CN208166886U - 一种高浓度乙醇双效精馏系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种高浓度乙醇双效精馏的系统,通过一级预热器和精馏塔塔顶蒸汽对原料进行换热,再通过二级预热器与蒸汽冷凝水对原料进行二次换热,二次换热后的原料输送到精馏塔中通过精馏塔再沸器加热,其中一个精馏塔馏出组分作为另外一个精馏塔再沸器的热源,并采用双效顺流操作、双效逆流操作或双效平流操作对乙醇进行精馏。该系统包括一效精馏塔、二效精馏塔、一级预热器、一效精馏塔再沸器、二效精馏塔再沸器、一效回流罐和二效回流罐,本实用新型能够乙醇实现连续生产,高效低耗,适用范围广,处理量大,浪费少。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种精馏系统,特别是涉及一种高浓度乙醇双效精馏系统,同时还可以用于甲醇、丙酮等低沸点物系或者与水共沸且共沸点低于水的的有机溶剂精馏。
背景技术
乙醇是一种重要的基本化工原料,广泛应用于醋酸、饮料、香精、染料、燃料等行业,在国防工业、医疗卫生、有机合成、食品工业、工农业生产中都有广泛的用途。在以乙醇为原料或溶剂的工业生产中,废水中含有大量的乙醇,如果直接排放会对环境造成很大影响。随着轻工、食品、制药、化工等行业飞速发展,作为工业溶剂的乙醇消耗量不断上升,对乙醇的需求快速增加。因此,研究高效、节能的乙醇回收工艺具有重要的实际意义。
双效精馏流程按压力可分为加压-常压、加压-减压、常压-减压、减压-减压等,因加压-常压型对塔设备要求较低,并且不需要真空系统使用较为广泛。加压-常压形式按流型可分为平流型、并流型、逆流型。并流型:原料经常压塔塔顶气和塔釜废水预热后分成两部分,一部分直接进入常压塔,另一部分经加压塔塔釜废水预热后进入加压塔,加压塔塔顶汽通过再沸器间接加热常压塔,冷凝液一部分回流至加压塔塔顶,另一部分作为成品采出。常压塔塔顶汽预热原料后经冷凝器冷凝,冷凝液一部分回流至常压塔塔顶,另一部分作为成品采出。平流型:原料经常压塔塔顶气、塔釜废水和加压塔塔釜废水三级预热后进入加压塔,加压塔塔顶汽通过再沸器间接加热常压塔,冷凝液一部分回流至加压塔塔顶,另一部分进入常压塔。常压塔塔顶汽预热原料后经冷凝器冷凝,冷凝液一部分回流至常压塔塔顶,另一部分作为成品采出。逆流型:原料经常压塔塔顶气和塔釜废水预热后进入常压塔,常压塔塔顶汽预热原料后经冷凝器冷凝,冷凝液一部分回流至常压塔塔顶,另一部分经加压塔塔釜废水预热后进入加压塔。加压塔塔顶汽通过再沸器间接加热常压塔,冷凝液一部分回流至加压塔塔顶,另一部分作为成品采出。
传统乙醇回收装置大多采用间歇釜式、单塔连续精馏。间歇釜式蒸馏工艺简单,但能耗较高,单塔单效精馏工艺较间歇釜式蒸馏能耗要低,但产品质量差。传统的乙醇精馏装置在精馏的过程中,浪费乙醇的现象比较严重,精馏塔塔顶不凝气中所带乙醇不能有效地回收再处理,在生产过程中会造成巨大的浪费情况。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术存在的不足,提供一种高浓度乙醇双效精馏系统,能够对含有高浓度乙醇的溶液进行回收得到95%乙醇,连续生产,高效低耗,适用范围广。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下:本实用新型还提供一种高浓度乙醇双效精馏系统,所述系统包括一效精馏塔、二效精馏塔、一级预热器、一效精馏塔再沸器、二效精馏塔再沸器、一效回流罐和二效回流罐,所述一效精馏塔顶部连接所述二效精馏塔再沸器;所述二效精馏塔顶部连接所述一级预热器;所述一效精馏塔再沸器连接一效精馏塔下部并用于为一效精馏塔加热;所述二效精馏塔再沸器连接所述一效精馏塔上部和二效精馏塔下部并用于为二效精馏塔加热;所述一效回流罐连接在二效精馏塔再沸器和一效精馏塔之间;所述二效回流罐连接在一级预热器和一效精馏塔之间。
