阅读说明：本技术 一种联产燃料乙醇和特级食用酒精的生产装置及其工艺 (Production device and process for co-producing fuel ethanol and special grade edible alcohol ) 是由 周宏才 姜新春 谭晓东 陆树浩 黎进英 张正会 文兵 杨丽丽 于 2019-12-02 设计创作，主要内容包括：一种联产燃料乙醇和特级食用酒精的生产装置及其工艺,包括第一预热器、第二预热器、淡酒预热器、粗镏塔、精馏塔A、脱醛塔、水洗塔、精馏塔B、甲醇塔、工业酒精塔、淡酒塔及分子筛脱水系统；运行粗馏塔、精馏塔A、淡酒塔及分子筛脱水系统,用于生产燃料乙醇；运行粗镏塔、精馏塔A、脱醛塔、水洗塔、精馏塔B、甲醇塔、工业酒精塔、淡酒塔,用于生产特级食用酒精；运行粗镏塔、精馏塔A、脱醛塔、水洗塔、精馏塔B、甲醇塔、工业酒精塔、淡酒塔及分子筛脱水系统,用于联产特级食用酒精和燃料乙醇。本发明可根据市场需求灵活调整产品结构,切换生产或者联产特级食用酒精和燃料乙醇,能效能够合理优化匹配,利于排杂,保证了产品的质量。(A production device and process for co-producing fuel ethanol and special grade edible alcohol comprises a first preheater, a second preheater, a light alcohol preheater, a crude distillation tower, a rectifying tower A, a formaldehyde-removing tower, a water washing tower, a rectifying tower B, a methanol tower, an industrial alcohol tower, a light alcohol tower and a molecular sieve dehydration system; operating a coarse distillation tower, a rectifying tower A, a light wine tower and a molecular sieve dehydration system for producing fuel ethanol; operating the crude distillation tower, the rectifying tower A, the aldehyde removing tower, the water washing tower, the rectifying tower B, the methanol tower, the industrial alcohol tower and the light alcohol tower to produce the special grade edible alcohol; the crude distillation tower, the rectifying tower A, the aldehyde removing tower, the water washing tower, the rectifying tower B, the methanol tower, the industrial alcohol tower, the light alcohol tower and the molecular sieve dehydration system are operated to co-produce the special grade edible alcohol and the fuel ethanol. The invention can flexibly adjust the product structure according to market demands, switch production or co-produce special grade edible alcohol and fuel ethanol, reasonably optimize and match energy efficiency, facilitate impurity removal and ensure the product quality.)

一种联产燃料乙醇和特级食用酒精的生产装置及其工艺

技术领域

本发明涉及酒精生产技术领域，特别是一种联产燃料乙醇和特级食用酒精的生产装置及其工艺。

背景技术

发酵酒精是一种可再生的重要基础原料及产品，按照使用功能和纯度要求不同，分为食用酒精和燃料乙醇产品。燃料乙醇产品主要作为燃料和化工生产原料等应用；食用酒精产品主要用来调制饮料酒和化工生产原料等应用。

但现有的燃料乙醇和特级食用酒精装置和工艺方法，只能单独生产专一的产品，燃料乙醇装置只能生产燃料乙醇，特级食用酒精装置虽然可生产燃料乙醇，但工艺能耗高、产品质量差，也不能根据市场需求实现两种产品的方便切换。现提出一种新工艺方法，既能生产燃料乙醇，又能生产超特级食用酒精，还能两种产品联产，生产特级时，产品质量更好。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种可根据市场需求灵活调整产品结构，切换生产或者联产特级食用酒精和燃料乙醇，能效能够合理优化匹配，利于排杂，保证了产品的质量的联产燃料乙醇和特级食用酒精的生产装置及其工艺。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种联产燃料乙醇和特级食用酒精的生产装置，包括第一预热器、第二预热器、淡酒预热器、粗镏塔、精馏塔A、脱醛塔、水洗塔、精馏塔B、甲醇塔、工业酒精塔、淡酒塔及分子筛脱水系统，所述粗馏塔入料口设有第一预热器，所述粗馏塔出料口连接精馏塔A的入料口，所述精馏塔A的出料口连接淡酒塔、脱醛塔和第二预热器的入料口，所述淡酒塔的出料口连接到第二预热器和工业酒精塔的入料口，所述第二预热器出料口连接分子筛脱水系统入料口，所述脱醛塔的出料口连接水洗塔入料口，所述水洗塔出料口连接淡酒预热器入料口，所述淡酒预热器出料口精馏塔B的入料口，所述精馏塔B出料口连接甲醇塔入料口，所述甲醇塔出料口连接工业酒精塔入料口，所述工业酒精塔出料口连接第二预热器入料口。

