔底温度为111-113℃，塔底压力为0.048-0.05MPa，回流比为2.5-3；塔顶温度为82-84℃，塔顶压力为0.021-0.023MPa。
至少部分所述二精塔塔顶气进行脱水处理的方式可以为本领域常规的方法，比如可以使用分子筛脱水设备对塔顶气进行吸附解吸，从而获得工业乙醇。
在本发明中，剩余部分所述二精塔塔顶气可以先作为粗馏过程中的热源(比如，用于加热配制在粗馏塔上的粗馏塔再沸器)，然后在进行第三换热处理，以得到第二精馏回流液。
实际操作时，经过第三换热处理得到的第二精馏回流液会先经过第二精馏回流罐，然后输送到二精塔中进行第二精馏。
在本发明中，杂酒包括步骤(2)得到的所述第一杂酒液、步骤(2)得到的所述第二杂酒液和步骤(3)得到的所述第三杂酒液。所述杂酒可以用于配制燃料乙醇产品，也可以用于燃料乙醇生产工艺(不联产食用酒精)中回流至粗馏塔中进行再次粗馏。
在本发明中，所述杂酒优选不回流至粗馏塔中进行再次粗馏，比如可以输送至杂酒罐暂存，后续用于燃料乙醇产品的配制或者在燃料乙醇生产工艺中粗馏。
在本发明中，所述第二不凝气、所述第三不凝气和所述第四不凝气可以直接排出，也可以将其回收。优选地，该方法还包括：对所述第二不凝气、所述第三不凝气和所述第四不凝气中的至少一种进行水洗处理，得到水洗液。
所述水洗液可以直接用于其他产品的制备，也可以用于燃料乙醇生产工艺(不联产食用酒精)中回流至粗馏塔中进行再次粗馏。
在本发明中，所述压力均为表压。
在本发明中，得到的使用酒精可以配置得到乙醇消毒剂。优选地，所述食用酒精与水混和，得到乙醇消毒剂。所述乙醇消毒剂原液符合GB/T10343-2008标准。
本发明第二方面提供采用如上所述的方法联产燃料乙醇和食用酒精的系统。
本发明第三方面提供一种联产燃料乙醇和食用酒精的系统，该系统包括：
粗馏塔T1，用于对发酵成熟醪进行粗馏，得到粗馏塔塔顶气、侧线采出淡酒和侧线采出醪液；粗馏塔塔顶气换热器H1，通过管路与粗馏塔T1连接，用于对所述粗馏塔塔顶气进行第一换热处理，得到粗馏回流液和第一不凝气，将所述粗馏回流液回流至粗馏塔中进行再次粗馏；粗馏塔尾级冷凝器L1，用于对所述第一不凝气进行粗馏塔尾级冷凝处理，得到第一杂酒液和第二不凝气；
一精塔T3，用于对侧线采出淡酒进行第一精馏，得到一精塔塔顶气、杂醇油和正丙醇；一精塔塔顶气换热器H3，通过管路与一精塔T3连接，用于对所述一精塔塔顶气进行第二换热处理，得到第一精馏回流液和第三不凝气，将部分所述第一精馏回流液回流至一精塔进行再次第一精馏，将剩余部分所述第一精馏回流液采出得到食用酒精；一精塔尾级冷凝器L3，用于对所述第三不凝气进行一精塔尾级冷凝处理，得到第二杂酒液；
二精塔T2，用于对侧线采出醪液进行第二精馏，得到二精塔塔顶气；脱水单元，通过管路与二精塔T2连接，用于对至少部分所述二精塔塔顶气进行脱水处理，得到燃料乙醇；二精塔塔顶气换热器H2，通过管路与二精塔T2连接，用于对剩余部分所述二精塔塔顶气进行第三换热处理，得到第二精馏回流液和第四不凝气，将所述第二精馏回流液回流至二精塔进行再次第二精馏；二精塔尾级冷凝器L2，用于对所述第四不凝气进行二精塔尾级冷凝处理，得到第三杂酒液。
应当理解的是，所述粗馏塔、一精塔和二精塔均分别配置有再沸器，用于加热塔底物料。
在本发明的一种优选的实施方式中，粗馏塔再沸器通过管路分别与二精塔T2和二精塔塔顶气换热器H2连接，用于与剩余部分所述二精塔塔顶气进行第四换热处理，加热粗馏塔塔底物料。
在本发明中，一精塔再沸器的热源可以是新鲜蒸汽，通过比如蒸汽发生器制备得到。