如上所述的一种高浓度乙醇双效精馏系统,所述系统还包括二级预热器,所述二级预热器连接所述一级预热器,二级预热器连接所述一效精馏塔,二级预热器连接所述一效精馏塔再沸器,所述一效精馏塔底部连接二效精馏塔中部。
如上所述的一种高浓度乙醇双效精馏系统,所述系统还包括二级预热器,所述二级预热器连接所述一级预热器,二级预热器连接所述二效精馏塔,二级预热器连接所述一效精馏塔再沸器,所述一效精馏塔中部连接二效精馏塔底部。
如上所述的一种高浓度乙醇双效精馏系统,所述系统还包括二级预热器,所述二级预热器连接所述一级预热器,二级预热器连接所述二效精馏塔,二级预热器连接所述一效精馏塔再沸器,所述一效精馏塔中部连接到所述二级预热器与二效精馏塔之间的管道上。
如上所述的一种高浓度乙醇双效精馏系统,所述系统还包括二效精馏塔塔顶冷凝器,所述二效精馏塔塔顶冷凝器连接在所述一级预热器和二效回流罐之间,二效精馏塔塔顶冷凝器用于对一级预热器的剩余未冷凝物料进行冷凝。
通过本实用新型进行高浓度乙醇双效精馏的工艺方法中,通过一级预热器和精馏塔塔顶蒸汽对原料进行换热,再通过二级预热器与蒸汽冷凝水对原料进行二次换热,二次换热后的原料输送到精馏塔中通过精馏塔再沸器加热,其中一个精馏塔馏出组分作为另外一个精馏塔再沸器的热源,并采用双效顺流操作、双效逆流操作或双效平流操作对乙醇进行精馏。
如上所述的一种高浓度乙醇双效精馏的工艺方法,所述双效顺流操作的步骤为,界区外来的乙醇原料,先经一级预热器与二效精馏塔塔顶气相换热,再经二级预热器与蒸汽冷凝水二次换热后进入到一效精馏塔中,经一效精馏塔再沸器加热,在一效精馏塔中进行热质交换后,部分乙醇从一效精馏塔塔顶馏出,去往二效精馏塔再沸器作为二效精馏塔热源,冷凝液落入到一效回流罐中,然后经一效精馏塔回流泵部分回到一效精馏塔塔顶,部分采出至成品罐区,一效精馏塔塔釜物料,经一效塔釜采出泵转至二效精馏塔中,经二效精馏塔再沸器加热,在二效精馏塔中进行热质交换后,部分乙醇从二效精馏塔塔顶馏出,去往一级预热器,与外界来的原料换热,剩余未冷凝的物料再经二效精馏塔塔顶冷凝器冷凝,冷凝液落入到二效回流罐中,然后经二效精馏塔回流泵部分转回到二效精馏塔顶,部分采出至成品罐区,二效精馏塔塔釜废水,转到废水处理工段。
如上所述的一种高浓度乙醇双效精馏的工艺方法,所述双效逆流操作的步骤为,界区外来的乙醇原料,先经一级预热器与二效精馏塔塔顶气相换热,再经二级预热器与蒸汽冷凝水二次换热后进入到二效精馏塔中,经二效精馏塔再沸器加热,在二效精馏塔中进行热质交换后,部分乙醇从二效精馏塔塔顶馏出进入到一效预热器,与外界来的原料换热,剩余未冷凝的物料再经二效精馏塔塔顶冷凝器冷凝,冷凝液落入到二效回流罐中,经二效精馏塔回流泵部分转到二效精馏塔塔顶回到二效精馏塔中,部分采出至成品罐区,二效精馏塔塔釜物料,经二效塔釜采出泵转至一效精馏塔中,经一效精馏塔再沸器加热,在一效精馏塔中进行热质交换后,部分乙醇从一效精馏塔塔顶馏出,去往二效精馏塔再沸器,作为二效精馏塔热源,冷凝液落入到一效回流罐中,然后经一效精馏塔回流泵部分转回到一效精馏塔顶,部分采出至成品罐区,一效精馏塔塔釜物料,经一效塔釜采出泵转到废水处理工段。
如上所述的一种高浓度乙醇双效精馏的工艺方法,所述双效平流操作的步骤为,界区外来的乙醇原料,先经一级预热器与二效精馏塔塔顶气相换热,再经二级预热器与蒸汽冷凝水二次换热,后同时进入到一效精馏塔和二效精馏塔中,分别经一效精馏塔再沸器、二效精馏塔再沸器加热,在一效精馏塔和二效精馏塔中进行热质交换,乙醇组分从一效精馏塔和二效精馏塔塔顶馏出,一效精馏塔馏出组分作为二效精馏塔再沸器热源,冷凝液落入到一效回流罐中,然后经一效精馏塔回流泵部分转回到一效精馏塔顶,部分采出至成品罐区,二效精馏塔塔顶馏出组分,进入到一级预热器与界区外来的原料换热后,剩余未冷凝的物料再经二效精馏塔塔顶冷凝器冷凝,冷凝液落入到二效回流罐中,经二效精馏塔回流泵部分转到二效精馏塔塔顶回到二效精馏塔中,部分采出至成品罐区,一效精馏塔和二效精馏塔的塔釜废水分别经一效塔釜采出泵和二效塔釜采出泵转至废水处理工段。
