用于制取无水酒精的三效膜分离脱水节能装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了用于制取无水酒精的三效膜分离脱水节能装置，所述装置包括原料预热器，再沸器，成品冷却器，第一酒精蒸发脱水系统，第二酒精蒸发脱水系统和第三酒精蒸发脱水系统。原料酒精分别进入三个酒精蒸发脱水系统进行蒸馏脱水纯化，得到成品无水酒精。蒸汽热量在三个系统之间依次串联使用。本实用新型专利技术采用三效热耦合脱水工艺利用前一效的无水酒精蒸汽作为后一效的原料酒精蒸发器的热源，实现了热量的重复利用，还能不消耗多余能量就将淡酒精进行浓缩回收。吨无水酒精耗汽不超过0.2吨，与单效渗透汽化膜分离脱水工艺相比，节能55％以上。

【技术实现步骤摘要】
用于制取无水酒精的三效膜分离脱水节能装置
本技术涉及酒精生产工艺
，尤其涉及用于制取无水酒精的三效膜分离脱水节能装置。
技术介绍
近年来，国家大力推广燃料乙醇，2017年国家发改委等15部委联合印发的《关于扩大生物燃料乙醇生产和推广使用车用乙醇汽油的实施方案》中提出“到2020年实现乙醇汽油全国基本覆盖”目标。2018年8月22日的国务院召开常务会议，当时的国常会决定“有序扩大车用乙醇汽油推广使用，并在全国26个省市推广”。目前，我国燃料乙醇生产能力不足300万吨，而目前国内汽油用量约为1.3亿吨，按照10％的添加比例计算，若要在2020年实现全国基本覆盖，燃料乙醇的需求量1300万吨，缺口达1000万吨，市场潜力巨大。目前，国内外的酒精脱水技术主要有四种方法：(1)采用苯或环己烷共沸蒸馏的方法脱水，该方法能耗比较高，而且产品中容易有苯或环己烷残留，已逐步淘汰。(2)采用乙二醇加盐萃取脱水，该方法无残留，产品质量较好，但能耗仍比较高。(3)采用分子筛吸附法脱水，该方法无残留，产品浓度高，能耗相对较低。(4)采用渗透汽化膜分离技术，该方法无残留，能耗较低。在能源日益紧缺的当下，对能耗的要求越来越高，需要能耗更低的酒精脱水技术。
技术实现思路
本技术针对现有技术的不足，提供一种用于制取无水酒精的三效膜分离脱水节能装置。采用三效热耦合脱水工艺，利用前一效的无水酒精蒸汽作为后一效的原料酒精蒸发器的热源，实现了热量的重复利用。本技术是通过如下技术方案实现的：本技术的第一方面提供一种用于制取无水酒精的三效膜分离脱水节能装置，所述装置包括原料预热器；所述原料预热器通过第一酒精进料管连接第一酒精蒸发脱水系统，所述原料预热器通过第二酒精进料管连接第二酒精蒸发脱水系统，所述原料预热器通过第三酒精进料管连接第三酒精蒸发脱水系统；再沸器通过第一再沸器管与第一酒精蒸发脱水系统连接，所述第一酒精蒸发脱水系统通过第一无水酒精蒸汽管与第二酒精蒸发脱水系统连接；所述第二酒精蒸发脱水系统通过第二无水酒精蒸汽管与第三酒精蒸发脱水系统连接；所述第二酒精蒸发脱水系统通过第一酒精出料管依次连接第一酒精蒸发脱水系统和成品冷却器，所述第三酒精蒸发脱水系统通过第二酒精出料管依次连接第二酒精蒸发脱水系统连接和成品冷却器，所述第三酒精蒸发脱水系统通过第三无水酒精蒸汽管连接成品冷却器；所述第一酒精蒸发脱水系统包括一效蒸发回收塔和一效膜组件；所述一效蒸发回收塔的上部通过第一酒精进料管依次与一效进料二级预热器、一效进料一级预热器和原料预热器连接，所述一效蒸发回收塔的顶部与一效膜组件连接；所述一效蒸发回收塔的底部与淡酒精二级预热器连接；所述第二酒精蒸发脱水系统包括二效蒸发器和二效膜组件；所述二效蒸发器的中部通过第二酒精进料管依次与二效进料二级预热器、二效进料一级预热器和原料预热器连接，所述二效蒸发器的顶部与二效膜组件连接；所述第三酒精蒸发脱水系统包括三效蒸发器和三效膜组件；所三效述蒸发器的中部通过第三酒精进料管依次与三效进料预热器和原料预热器连接，所述三效蒸发器的顶部与三效膜组件连接。