作为本发明的进一步改进：所述精馏塔B和淡酒塔由生蒸汽间接加热，所述精馏塔B塔顶酒汽通过再沸器间接加热脱醛塔、水洗塔、粗馏塔，所述水洗塔塔顶酒汽通过再沸器间接加热甲醇塔，所述脱醛塔通过再沸器间接加热工业酒精塔。

作为本发明的进一步改进：所述淡酒塔由生蒸汽间接加热，所述淡酒塔顶酒汽通过再沸器加热粗馏塔，所述脱水后的成品酒汽通过再沸器加热粗馏塔，所述粗馏塔不足热量由生蒸汽通过再沸器补充。

作为本发明的进一步改进：所述粗馏塔塔顶操作压力为－90～－20kPa，塔顶温度45～85℃，塔底温度50～90℃；

所述精馏塔A塔顶操作压力为－90～10kPa，塔顶温度45～75℃，塔底温度55～85℃；

所述精馏塔B塔顶操作压力为50～300kPa，塔顶温度90～115℃，塔底温度120～145℃；

所述脱醛塔顶操作压力为－50～100kPa，塔顶温度70～90℃，塔底温度80～100℃；

所述水洗塔顶操作压力为－50～50kPa，塔顶温度85～105℃，塔底温度90～110℃；

所述甲醇塔顶操作压力为－90～50kPa，塔顶温度45～95℃，塔底温度50～100℃；

所述淡酒塔顶操作压力为50～300kPa，塔顶温度90～115℃，塔底温度120～145℃；

所述分子筛脱水系统操作压力为－90～300kPa，温度60～130℃。

作为本发明的进一步改进：所述精馏塔B和淡酒塔间接通过再沸器用锅炉一次蒸汽供热，且是正压操作。

作为本发明的进一步改进：所述粗馏塔、淡酒塔和工业酒精塔均设有排杂出口，所述甲醇和分子筛脱水系统均具有成品出口，所述淡酒塔的排杂出口还连接杂醇油分离器，所述所述粗馏塔排出口连接到去DDGS工段。

一种利用上述的装置联产燃料乙醇和特级食用酒精的工艺：

运行粗馏塔、精馏塔A、淡酒塔及分子筛脱水系统，生产燃料乙醇；

运行粗镏塔、精馏塔A、脱醛塔、水洗塔、精馏塔B、甲醇塔、工业酒精塔、淡酒塔，生产特级食用酒精；

运行粗镏塔、精馏塔A、脱醛塔、水洗塔、精馏塔B、甲醇塔、工业酒精塔、淡酒塔及分子筛脱水系统，联产特级食用酒精和燃料乙醇。

作为本发明的进一步改进：所述生产特级食用酒精的方法为，将来自发酵的成熟醪液经过第一预热器预热进入粗馏塔脱气段，经过脱气后的醪液进入粗馏塔提馏段；粗馏塔中经过蒸馏后的气相粗酒汽进入精馏塔A，精馏塔A上部区域采出95％的酒液进入脱醛塔；脱醛塔中经过脱醛后的酒液进入水洗塔，经过水洗萃取出杂后的淡酒液经淡酒预热器预热后进入精馏塔B；精馏塔B中由其上部区域采出96％以上的酒液进入甲醇塔，进一步脱除甲醇杂质，由甲醇塔底部区域采出特级食用酒精。

作为本发明的进一步改进：所述精馏塔A、精馏塔B中以及水洗塔采出的富含杂醇油的杂酒进入淡酒塔处理，提取杂醇油；所述各塔末级冷凝器采出的富含甲醇杂质的杂酒进入工业酒精塔，提取工业酒精。

作为本发明的进一步改进：所述生产燃料乙醇的方法为，将来自发酵的成熟醪液经过第一预热器进入粗馏塔脱气段，经过脱气后的醪液进入粗馏塔提馏段；粗馏塔中经过蒸馏后的气相粗酒汽进入精馏塔A，精馏塔A底部采出淡酒预热后进入淡酒塔；精馏塔A和淡酒塔采出酒液在第二预热器液相加热后，进入分子筛脱水系统进行脱水后，得到成品燃料乙醇。

