CN202497734U - 三塔节能差压酒精蒸馏生产系统 - Google Patents

三塔节能差压酒精蒸馏生产系统 Download PDF

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鹿伟
赵守和
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Abstract

本实用新型公开了一种三塔节能差压酒精蒸馏生产系统，它包括现有醪塔、常压精馏塔及附属设备组成的两塔常压蒸馏系统，以及由加压精馏塔及加压附属设备组成的加压精馏系统。本实用新型在现有两塔常压蒸馏设备的基础上增加一座加压精馏塔，原两塔操作压力不变，加压精馏塔处理来自原常压精馏塔塔底的淡酒精，淡酒精量约占总产量的1/3，与两塔常压蒸馏相比，节省蒸汽20％以上，节约冷却用水30％以上，节汽节水效果显著，大幅降低了蒸汽的消耗，降低了企业的生产成本，同时大大减少了企业的改造费用，一举两得。

Description

三塔节能差压酒精蒸馏生产系统
技术领域
本实用新型涉及酒精蒸馏技术。
背景技术
进入21世纪以来，我国酒精工业飞速发展，社会对酒精质量和节能降耗的要求也越来越高，并实行了GB10343-2008新的食用酒精国家标准。为了适应这一新形势的变化，酒精生产企业纷纷对其蒸馏工段进行改造。我国酒精生产企业大多采用传统的汽相过塔式两塔常压蒸馏系统。该系统由醪塔、常压精馏塔及附属设备组成。
由于该工艺设备投资少，运行费用低，多年来一直受到广大酒精生产企业的青睐。但是由于两塔常压蒸馏设备采用汽相过塔，排除杂质的机会少，再加上塔与塔之间汽相直接相通，互相影响大，任何一个塔操作不稳定时，都会使酒精质量受到影响，产品合格率低，蒸汽消耗大。
目前，有的采用多效热耦合蒸馏技术，虽然能有效地降低蒸馏工段的能耗，但目前国内外通用的酒精多效蒸馏工艺需要将粗馏塔进行负压操作，精馏塔进行加压操作，但两塔常压蒸馏的设备均不符合负压和加压操作的要求，所有设备均需更换，巨额的投资使广大酒精生产厂家望而却步。
因此，广大酒精生产企业急需进行技术改造，提高酒精质量，降低能耗。
发明内容
针对上述现状，本实用新型是在现有的两塔常压蒸馏工艺设备的基础上进行改进，提出了一种三塔节能差压酒精蒸馏生产系统。
本实用新型同时提供这种生产系统的工艺过程。
为达到上述目的，本实用新型的三塔节能差压酒精蒸馏生产系统的技术方案如下：
它包括醪塔、常压精馏塔及附属设备组成的两塔常压蒸馏系统，其特征在于，它还包括由加压精馏塔及加压附属设备组成的加压精馏系统，加压附属设备包括加压塔进料泵、加压塔回流泵、加压塔进料预热器，加压塔再沸器、加压塔蒸汽发生器和汽液分离器；蒸汽发生器为立式列管换热器，其管程跟汽液分离器相连通，其壳程连通加压精馏塔塔顶酒汽管道；常压精馏塔底部的淡酒精管道依次经加压塔进料泵、加压塔酒精预热器与加压精馏塔进料口接通；加压精馏塔的蒸汽进口与加压塔再沸器的蒸汽管道接通；加压精馏塔底部废水出口经加压塔酒精预热器后与汽液分离器接通；蒸汽发生器的冷凝液出口通过加压塔回流泵与加压精馏塔顶部回流罐接通；汽液分离器的顶部蒸汽出口与醪塔和常压精馏塔蒸汽进口接通，中部热水出口与常压精馏塔的再沸器接通，底部废水出口与加压塔蒸汽发生器接通。
上述常压精馏塔和加压精馏塔均是生产酒精常用的精馏塔，两者在结构上没有区别，只是根据进气压力不同分别称为常压精馏塔和加压精馏塔。
本实用新型提出的三塔节能差压酒精蒸馏生产系统的工艺过程包括三大部分，分别为：醪塔工艺过程、常压精馏塔工艺过程和加压精馏塔工艺过程，具体过程是：