优选的，所述一效蒸发回收塔顶部和一效膜组件通过一效过热器连接；所述二效蒸发器顶部和二效膜组件通过二效过热器连接；所述三效蒸发器顶部和三效膜组件通过三效过热器连接。优选的，所述一效膜组件通过第一无水酒精蒸汽管与二效蒸发器上部连接；所述二效膜组件通过第二无水酒精蒸汽管与三效蒸发器上部连接；所述三效膜组件通过第三无水酒精管依次连接原料预热器、三效冷凝器和成品冷却器。优选的，所述二效蒸发器下部通过第一酒精出料管依次连接一效进料一级预热器、淡酒精一级预热器和成品冷却器；所述三效蒸发器下部通过第二酒精出料管依次连接二效进料一级预热器和成品冷却器。优选的，所述一效膜组件通过管道依次连接一效解析冷凝器、淡酒精一级预热器、淡酒精二级预热器，再与一效蒸发回收塔的中部连接；所述二效膜组件通过二效解析冷凝器与淡酒精一级预热器连接；所述三效膜组件通过三效解析冷凝器与淡酒精一级预热器连接。优选的，所述再沸器与一效蒸发回收塔分别通过第一再沸器管和回水管连接，所述再沸器通过第二再沸器管道依次连接一效进料二级预热器、二效进料二级预热器和三效进料预热器。本技术的第二方面提供制备无水酒精的节能方法，包括以下步骤：(1)蒸汽进入再沸器，在0.6MPa的压力下将一效蒸发回收塔回流出的水加热至160℃，再进入一效蒸发回收塔成为153℃的热水，为一效蒸发回收塔提供热量对原料酒精进行蒸发；再沸器壳程中的凝结水进入一效进料二级预热器，为一效进料二级预热器提供热量使温度达到125℃，加热一效二级预热器后的热水再进入二效进料二级预热器，为二效进料二级预热器提供热量使温度达到113℃，加热二效进料二级预热器后的热水再进入三效进料预热器，为三效进料预热器提供热量使温度达到100℃；(2)原料酒精进入原料预热器被预热至80℃，然后分成三部分：第一原料酒精、第二原料酒精和第三原料酒精；(3)第一原料酒精进入一效进料一级预热器被加热至115℃，再进入一效进料二级预热器被加热至125℃，最后进入一效蒸发回收塔进行蒸发得到125℃的酒精蒸汽，125℃的酒精蒸汽通过一效过热器变为过热酒精蒸汽，过热酒精蒸汽进入一效膜组件进行脱水得到第一无水酒精蒸汽，第一无水酒精蒸汽进入二效蒸发器，为二效蒸发器提供热量，使二效蒸发器的温度维持在118℃，然后进入一效进料一级预热器，维持一效进料一级预热器的温度，再进入淡酒精一级预热器，为淡酒精一级预热器提供热量，最后进入成品冷却器冷却，得到无水酒精；第二原料酒精进入二效进料一级预热器被加热至108℃，再进入二效进料二级预热器被加热至113℃，最后进入二效蒸发器进行蒸发得到118℃的酒精蒸汽，118℃的酒精蒸汽通过二效过热器变为过热酒精蒸汽进入二效膜组件进行脱水得到第二无水酒精蒸汽，第二无水酒精蒸汽进入三效蒸发器，为三效蒸发器提供热量，使三效蒸发器的温度维持在112℃，再进入二效进料一级预热器，维持二效进料一级预热器的温度，最后进入成品冷却器冷却，得到无水酒精；第三原料酒精进入三效进料预热器被加热至100℃，然后进入三效蒸发器进行蒸发得到112℃的酒精蒸汽，112℃的酒精蒸汽通过三效过热器变为过热酒精蒸汽进入三效膜组件进行脱水得到第三无水酒精蒸汽，第三无水酒精蒸汽进入原料预热器，为原料预热器提供热量，再经三效冷凝器冷凝后进入成品冷却器冷却，得到无水酒精；(4)一效膜组件对酒精蒸汽脱水后还分离出含少量无水酒精的水蒸汽，进入一效解析冷凝器变为淡酒精，淡酒精进入淡酒精一级预热器和淡酒精二级预热器后被逐渐加热，最后进入一效蒸发回收塔中部，将淡酒精分离出无水酒精和水，无水酒精进行蒸发回收，水进入一效蒸发回收塔底部通