作为本发明的进一步改进：所述联产特级食用酒精和燃料乙醇的方法为，将来自发酵的成熟醪液经过第一预热器进入粗馏塔脱气段，经过脱气后的醪液进入粗馏塔提馏段，粗馏塔中经过蒸馏后的气相粗酒汽进入精馏塔A；将精馏塔A液相采出一部分去脱醛塔中，经过脱醛后的酒液进入水洗塔，经过水洗萃取出杂后的淡酒液进入精馏塔B；精馏塔B中由其上部区域采出96％以上的酒液进入甲醇塔，进一步脱除甲醇杂质，由甲醇塔底部区域采出特级食用酒精；脱醛塔、水洗塔、精馏塔B、甲醇塔系统生成特级食用酒精；将精馏塔A液相采出另一部分分别采出到第二预热器和淡酒塔，精馏塔A和淡酒塔采出液相酒液在第二预热器液相加热后，进入分子筛脱水系统进行脱水后，得到成品燃料乙醇分子筛脱水系统脱水后得到燃料乙醇。

本发明的有益技术效果：

1、本发明使用粗馏塔、精馏塔A、淡酒塔及分子筛脱水系统生产燃料乙醇，使用粗镏塔、精馏塔A、脱醛塔、水洗塔、精馏塔B、甲醇塔、工业酒精塔、淡酒塔生产特级食用酒精，使用粗镏塔、精馏塔A、脱醛塔、水洗塔、精馏塔B、甲醇塔、工业酒精塔、淡酒塔及分子筛脱水系统，联产特级食用酒精和燃料乙醇，能够实现一套装置可切换生产或者联产特级食用酒精和燃料乙醇，可根据市场需求灵活调整产品结构，进一步提升了特级食用酒精的品质，提高了生产装置的市场适应性。

2.本发明粗馏塔和精馏塔A在负压条件下均为质能直接传递，能量耦合方式为精馏塔B和淡酒塔间接通过再沸器用锅炉一次蒸汽供热，且是正压操作，多效差压工艺，能效能够合理优化匹配，实现了节能。

3.本发明生产燃料乙醇时，采用了液相过料，更保证了产品的质量。

4、本发明生产特级食用酒精时，粗馏塔、淡酒塔和工业酒精塔均设有排杂出口，由于采用多点排杂，各塔功能专一，且工况不同，更有利于排杂，产品质量更好。

附图说明

图1为本发明装置的连接结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明作进一步的描述，需要说明的是，本实施例以本技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围并不限于本实施例。

参考图1，一种联产燃料乙醇和特级食用酒精的生产装置，包括第一预热器、第二预热器、淡酒预热器、粗镏塔、精馏塔A、脱醛塔、水洗塔、精馏塔B、甲醇塔、工业酒精塔、淡酒塔及分子筛脱水系统，粗馏塔入料口设有第一预热器，粗馏塔出料口连接精馏塔A的入料口，精馏塔A的出料口连接淡酒塔、脱醛塔和第二预热器的入料口，淡酒塔的出料口连接到第二预热器和工业酒精塔的入料口，第二预热器出料口连接分子筛脱水系统入料口，脱醛塔的出料口连接水洗塔入料口，水洗塔出料口连接淡酒预热器入料口，淡酒预热器出料口精馏塔B的入料口，精馏塔B出料口连接甲醇塔入料甲醇塔出料口连接工业酒精塔入料口，工业酒精塔出料口连接第二预热器入料口。

粗馏塔、淡酒塔和工业酒精塔均设有排杂出口，甲醇和分子筛脱水系统均具有成品出口，淡酒塔的排杂出口连接杂醇油分离器用于将排出杂酒中的杂醇油分离，粗馏塔排出口连接到去DDGS(即Distillers Dried Grains with Solubles的简写，汉译为干酒糟及其可溶物，本发明中为成熟醪液经过第一预热器进入粗馏塔脱气段，去掉经过脱气后的醪液剩下的可溶固形物的干酒糟)工段，工业酒精塔排杂口用于排出工业酒精，分子筛脱水系统成品出口用于排出燃料乙醇，甲醇成品出口用于排出特级食用酒精。