如上所述的一种高浓度乙醇双效精馏的工艺方法,所述工艺方法用于甲醇、丙酮低沸点物系或与水共沸且共沸点低于水的有机溶剂的精馏。
本实用新型通过一级预热器和精馏塔塔顶蒸汽对原料进行换热,再通过二级预热器与蒸汽冷凝水对原料进行二次换热,二次换热后的原料输送到精馏塔中通过精馏塔再沸器加热,其中一个精馏塔馏出组分作为另外一个精馏塔再沸器的热源,并采用双效顺流操作、双效逆流操作或双效平流操作对乙醇进行精馏,能够实现连续生产,高效低耗,适用范围广,处理量大,浪费少。
附图说明
图1为双效顺流高浓度乙醇双效精馏系统示意图;
图2为双效逆流高浓度乙醇双效精馏系统示意图;
图3为双效平流高浓度乙醇双效精馏系统示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进,因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1、图2和图3所示,本实用新型提供一种高浓度乙醇双效精馏系统,所述系统包括一效精馏塔1、二效精馏塔2、一级预热器3、一效精馏塔再沸器4、二效精馏塔再沸器5、一效回流罐6和二效回流罐7,所述一效精馏塔1顶部连接所述二效精馏塔再沸器5;所述二效精馏塔2顶部连接所述一级预热器3;所述一效精馏塔再沸器4连接一效精馏塔1下部并用于为一效精馏塔1加热;所述二效精馏塔再沸器5连接所述一效精馏塔1上部和二效精馏塔2下部并用于为二效精馏塔2加热;所述一效回流罐6连接在二效精馏塔再沸器5和一效精馏塔1之间;所述二效回流罐7连接在一级预热器3和一效精馏塔1之间。
参见图1,高浓度乙醇双效精馏系统的一个实施例中,所述系统还包括二级预热器8,所述二级预热器8连接所述一级预热器3,二级预热器8连接所述一效精馏塔1,二级预热器8连接所述一效精馏塔再沸器4,所述一效精馏塔1底部连接二效精馏塔2中部。
参见图2,高浓度乙醇双效精馏系统的一个实施例中,所述系统还包括二级预热器8,所述二级预热器8连接所述一级预热器3,二级预热器8连接所述二效精馏塔2,二级预热器8连接所述一效精馏塔再沸器4,所述一效精馏塔1中部连接二效精馏塔2底部。
参见图3,高浓度乙醇双效精馏系统的一个实施例中,所述系统还包括二级预热器8,所述二级预热器8连接所述一级预热器3,二级预热器8连接所述二效精馏塔2,二级预热器8连接所述一效精馏塔再沸器4,所述一效精馏塔1中部连接到所述二级预热器8与二效精馏塔2之间的管道上。
高浓度乙醇双效精馏系统的一个实施例中,所述系统还包括二效精馏塔塔顶冷凝器9,所述二效精馏塔塔顶冷凝器9连接在所述一级预热器3和二效回流罐7之间,二效精馏塔塔顶冷凝器9用于对一级预热器3的剩余未冷凝物料进行冷凝。
通过本实用新型进行高浓度乙醇双效精馏的工艺方法中,通过一级预热器3和精馏塔塔顶蒸汽对原料进行换热,再通过二级预热器8与蒸汽冷凝水对原料进行二次换热,二次换热后的原料输送到精馏塔中通过精馏塔再沸器加热,其中一个精馏塔馏出组分作为另外一个精馏塔再沸器的热源,并采用双效顺流操作、双效逆流操作或双效平流操作对乙醇进行精馏。