1、醪塔工艺过程：来自发酵工段的成熟醪液用泵送入醪液酒气预热器管程和醪液酒糟预热器管程，预热后进入醪塔分成酒气和酒糟，酒气经醪塔塔顶排出进入常压精馏塔进行进一步分离；酒糟经醪塔塔底进入醪液酒糟预热器壳程与发酵醪进行换热，换热后去酒糟池和后处理工段；
2、常压精馏塔工艺过程：来自醪塔塔顶的酒气经常压精馏塔分离成三部分，分别为：塔顶酒气部分、塔中上部的半成品酒精和塔底的淡酒精；其中塔顶酒气部分通过常压精馏塔预热器换热、冷凝器冷凝后，排除醛类等低沸点的头级杂质后排出，塔中上部的半成品酒精加压精馏塔进一步处理，塔底的淡酒精分成两部分，一部分经常压精馏塔再沸器生成蒸汽为常压精馏塔提供热量；另一部分经加压精馏塔预热器加热送入加压精馏塔进行回收处理；
3、加压精馏塔工艺过程；
来自常压精馏塔底部淡酒精，和中上部的半成品酒精一起进入加压精馏塔进行再分离，分离后在塔中上部取出成品酒精，在塔中下部取出杂醇油等高沸点杂质和中级杂质；
同时加压精馏塔采用130℃蒸汽直接加热，加压精馏塔塔顶排出的酒气经蒸汽发生器热量释放，含酒冷凝液泵打入加压精馏塔顶部；加压精馏塔塔底排出的废水分成两部分，一部分经加压精馏塔酒精换热器换热后，进入汽液分离器，另一部分经加压精馏塔再沸器生成蒸汽为加压精馏塔提供热量；
进入汽液分离器的废水分成两部分，一部分热水进入常压精馏塔再沸器为其提供热量，换热后排出地沟，另一部分热水进入蒸汽发生器生成蒸汽为常压精馏塔和醪塔提供热量。
本实用新型的工艺方法和生产系统的节能，是通过降低醪塔操作温度、降低常压精馏塔回流后，通过蒸汽发生器将加压精馏塔塔顶酒气热量合理分配给醪塔和常压精馏塔；加压精馏塔塔底废水亦通过相关换热设备将热量最大化留在整套装置内部，从而实现系统节能的目的。
节能的原理是：
1、在现有两塔常压蒸馏设备的基础上增加一座加压精馏塔，原两塔操作压力不变，加压精馏塔处理来自原常压精馏塔塔底的淡酒精，淡酒精量约占总产量的1/3，，由于常压精馏塔不再控制塔底跑酒，塔顶回流满足排杂和取工业酒精即可，因此醪塔控制温度可降低，常压精馏塔回流比减小亦可减少冷凝器组带走系统内的热量。
2、加压精馏塔采用塔底蒸汽加热，塔顶热量经过蒸汽发生器转换成二次蒸汽用于醪塔和常压精馏塔的加热热源，不再消耗新鲜蒸汽，加压精馏塔塔底废水也经过各换热设备用于系统内物料加热，该废水最后经常压精馏塔回流预热器排出系统外。因此，用于加压精馏塔的热量，除塔底废水，成品酒精和杂醇油换热带出部分热量外，其余热量全部留在系统内。
3、成品酒精由原常压精馏塔一塔浓缩改为常压精馏塔和加压精馏塔两塔浓缩，从而降低整个工艺的蒸汽消耗。
本实用新型与两塔常压蒸馏相比，节省蒸汽20％以上，节约冷却用水30％以上，节汽节水效果显著，大幅降低了蒸汽的消耗，降低了企业的生产成本，同时大大减少了企业的改造费用，一举两得。
附图说明
图1是本实用新型生产系统简图。
图例说明，1-加压精馏塔再沸器，2-加压精馏塔酒精预热器，3-蒸汽发生器，4-加压精馏塔回流泵，5-汽液分离器，6-常压精馏塔再沸器，7-加压精馏塔进料泵，8-酒糟泵，9-常压精馏塔冷凝器，10-常压精馏塔回流泵，11-酒气预热器，12-酒糟预热器，13-醪塔，14-常压精馏塔，15-加压精馏塔。
具体实施方式
参照附图对本实用新型的三塔节能差压酒精蒸馏生产系统进一步说明。