在本发明中，二精塔再沸器的热源可以是新鲜蒸汽，也可以是其他可以作为热源的物料，优选为一精塔塔顶气。
在本发明中，该系统优选还包含粗馏塔回流罐G1，通过管路分别与粗馏塔塔顶气换热器H1和粗馏塔T1连接，用于将所述粗馏回流液回流至粗馏塔中进行再次粗馏。
在本发明中，该系统优选还包含淡酒罐G4，其通过管路与粗馏塔T1和一精塔T3连接，用于存储侧线采出淡酒。
在本发明中，该系统优选还包含杂酒罐G2，通过管路分别与粗馏塔尾级冷凝器L1、二精塔尾级冷凝器L2和一精塔尾级冷凝器L3连接，用于存储所述第一杂酒液、所述第二杂酒液和所述第三杂酒液。
在本发明中，该系统优选还包含二精塔回流罐G3，通过管路分别与二精塔塔顶气换热器H2和二精塔T2连接，用于将所述第二精馏回流液回流至二精塔中进行第二精馏。
在本发明中，该系统优选还包含一精塔回流罐G5，通过管路分别与一精塔塔顶气换热器H3和一精塔T3连接，用于将部分所述第一精馏回流液回流至一精塔T3进行第一精馏，将剩余部分所述第一精馏回流液采出得到食用酒精。
在本发明中，物料的输送可以通过泵来实现，所述泵可以是本领域常规使用的泵，本领域技术人员可以根据需要进行选择。
在本发明中，所述脱水单元可以包括本领域常规使用的脱水设备，优选包括分子筛脱水设备。
在本发明中，未提及的装备及其操作方法可以按照本领域常规的方式进行配备和操作，在此不再赘述。
所述系统优选还包括水洗单元，用于水洗第二冷凝气、第三冷凝气和第四冷凝气，得到水洗液。
所述发酵成熟醪的制备系统可以是本领域常规使用的系统，在本发明的一种优选的实施方式中，所述淀粉质原料制备发酵成熟醪的系统包括：
粉碎单元，用于对所述淀粉质原料进行粉碎，得到淀粉质原料粉碎产物；
调浆单元，用于将所述淀粉质原料粉碎产物进行调浆，得到淀粉浆液；
液化单元，用于将所述淀粉浆液酶解为液化液；
发酵单元，用于将所述液化液进行发酵得到发酵醪液。
各单元具体的操作方式和条件是本领域公知的常识，在此不再赘述。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
以下实施例中，温度、压力、流量参数通过在线控制仪表，传至DCS系统获得数据。
发酵成熟醪：原料为玉米，将玉米依次经过粉碎、液化和发酵，得到发酵成熟醪，发酵成熟醪中乙醇的浓度为16体积％。
生产过程使用的蒸汽压力为0.9Mpa，为一精塔提供热源。
冷凝用水为循环水，温度25℃。
在以下实施例和对比例中，使用的粗馏塔的高52米，直径4.6米，一精塔高39米，直径3.6米，二精塔高34米，直径4.6米。
实施例1
本实施例中，结合图1所述的工艺路线图，说明本发明所述的联产燃料乙醇和食用酒精的方法。
发酵成熟醪在粗馏塔T1中进行粗馏，得到粗馏塔塔顶气、侧线采出淡酒和侧线采出醪液；以发酵成熟醪的质量流量为基准，所述侧线采出醪液采出量的质量流量占比为65％。
在粗馏塔塔顶气换热器H1中，对所述粗馏塔塔顶气进行第一换热处理，得到粗馏回流液和第一不凝气，将所述粗馏回流液经粗馏塔回流罐G1回流至粗馏塔T1中进行粗馏。
对所述第一不凝气在粗馏塔尾级冷凝器L1中进行粗馏塔尾级冷凝处理，得到第一杂酒液和第二不凝气。
侧线采出淡酒经淡酒罐G4输送至一精塔T3中，对侧线采出淡酒进行第一精馏，得到一精塔塔顶气、杂醇油和正丙醇；其中，在一精塔塔顶气换热器H3中，对所述一精塔塔顶气进行第二换热处理，得到第一精馏回流液和第三不凝气。
所述第一精馏回流液输送至一精塔回流罐G5中，将部分所述第一精馏回流液回流至一精塔T3进行第一精馏，将剩余部分所述第一精馏回流液采出得到食用酒精。