过回水管进入再沸器进行加热至160℃循环利用；二效膜组件分离出的含少量无水酒精的水蒸汽，进入二效解析冷凝器变为淡酒精，淡酒精进入淡本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于制取无水酒精的三效膜分离脱水节能装置，其特征在于，所述装置包括原料预热器；所述原料预热器通过第一酒精进料管连接第一酒精蒸发脱水系统，所述原料预热器通过第二酒精进料管连接第二酒精蒸发脱水系统，所述原料预热器通过第三酒精进料管连接第三酒精蒸发脱水系统；再沸器通过第一再沸器管与第一酒精蒸发脱水系统连接，所述第一酒精蒸发脱水系统通过第一无水酒精蒸汽管与第二酒精蒸发脱水系统连接；所述第二酒精蒸发脱水系统通过第二无水酒精蒸汽管与第三酒精蒸发脱水系统连接；所述第二酒精蒸发脱水系统通过第一酒精出料管依次连接第一酒精蒸发脱水系统和成品冷却器，所述第三酒精蒸发脱水系统通过第二酒精出料管依次连接第二酒精蒸发脱水系统连接和成品冷却器，所述第三酒精蒸发脱水系统通过第三无水酒精蒸汽管连接成品冷却器；/n所述第一酒精蒸发脱水系统包括一效蒸发回收塔和一效膜组件；所述一效蒸发回收塔的上部通过第一酒精进料管依次与一效进料二级预热器、一效进料一级预热器和原料预热器连接，所述一效蒸发回收塔的顶部与一效膜组件连接；所述一效蒸发回收塔的底部与淡酒二级预热器连接；/n所述第二酒精蒸发脱水系统包括二效蒸发器和二效膜组件；所述二效蒸发器的底部通过第二酒精进料管依次与二效进料二级预热器、二效进料一级预热器和原料预热器连接，所述二效蒸发器的顶部与二效膜组件连接；/n所述第三酒精蒸发脱水系统包括三效蒸发器和三效膜组件；所述三效蒸发器的底部通过第三酒精进料管依次与三效进料预热器和原料预热器连接，所述三效蒸发器的顶部与三效膜组件连接。/n...

【技术特征摘要】
1.用于制取无水酒精的三效膜分离脱水节能装置，其特征在于，所述装置包括原料预热器；所述原料预热器通过第一酒精进料管连接第一酒精蒸发脱水系统，所述原料预热器通过第二酒精进料管连接第二酒精蒸发脱水系统，所述原料预热器通过第三酒精进料管连接第三酒精蒸发脱水系统；再沸器通过第一再沸器管与第一酒精蒸发脱水系统连接，所述第一酒精蒸发脱水系统通过第一无水酒精蒸汽管与第二酒精蒸发脱水系统连接；所述第二酒精蒸发脱水系统通过第二无水酒精蒸汽管与第三酒精蒸发脱水系统连接；所述第二酒精蒸发脱水系统通过第一酒精出料管依次连接第一酒精蒸发脱水系统和成品冷却器，所述第三酒精蒸发脱水系统通过第二酒精出料管依次连接第二酒精蒸发脱水系统连接和成品冷却器，所述第三酒精蒸发脱水系统通过第三无水酒精蒸汽管连接成品冷却器；
所述第一酒精蒸发脱水系统包括一效蒸发回收塔和一效膜组件；所述一效蒸发回收塔的上部通过第一酒精进料管依次与一效进料二级预热器、一效进料一级预热器和原料预热器连接，所述一效蒸发回收塔的顶部与一效膜组件连接；所述一效蒸发回收塔的底部与淡酒二级预热器连接；
所述第二酒精蒸发脱水系统包括二效蒸发器和二效膜组件；所述二效蒸发器的底部通过第二酒精进料管依次与二效进料二级预热器、二效进料一级预热器和原料预热器连接，所述二效蒸发器的顶部与二效膜组件连接；
所述第三酒精蒸发脱水系统包括三效蒸发器和三效膜组件；所述三效蒸发器的底部通过第三酒精进料管依次与三效进料预热器和原...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟国栋，刘凯，郭禹廷，李培华，闫庆兵，范振华，刘立明，于长常，
申请(专利权)人：肥城金塔机械有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37