参见图1,高浓度乙醇双效精馏的工艺方法的一个实施例中,所述双效顺流操作的步骤为,界区外来的乙醇原料,先经一级预热器3与二效精馏塔2塔顶气相换热,再经二级预热器8与蒸汽冷凝水二次换热后进入到一效精馏塔1中,经一效精馏塔再沸器4加热,在一效精馏塔1中进行热质交换后,部分乙醇从一效精馏塔1塔顶馏出,去往二效精馏塔再沸器5作为二效精馏塔2热源,冷凝液落入到一效回流罐6中,然后经一效精馏塔1回流泵部分回到一效精馏塔1塔顶,部分采出至成品罐区,一效精馏塔1塔釜物料,经一效塔釜采出泵转至二效精馏塔2中,经二效精馏塔再沸器5加热,在二效精馏塔2中进行热质交换后,部分乙醇从二效精馏塔2塔顶馏出,去往一级预热器3,与外界来的原料换热,剩余未冷凝的物料再经二效精馏塔塔顶冷凝器9冷凝,冷凝液落入到二效回流罐7中,然后经二效精馏塔2回流泵部分转回到二效精馏塔2顶,部分采出至成品罐区,二效精馏塔2塔釜废水,转到废水处理工段。
参见图2,高浓度乙醇双效精馏的工艺方法的一个实施例中,所述双效逆流操作的步骤为,界区外来的乙醇原料,先经一级预热器3与二效精馏塔2塔顶气相换热,再经二级预热器8与蒸汽冷凝水二次换热后进入到二效精馏塔2中,经二效精馏塔再沸器5加热,在二效精馏塔2中进行热质交换后,部分乙醇从二效精馏塔2塔顶馏出进入到一效预热器,与外界来的原料换热,剩余未冷凝的物料再经二效精馏塔塔顶冷凝器9冷凝,冷凝液落入到二效回流罐7中,经二效精馏塔2回流泵部分转到二效精馏塔2塔顶回到二效精馏塔2中,部分采出至成品罐区,二效精馏塔2塔釜物料,经二效塔釜采出泵转至一效精馏塔1中,经一效精馏塔再沸器4加热,在一效精馏塔1中进行热质交换后,部分乙醇从一效精馏塔1塔顶馏出,去往二效精馏塔再沸器5,作为二效精馏塔2热源,冷凝液落入到一效回流罐6中,然后经一效精馏塔1回流泵部分转回到一效精馏塔1顶,部分采出至成品罐区,一效精馏塔1塔釜物料,经一效塔釜采出泵转到废水处理工段。
参见图3,高浓度乙醇双效精馏的工艺方法的一个实施例中,所述双效平流操作的步骤为,界区外来的乙醇原料,先经一级预热器3与二效精馏塔2塔顶气相换热,再经二级预热器8与蒸汽冷凝水二次换热,后同时进入到一效精馏塔1和二效精馏塔2中,分别经一效精馏塔再沸器4、二效精馏塔再沸器5加热,在一效精馏塔1和二效精馏塔2中进行热质交换,乙醇组分从一效精馏塔1和二效精馏塔2塔顶馏出,一效精馏塔1馏出组分作为二效精馏塔再沸器5热源,冷凝液落入到一效回流罐6中,然后经一效精馏塔1回流泵部分转回到一效精馏塔1顶,部分采出至成品罐区,二效精馏塔2塔顶馏出组分,进入到一级预热器3与界区外来的原料换热后,剩余未冷凝的物料再经二效精馏塔塔顶冷凝器9冷凝,冷凝液落入到二效回流罐7中,经二效精馏塔2回流泵部分转到二效精馏塔2塔顶回到二效精馏塔2中,部分采出至成品罐区,一效精馏塔1和二效精馏塔2的塔釜废水分别经一效塔釜采出泵和二效塔釜采出泵转至废水处理工段。
以乙醇、水物系组分:乙醇51wt%,水49wt%,处理量6300kg/h为例对本实用新型操作过程进行说明。
双效顺流:首先,向系统内通入循环水,然后开启真空泵,调节一效精馏塔1内压力为50kpa,然后向系统内进料,进料流量为6300kg/h,待一效精馏塔1和二效精馏塔2塔釜达到设定液位后,停止进料泵,向一效精馏塔再沸器4内通入热媒,开始加热调节一效精馏塔1压力为0.2MPa,然后进行全回流操作,待塔顶组分合格后,开启进料泵,然后各塔顶塔釜连续采出。一效精馏塔1塔顶采出量为1700kg/h,塔釜采出量为4600kg/h,塔顶乙醇纯度为95%,操作压力为0.2Mpa,塔顶温度96℃,塔釜温度为102℃,回流比为6;二效精馏塔2塔顶采出量为1750kg/h,塔釜采出量为2850kg/h,塔顶乙醇纯度为95%,操作压力为50kpa,塔顶温度61℃,塔釜温度为82℃,回流比为4。