各塔参数如下：

粗馏塔塔顶操作压力为－90～－20kPa，塔顶温度45～85℃，塔底温度50～90℃；

精馏塔A塔顶操作压力为－90～10kPa，塔顶温度45～75℃，塔底温度55～85℃；

精馏塔B塔顶操作压力为50～300kPa，塔顶温度90～115℃，塔底温度120～145℃；

脱醛塔顶操作压力为－50～100kPa，塔顶温度70～90℃，塔底温度80～100℃；

水洗塔顶操作压力为－50～50kPa，塔顶温度85～105℃，塔底温度90～110℃；

甲醇塔顶操作压力为－90～50kPa，塔顶温度45～95℃，塔底温度50～100℃；

淡酒塔顶操作压力为50～300kPa，塔顶温度90～115℃，塔底温度120～145℃；

分子筛脱水系统操作压力为－90～300kPa，温度60～130℃。

本联产燃料乙醇和特级食用酒精的生产装置的能量耦合方式为：精馏塔B和淡酒塔间接通过再沸器用锅炉一次蒸汽供热，且是正压操作。

实施案例一：

运行粗馏塔、精馏塔A、淡酒塔及分子筛脱水系统，用于生产燃料乙醇，具体方法如下：

将来自发酵的成熟醪液经过第一预热器进入粗馏塔脱气段，经过脱气后的醪液进入粗馏塔提馏段；粗馏塔中经过蒸馏后的气相粗酒汽进入精馏塔A，精馏塔A底部采出淡酒预热后进入淡酒塔；精馏塔A和淡酒塔采出酒液在第二预热器液相加热后，进入分子筛脱水系统进行脱水后，得到成品燃料乙醇。

本工艺中淡酒塔由生蒸汽间接加热，淡酒塔顶酒汽通过再沸器加热粗馏塔，脱水后的成品酒汽通过再沸器加热粗馏塔，粗馏塔不足热量由生蒸汽等热源通过再沸器补充。

实施案例二：

运行粗镏塔、精馏塔A、脱醛塔、水洗塔、精馏塔B、甲醇塔、工业酒精塔、淡酒塔，分子筛脱水系统不运行，用于生产特级食用酒精，具体方法如下：

将来自发酵的成熟醪液经过第一预热器预热进入粗馏塔脱气段，经过脱气后的醪液进入粗馏塔提馏段；粗馏塔中经过蒸馏后的气相粗酒汽进入精馏塔A，精馏塔A上部区域采出95％的酒液进入脱醛塔；脱醛塔中经过脱醛后的酒液进入水洗塔，经过水洗萃取出杂后的淡酒液经淡酒预热器预热后进入精馏塔B；精馏塔B中由其上部区域采出96％以上的酒液进入甲醇塔，进一步脱除甲醇杂质，由甲醇塔底部区域采出特级食用酒精。

精馏塔A、精馏塔B中以及水洗塔采出的富含杂醇油的杂酒进入淡酒塔处理，提取杂醇油；所述各塔末级冷凝器采出的富含甲醇杂质的杂酒进入工业酒精塔，提取工业酒精。

本工艺中精馏塔B和淡酒塔由生蒸汽间接加热，精馏塔B塔顶酒汽通过各再沸器间接加热脱醛塔、水洗塔、粗馏塔，水洗塔塔顶酒汽通过再沸器间接加热甲醇塔，脱醛塔通过再沸器间接加热工业酒精塔。

实施案例三：

各塔加热方式参考实施案例一、二，运行粗镏塔、精馏塔A、脱醛塔、水洗塔、精馏塔B、甲醇塔、工业酒精塔、淡酒塔及分子筛脱水系统，用于联产特级食用酒精和燃料乙醇，具体方法如下：

将来自发酵的成熟醪液经过第一预热器进入粗馏塔脱气段，经过脱气后的醪液进入粗馏塔提馏段，粗馏塔中经过蒸馏后的气相粗酒汽进入精馏塔A。

将精馏塔A液相采出一部分去脱醛塔中，经过脱醛后的酒液进入水洗塔，经过水洗萃取出杂后的淡酒液进入精馏塔B；精馏塔B中由其上部区域采出96％以上的酒液进入甲醇塔，进一步脱除甲醇杂质，由甲醇塔底部区域采出特级食用酒精。

将精馏塔A液相采出另一部分分别采出到第二预热器和淡酒塔，精馏塔A和淡酒塔采出液相酒液在第二预热器液相加热后，进入分子筛脱水系统进行脱水后，得到成品燃料乙醇分子筛脱水系统脱水后得到燃料乙醇。

实施案例四：

分子筛脱水系统包括粒型分子筛系统和膜型分子筛系统，膜型分子筛系统包括膜型分子筛、膜型分子筛过热器和膜型分子筛蒸发器，膜型分子筛蒸发器与膜型分子筛过热器连接，膜型分子筛过热器与膜型分子筛连接；粒型分子筛系统包括粒型分子筛、粒型分子筛过热器和粒型分子筛蒸发器，膜型分子筛的出汽段通过汽管与粒型分子筛蒸发器连接，粒型分子筛过热器再与粒型分子筛连接。

对于本领域的技术人员来说，可以根据以上的技术方案和构思，给出各种相应的改变和变形，而所有的这些改变和变形，都应该包括在本发明权利要求的保护范围之内。