本生产系主要包括醪塔13、常压精馏塔14及酒糟泵8、常压塔冷凝器9、常压塔回流泵10、醪塔酒气预热器11、醪塔酒糟预热器12组成的两塔常压蒸馏系统，其中它还包括由加压精馏塔15及加压附属设备组成的加压精馏系统；加压附属设备包括加压塔再沸器1、加压精馏塔酒精预热器2、蒸汽发生器3、加压精馏塔回流泵4、汽液分离器5、常压精馏塔再沸器6、加压精馏塔进料泵7。蒸汽发生器3为立式列管换热器，其管程跟汽液分离器5相连通，其壳程连通加压精馏塔15的塔顶酒汽管道；常压精馏塔14底部的淡酒精管道依次经精馏加压精馏塔进料泵7、加压精馏塔酒精预热器2与加压精馏塔15进料口接通；加压精馏塔15的蒸汽进口与加压精馏塔再沸器1的蒸汽管道接通；加压精馏塔15底部废水出口经加压精馏塔酒精预热器2后与汽液分离器5接通；蒸汽发生器3的冷凝液出口通过加压精馏塔回流泵4与加压精馏塔15顶部回流罐接通；汽液分离器5的顶部蒸汽出口与醪塔13和常压精馏塔14蒸汽进口接通，汽液分离器5中部热水出口与常压精馏塔再沸器6接通，汽液分离器5底部废水出口与蒸汽发生器3接通。
本实用新型工艺过程如下：
1、醪塔工艺过程：来自发酵工段的成熟醪液用泵送入醪塔酒气预热器11管程和醪塔酒糟预热器12管程，预热后进入醪塔13分成酒气和酒糟，酒气经醪塔13塔顶排出进入常压精馏塔14进行进一步分离；酒糟经醪塔13塔底进入醪塔酒糟预热器12壳程与发酵醪进行换热，换热后去酒糟池和后处理工段；
2、常压精馏塔工艺过程：来自醪塔13塔顶的酒气经常压精馏塔14分离成三部分，分别为：塔顶酒气部分、塔中上部的半成品酒精和塔底的淡酒精；其中塔顶酒气部分通过醪塔酒气预热器11换热、常压精馏塔冷凝器9冷凝后，排除醛类等低沸点的头级杂质后排出，塔中上部的半成品酒精进加压精馏塔15进一步处理，塔底的淡酒精分成两部分，一部分经常压精馏塔再沸器6生成蒸汽为常压精馏塔14提供热量；另一部分经加压精馏塔预热器2加热送入加压精馏塔15进行回收处理；
3、加压精馏塔工艺过程；
来自常压精馏塔14底部淡酒精，和中上部的半成品酒精一起进入加压精馏塔15进行再分离，分离后在塔中上部取出成品酒精，在塔中下部取出杂醇油等高沸点杂质和中级杂质；
同时加压精馏塔15采用130℃蒸汽直接加热，加压精馏塔15塔顶排出的酒气经蒸汽发生器3热量释放，含酒冷凝液用加压精馏塔回流泵4打入加压精馏塔15顶部；加压精馏塔15塔底排出的废水分成两部分，一部分经加压精馏塔酒精换热器2换热后，进入汽液分离器5，另一部分经加压精馏塔再沸器1生成蒸汽为加压精馏塔15提供热量；
进入汽液分离器5的废水分成两部分，一部分热水进入常压精馏塔再沸器6为其提供热量，换热后排出地沟，另一部分热水进入蒸汽发生器3生成蒸汽为常压精馏塔14和醪塔13提供热量。

Claims (1)

1.一种三塔节能差压酒精蒸馏生产系统，它包括醪塔、常压精馏塔及附属设备组成的两塔常压蒸馏系统，其特征在于，它还包括由加压精馏塔及加压附属设备组成的加压精馏系统，加压附属设备包括加压塔进料泵、加压塔回流泵、加压塔进料预热器，加压塔再沸器、加压塔蒸汽发生器和汽液分离器；蒸汽发生器为立式列管换热器，其管程跟汽液分离器相连通，其壳程连通加压精馏塔塔顶酒汽管道；常压精馏塔底部的淡酒精管道依次经加压塔进料泵、加压塔酒精预热器与加压精馏塔进料口接通；加压精馏塔的蒸汽进口与加压塔再沸器的蒸汽管道接通；加压精馏塔底部废水出口经加压塔酒精预热器后与汽液分离器接通；蒸汽发生器的冷凝液出口通过加压塔回流泵与加压精馏塔顶部回流罐接通；汽液分离器的顶部蒸汽出口与醪塔和常压精馏塔蒸汽进口接通，中部热水出口与常压精馏塔的再沸器接通，底部废水出口与加压塔蒸汽发生器接通。
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