[發(fā)明專利]一種發(fā)酵液純化生產燃料乙醇的節(jié)能裝置及工藝

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110294625.3
• 申請日: 2021-03-19
• 公開（公告）號: CN113072424A
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發(fā)明（設計）人: 夏苗;黃益平;李雙濤;霍東東;胡猛;李志林;徐研
• 申請（專利權）人: 中建安裝集團有限公司
• 主分類號: C07C29/80
• 分類號: C07C29/80;C07C29/76;C07C31/08
• 代理公司: 南京先科專利代理事務所(普通合伙) 32285
• 代理人: 孫甫臣

本發(fā)明公開了一種發(fā)酵液純化生產燃料乙醇的節(jié)能裝置及工藝，包括粗餾塔、精餾一塔、精餾二塔和分子篩吸附床。本發(fā)明針對目前發(fā)酵液純化生產燃料乙醇工藝尚有降低能耗的空間，選用三塔差壓蒸餾技術，通過側線采出以及對系統(tǒng)內物料流股熱量進行充分利用等手段，保證產品質量的同時可大幅降低蒸汽消耗，使得生物燃料乙醇蒸汽消耗達到1.4噸/噸以下，從而優(yōu)化工藝，使得純化過程更為節(jié)能,在達到節(jié)能環(huán)保目的的同時，也提升了經濟效益。

技術領域

本發(fā)明涉及生物燃料乙醇制備的技術領域，具體涉及一種發(fā)酵液純化生產燃料乙醇的節(jié)能裝置及工藝。

背景技術

燃料乙醇作為一種清潔能源，是國際公認的可降低環(huán)境污染和取代石油燃料的新型能源。在生物乙醇生產過程中，精餾精制即蒸餾和脫水單元過程具有舉足輕重的地位，它控制整個生產過程產品質量、收率及公用工程消耗，堪稱生物乙醇生產過程的關鍵技術。蒸餾和脫水單元在整個燃料乙醇生產過程中能耗最大，占總能耗的60-70%，需要開發(fā)高效的蒸餾技術。成熟醪中乙醇含量僅為10-15%（容量），剩余包括水、醇類、酸類、脂類等雜質，蒸餾后的粗乙醇中仍含有多種揮發(fā)性雜質，部分雜質沸點接近，進一步分離提純存在困難。

中國專利CN201110029536.2公開了由生物乙醇水溶液制取無水乙醇的節(jié)能工藝，采用三座逐級減壓的精餾塔利用前一級精餾塔的自身物料所含熱量為下一級精餾塔提供熱源，不足部分由空氣源熱泵系統(tǒng)提供補充，利用精餾塔排出的物料中尚未被利用的廢熱預熱乙醇水溶液原料，形成熱耦合網絡，使得生產單位質量無水乙醇能耗比傳統(tǒng)工藝減少30-48%，但壓縮機的設置增加了電耗，冷媒采用冷凍系統(tǒng)提供的冷凍鹽水也增加了電耗。中國專利CN201810719237.3公開了雙粗雙精四塔四效節(jié)能蒸餾生產燃料乙醇系統(tǒng)及其使用方法，包括負壓醪塔/脫氣段、常壓醪塔、中壓精塔和高壓精塔，一塔進汽，四塔工作，降低蒸餾過程消耗并控制醪液處理溫度較低，但多投入一個塔的設備及操作費用。中國專利CN201920237176.7公開了從低濃度發(fā)酵液生產燃料乙醇的節(jié)能工藝裝置，整個精餾系統(tǒng)包括第一精餾塔、第二精餾塔、第三精餾塔、第四精餾塔等四塔和脫水單元以及其他配套設備組成，四塔之間熱集成加上系統(tǒng)內其他換熱、節(jié)能技術的應用極大降低了操作能耗，操作能耗僅為1.8噸蒸汽/噸燃料乙醇產品，但塔數(shù)量較多，且操作能耗還有進一步優(yōu)化空間。

以上專利存在設備電耗較高或塔器數(shù)量較多、設備費用較高等不足，且能耗方面還有一定提升空間。

發(fā)明內容

針對現(xiàn)有技術存在的技術問題，本發(fā)明提供一種發(fā)酵液純化生產燃料乙醇的節(jié)能裝置及工藝，采用三塔差壓熱耦合精餾脫水技術，通過側線采出以及最大限度利用各流股潛能等手段，保證產品質量的同時可大幅降低蒸汽消耗，使得乙醇精餾回收率99.5 %以上，蒸汽消耗達到1.4噸/噸燃料乙醇以下。

本發(fā)明提供的一種發(fā)酵液純化生產燃料乙醇的節(jié)能裝置，包括：粗餾塔、精餾一塔、精餾二塔、1#分子篩吸附床和2#分子篩吸附床、粗塔頂換熱器、醪液預熱器、粗餾塔冷卻器、粗餾塔塔釜再沸器、精餾二塔第一預熱器、精餾二塔塔釜再沸器、精餾一塔第一預熱器、精餾一塔第二預熱器、精餾一塔塔釜再沸器、乙醇蒸氣過熱器、再生氣冷凝器、雜醇油冷卻器、精餾二塔第二預熱器、粗餾塔回流罐、精餾二塔回流罐、精餾一塔回流罐、雜醇油萃取罐、淡酒回收罐和凝液罐、過濾器和粗酒過濾器；

所述粗餾塔的塔頂氣口分別與粗塔頂換熱器的熱料入口和粗餾塔冷卻器的熱料入口連接，所述粗餾塔的回流口與粗餾塔回流罐的出料口連接，所述粗塔頂換熱器的熱料出口和粗餾塔冷卻器的熱料出口均與粗餾塔回流罐的進料口連接，所述粗塔頂換熱器的冷料出口與醪液預熱器的冷料入口連接，所述醪液預熱器的冷料出口與粗餾塔的塔側進料口連接，所述粗餾塔的第一側采口與淡酒回收罐的進料口連接，所述粗餾塔的第二側采口分別與精餾二塔第二預熱器的冷料入口和精餾二塔第一預熱器的冷料入口連接，所述精餾二塔第二預熱器的冷料出口和精餾二塔第一預熱器的冷料出口均與精餾二塔的塔側進料口連接；