在一精塔尾级冷凝器L3中，对所述第三不凝气进行一精塔尾级冷凝处理，得到第二杂酒液。
在二精塔T2中对侧线采出醪液进行第二精馏，得到二精塔塔顶气。
至少部分所述二精塔塔顶气输送至分子筛脱水设备中进行脱水处理，得到燃料乙醇。
在二精塔塔顶气换热器H2中，对剩余部分所述二精塔塔顶气进行第三换热处理，得到第二精馏回流液和第四不凝气。
将所述第二精馏回流液输送至二精塔回流罐G3中，回流至二精塔T2进行第二精馏。
在二精塔尾级冷凝器L2中，对所述第四不凝气进行二精塔尾级冷凝处理，得到第三杂酒液。
第一杂酒液、第二杂酒液和第三杂酒液输送至杂酒罐G2中作为杂酒暂存。
对第二不凝气、第三不凝气和第四不凝气进行水洗，得到水洗液。
粗馏塔配置有粗馏塔再沸器，部分二精塔塔顶气作为粗馏塔再沸器的热源与粗馏塔再沸器进行第四换热，换热后的所述部分二精塔塔顶气输送至二精塔塔顶气换热器H2中。
二精塔配置有二精塔再沸器，一精塔塔顶气作为二精塔再沸器的热源与二精塔再沸器进行第五换热，换热后的一精塔塔顶气输送至一精塔塔顶气换热器H3中。
一精塔配置有一精塔再沸器，使用0.9Mpa的新鲜蒸汽作为热源。
按照表1以及以下参数控制联产过程：
表1
控制参数 粗馏塔 一精塔 二精塔
塔底温度/℃ 83.1 151.2 112.5
塔底压力/MPa -0.061 0.401 0.049
塔顶温度/℃ 53.6 120.1 83.3
塔顶压力/MPa -0.069 0.355 0.022
回流比 1.3 3.9 2.8
换热处理后温度/℃ 50.0 112.3 72.5
尾级冷凝处理温度/℃ 42.8 72.5 72.5
运行一段时间后，计算单位时间内，食用乙醇、燃料乙醇、杂酒、正丙醇和杂醇油的体积采出量，结果见表5。
对采出的食用酒精进行测定，结果见表6。
实施例2
按照实施例1所述的工艺路线进行操作，不同的是，操作参数不同，具体的，按照以下以及表2参数控制联产过程：以发酵成熟醪的质量流量为基准，所述侧线采出醪液采出量的质量流量占比为60％。
表2
Figure BDA0002869116110000131
Figure BDA0002869116110000141
运行一段时间后，计算单位时间内，食用乙醇、燃料乙醇、杂酒、正丙醇和杂醇油的体积采出量，结果见表5。
对采出的食用酒精进行测定，结果见表6。
实施例3
按照实施例1所述的工艺路线进行操作，不同的是，操作参数不同，具体的，按照表3以及以下参数控制联产过程：以发酵成熟醪的质量流量为基准，所述侧线采出醪液采出量的质量流量占比为70％。
表3
控制参数 粗馏塔 一精塔 二精塔
塔底温度/℃ 84 153 113
塔底压力/MPa -0.062 0.42 0.05
塔顶温度/℃ 52 119 84
塔顶压力/MPa -0.07 0.35 0.023
回流比 1.1 3.5 2.5
换热处理后温度/℃ 55 115 75
尾级冷凝处理温度/℃ 43 70 70
运行一段时间后，计算单位时间内，食用乙醇、燃料乙醇、杂酒、正丙醇和杂醇油的体积采出量，结果见表5。
对采出的食用酒精进行测定，结果见表6。
实施例4
按照实施例1所述的工艺路线进行操作，不同的是，粗馏塔尾级冷凝处理的温度为39℃。
运行一段时间后，计算单位时间内，食用乙醇、燃料乙醇、杂酒、正丙醇和杂醇油的体积采出量，结果见表5。
对采出的食用酒精进行测定，结果见表6。
对比例1
本对比例用于说明联产燃料乙醇和食用酒精的方法。