双效逆流:首先,向系统内通入循环水,然后开启真空泵,调节一效精馏塔1内压力为50kpa,然后向系统内进料,进料流量为6300kg/h,待一效精馏塔1和二效精馏塔2塔釜达到设定液位后,停止进料泵,向二效精馏塔再沸器5内通入热媒,开始加热调节二效精馏塔2压力为0.18MPa,然后进行全回流操作,待塔顶组分合格后,开启进料泵,然后各塔顶塔釜连续采出。一效精馏塔1塔顶采出量为1460kg/h,塔釜采出量为2845kg/h,塔顶乙醇纯度为95%,操作压力为0.18Mpa,塔顶温度93℃,塔釜温度为117℃,回流比为4;二效精馏塔2塔顶采出量为1895kg/h,塔釜采出量为4305kg/h,塔顶乙醇纯度为95%,操作压力为50kpa,塔顶温度61℃,塔釜温度为68℃,回流比为2.6。
双效平流:首先,向系统内通入循环水,然后开启真空泵,调节一效精馏塔1内压力为50kpa,然后向系统内进料,一效精馏塔1进料流量为3280kg/h,二效精馏塔2进料流量为2020kg/h,待一效精馏塔1和二效精馏塔2釜达到设定液位后,停止进料泵,向一效精馏塔再沸器4内通入热媒,开始加热调节一效精馏塔1压力为0.2MPa,然后进行全回流操作,待塔顶组分合格后,开启进料泵,然后各塔顶塔釜连续采出。一效精馏塔1塔顶采出量为1780kg/h,塔釜采出量为1500kg/h,塔顶乙醇纯度为95%,操作压力为0.2Mpa,塔顶温度96℃,塔釜温度为102℃,回流比为6;二效精馏塔2塔顶采出量为1602kg/h,塔釜采出量为1418kg/h,塔顶乙醇纯度为95%,操作压力为50kpa,塔顶温度61℃,塔釜温度为82℃,回流比为6。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。因此,本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (5)
1.一种高浓度乙醇双效精馏系统,其特征在于:所述系统包括一效精馏塔、二效精馏塔、一级预热器、一效精馏塔再沸器、二效精馏塔再沸器、一效回流罐和二效回流罐,所述一效精馏塔顶部连接所述二效精馏塔再沸器;所述二效精馏塔顶部连接所述一级预热器;所述一效精馏塔再沸器连接一效精馏塔下部并用于为一效精馏塔加热;所述二效精馏塔再沸器连接所述一效精馏塔上部和二效精馏塔下部并用于为二效精馏塔加热;所述一效回流罐连接在二效精馏塔再沸器和一效精馏塔之间;所述二效回流罐连接在一级预热器和一效精馏塔之间。
2.根据权利要求1所述的一种高浓度乙醇双效精馏系统,其特征在于:所述系统还包括二级预热器,所述二级预热器连接所述一级预热器,二级预热器连接所述一效精馏塔,二级预热器连接所述一效精馏塔再沸器,所述一效精馏塔底部连接二效精馏塔中部。
3.根据权利要求1所述的一种高浓度乙醇双效精馏系统,其特征在于:所述系统还包括二级预热器,所述二级预热器连接所述一级预热器,二级预热器连接所述二效精馏塔,二级预热器连接所述一效精馏塔再沸器,所述一效精馏塔中部连接二效精馏塔底部。
4.根据权利要求1所述的一种高浓度乙醇双效精馏系统,其特征在于:所述系统还包括二级预热器,所述二级预热器连接所述一级预热器,二级预热器连接所述二效精馏塔,二级预热器连接所述一效精馏塔再沸器,所述一效精馏塔中部连接到所述二级预热器与二效精馏塔之间的管道上。
5.根据权利要求1所述的一种高浓度乙醇双效精馏系统,其特征在于:所述系统还包括二效精馏塔塔顶冷凝器,所述二效精馏塔塔顶冷凝器连接在所述一级预热器和二效回流罐之间,二效精馏塔塔顶冷凝器用于对一级预热器的剩余未冷凝物料进行冷凝。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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GR01 | Patent grant | ||
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