[發明專利]燃料乙醇脫水裝置及其工藝

無效

• 申請號: 200610035950.3
• 申請日: 2006-06-14
• 公開（公告）號: CN101088975A
• 公開（公告）日: 2007-12-19
• 發明（設計）人: 陳勇;唐兆興;姜新春;余偉俊;陳憲笙;徐曉東
• 申請（專利權）人: 廣東中科天元再生資源工程有限公司
• 主分類號: C07C31/08
• 分類號: C07C31/08;C07C29/80
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司
• 代理人: 曾旻輝

技術領域

本發明涉及一種乙醇的脫水裝置及其工藝，尤其是涉及蒸餾后直接生產燃料乙醇的脫水裝置及工藝。

技術背景

隨著全球石油資源的緊俏以及不確定因素的增加，以燃料乙醇為代表的可再生能源日益引起了廣泛的重視，通過對谷物、薯類以及糖質原料的發酵、蒸餾能夠連續生產乙醇。但通過蒸餾產生的乙醇濃度不超過96％(v/v)，而作為汽油、柴油有效添加劑的燃料乙醇中的燃料乙醇之乙醇含量須不低于99.5％(w/w)，乙醇脫水的方法大致有以下幾種：

(1)化學反應脫水，其一為Meiek法。采用生石灰、氯化鈣為脫水劑，每公斤乙醇加0.55公斤氯化鈣，經6小時或加壓反應讓脫水劑吸掉乙醇的水，再精餾而制得。此法乙醇損耗較大。過去我國湖南、山東一些小型廠用此法。其二為Hiag法，利用醋酸鉀與醋酸鈉混合液具有脫水性的特點，在脫水精餾塔中逆向交換吸收脫水，可制得99.8％無水乙醇，此法能耗較大。

(2)分子篩脫水：用A3型分子篩將96％的乙醇通過后，分子篩可把乙醇中的水份吸附，從而使乙醇的純度得到提高。傳統的分子篩脫水工藝存在者能耗較大及能量回收利用率較低的問題。

(3)、三元共沸物蒸餾脫水(稱Melle法)是大規模生產無水乙醇的通用方法。一般用苯或環己烷作脫帶劑，乙醇與水中加入第三種組份一苯，構成三元共沸物，其沸點比三種組分的沸點都低，當在苯脫水塔加熱至64～85℃時，逐步蒸餾出帶了水的苯、乙醇液，塔底得到的便是無水乙醇，純度可達99.8～99.95％；塔頂蒸汽經苯塔回收苯，循環再作脫帶劑。若用于醫藥、化妝品、香精等的無水乙醇時，因苯有毒，則改用環己烷、乙二醇醋酸鉀為脫帶劑。此方法在使用苯做脫帶劑時易造成環境污染。

(4)、萃取蒸餾

常用萃取劑有甘油、乙二醇、醋酸鉀乙一醇等。在蒸餾塔中乙醇汽向上升，而溶劑向下降的逆流萃取，溶劑把乙醇汽中的水份帶走，無水乙醇在塔頂退出，塔底排出的為帶有水份的溶劑，溶劑再生后可復用。但溶劑再生耗能較多。

發明內容

本發明的目的是提供一種環保高效、能耗較低的燃料乙醇脫水裝置及其生產工藝。

為實現上述發明目的，本發明的燃料乙醇脫水裝置它包括上下串聯設置的精餾塔和汽提塔、并聯設置的第一分子篩和第二分子篩、過熱器、產品冷卻器、進料預熱器、進料泵、廢水泵和真空泵，其中第一分子篩和第二分子篩頂部通過并聯設置的分別順次串聯的第一入口閥和第二入口閥以及第一再生出口閥和第二再生出口閥連通，第一分子篩和第二分子篩底部通過并聯設置的分別順次串聯的第一出口閥和第二出口閥以及第一再生入口閥和第二再生入口閥連通，精餾塔頂部經管道通過過熱器管側連接在第一入口閥和第二入口閥之間，真空泵的入口通過管道連接在第一再生出口閥和第二再生出口閥之間，汽提塔塔釜與外界蒸汽相通，外界酒精入口通過管道經進料泵通過進料預熱器殼側連通精餾塔上部進料層，進料預熱器管側的一端經過出口閥連接在第一出口閥和第二出口閥之間，另一端通過管道經產品冷卻器管側連接成品酒精出口，汽提塔底部通過管道經廢水泵連通外界廢水系統。

這樣通過設置進料預熱器，既提高了進料酒精的溫度，又使成品燃料酒精的溫度得到初步的降低，節約了加熱和降溫的能量，降低了系統的能耗。

作為一種優化方式，它還設有淡酒罐、再生冷凝器、淡酒泵和再生調節器，其中再生冷凝器的管側一端通過管道連接在第一再生出口閥和第二再生出口閥之間，另一端通過管道連接在淡酒罐頂部，淡酒罐底部通過管道經淡酒泵與精餾塔釜連通，再生調節器的一端通過管道連接在第一再生入口閥和第二再生入口閥之間，另一端經過再生反吹閥連接在出口閥前。這樣可以提高分子篩的再上效率，同時回收了所吸附的酒精，進一步降低了酒精的損耗。

作為進一步的優化方式，它還設有淡酒預熱器，其管側分別與淡酒泵和精餾塔釜連通，其殼側分別與所述廢水泵出口和外界廢水系統連通。這樣可以回收利用廢水中的余熱，進一步降低系統能耗。

所述的第一入口閥、第二入口閥、第一再生出口閥、第二再生出口閥、第一出口閥、第二出口閥、第一再生入口閥、第二再生入口閥、出口閥和再生反吹閥均為電動閥，它還設有自動控制上述各閥定時自動開關的自動控制系統。

本發明的生產工藝為：