按照实施例1所述的工艺路线进行操作，不同的是，杂酒罐中的杂酒输送至粗馏塔回流罐中，回流至粗馏塔中进行再次粗馏；操作参数不同，具体的，按照表4的参数控制联产过程：
表4
控制参数 粗馏塔 一精塔 二精塔
塔底温度/℃ 81.8 146.3 112.1
塔底压力/MPa -0.062 0.365 0.049
塔顶温度/℃ 53.6 120.5 83.5
塔顶压力/MPa -0.069 0.355 0.022
回流比 1 3.5 2.8
换热处理后温度/℃ 50.6 112.1 72.8
尾级冷凝处理温度/℃ 33.5 72.5 72.5
运行一段时间后，计算单位时间内，食用乙醇、燃料乙醇、杂酒、正丙醇和杂醇油的体积采出量，结果见表5。
对采出的食用酒精进行测定，结果见表6。
对比例2
本对比例用于说明生产燃料乙醇的方法。
按照对比例1所述的工艺路线进行燃料乙醇的生产，不同的是，第一精馏采出杂醇油后，一精塔回流罐G5中的部分第一精馏回流液回流至一精塔进行再次第一精馏，将剩余部分所述第一精馏回流液输送至二精塔T2的塔顶处进行闪蒸，闪蒸汽进入分子筛脱水设备用于生产燃料乙醇。
采用该方法仅能够生产燃料乙醇，而无法联产食用酒精。
运行一段时间后，计算单位时间内，燃料乙醇、杂酒、正丙醇和杂醇油的体积采出量，结果见表5。
表5
Figure BDA0002869116110000161
表6
Figure BDA0002869116110000162
Figure BDA0002869116110000171
通过表6结果可以看出，采用本发明的实施例1至4具有明显更好的效果，生产出的食用酒精在硫酸试验号、氧化时间、醛、酒精度、甲醇、正丙醇、异丁醇和异戊醇等指标均达到食用酒精标准GB10343-2008的指标要求。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种联产燃料乙醇和食用酒精的方法，其特征在于，该方法包括：
(1)在粗馏塔中对发酵成熟醪进行粗馏，得到粗馏塔塔顶气、侧线采出淡酒和侧线采出醪液；其中，对所述粗馏塔塔顶气进行第一换热处理，得到粗馏回流液和第一不凝气，将所述粗馏回流液回流至粗馏塔中进行再次粗馏；对所述第一不凝气进行粗馏塔尾级冷凝处理，得到第一杂酒液和第二不凝气；
(2)在一精塔中对侧线采出淡酒进行第一精馏，得到一精塔塔顶气、杂醇油和正丙醇；其中，对所述一精塔塔顶气进行第二换热处理，得到第一精馏回流液和第三不凝气，将部分所述第一精馏回流液回流至一精塔进行再次第一精馏，将剩余部分所述第一精馏回流液采出得到食用酒精；对所述第三不凝气进行一精塔尾级冷凝处理，得到第二杂酒液；
(3)在二精塔中对侧线采出醪液进行第二精馏，得到二精塔塔顶气；将至少部分所述二精塔塔顶气进行脱水处理，得到燃料乙醇；对剩余部分所述二精塔塔顶气进行第三换热处理，得到第二精馏回流液和第四不凝气，将所述第二精馏回流液回流至二精塔进行再次第二精馏；对所述第四不凝气进行二精塔尾级冷凝处理，得到第三杂酒液；
其中，所述粗馏塔尾级冷凝处理的温度为38-43℃；
其中，第一精馏的条件包括：塔底温度为148-153℃，塔底压力为0.38-0.42MPa，回流比为3.5-4；
其中，所述一精塔尾级冷凝处理的温度为70-75℃；
其中，所述二精塔尾级冷凝处理的温度为70-75℃。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(1)中，所述粗馏的条件包括：塔底温度为82-84℃，塔底压力为-0.062至-0.06MPa；塔顶温度为52-54℃；塔顶压力为-0.068至-0.07MPa；回流比为1-1.5。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，步骤(1)中，以发酵成熟醪的质量流量为基准，所述侧线采出醪液采出量的质量流量占比为60-70％。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，步骤(2)中，第一精馏的条件还包括：塔顶温度为119-121℃，塔顶压力为0.35-0.36MPa。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其中，步骤(2)中，以总乙醇采出量的质量流量为基准，所述杂醇油采出量的质量流量占比为0.1-0.2％，所述正丙醇采出量的质量流量占比为0.02-0.03％。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的方法，其中，步骤(2)中，以总乙醇采出量的质量流量为基准，所述食用酒精采出量的质量流量占比为20-30％。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的方法，其中，步骤(3)中，第二精馏的条件还包括：塔底温度为111-113℃，塔底压力为0.048-0.05MPa，回流比为2.5-3；塔顶温度为82-84℃，塔顶压力为0.021-0.023MPa。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的方法，其中，该方法还包括：对所述第二不凝气、所述第三不凝气和所述第四不凝气中的至少一种进行水洗处理，得到水洗液。
9.采用权利要求1-8中任意一项所述的方法联产燃料乙醇和食用酒精的系统。
10.一种联产燃料乙醇和食用酒精的系统，其特征在于，该系统包括：
粗馏塔(T1)，用于对发酵成熟醪进行粗馏，得到粗馏塔塔顶气、侧线采出淡酒和侧线采出醪液；粗馏塔塔顶气换热器(H1)，通过管路与粗馏塔(T1)连接，用于对所述粗馏塔塔顶气进行第一换热处理，得到粗馏回流液和第一不凝气，将所述粗馏回流液回流至粗馏塔中进行再次粗馏；粗馏塔尾级冷凝器(L1)，用于对所述第一不凝气进行粗馏塔尾级冷凝处理，得到第一杂酒液和第二不凝气；
一精塔(T3)，用于对侧线采出淡酒进行第一精馏，得到一精塔塔顶气、杂醇油和正丙醇；一精塔塔顶气换热器(H3)，通过管路与一精塔(T3)连接，用于对所述一精塔塔顶气进行第二换热处理，得到第一精馏回流液和第三不凝气，将部分所述第一精馏回流液回流至一精塔进行再次第一精馏，将剩余部分所述第一精馏回流液采出得到食用酒精；一精塔尾级冷凝器(L3)，用于对所述第三不凝气进行一精塔尾级冷凝处理，得到第二杂酒液；
二精塔(T2)，用于对侧线采出醪液进行第二精馏，得到二精塔塔顶气；脱水单元，通过管路与二精塔(T2)连接，用于对至少部分所述二精塔塔顶气进行脱水处理，得到燃料乙醇；二精塔塔顶气换热器(H2)，通过管路与二精塔(T2)连接，用于对剩余部分所述二精塔塔顶气进行第三换热处理，得到第二精馏回流液和第四不凝气，将所述第二精馏回流液回流至二精塔进行再次第二精馏；二精塔尾级冷凝器(L2)，用于对所述第四不凝气进行二精塔尾级冷凝处理，得到第三杂酒液。
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