燃料乙醇和特优级酒联产的系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及乙醇生产领域，公开了燃料乙醇和特优级酒联产的系统和方法，该系统采用五塔工艺，蒸馏主装置包括粗馏塔、组合塔、一精塔、水洗塔和甲醇塔。一精塔为加压塔，甲醇塔为负压塔，从甲醇塔中采出特优级酒；组合塔和水洗塔为常压塔，用于获得燃料酒精。相比于典型的九塔工艺，本发明专利技术的系统工艺简单，投资低，降低了能耗和物耗，大大减少了生产的成本，且获得的乙醇产品符合国家标准。的乙醇产品符合国家标准。的乙醇产品符合国家标准。

【技术实现步骤摘要】
燃料乙醇和特优级酒联产的系统和方法


[0001]本专利技术涉及乙醇生产领域，具体涉及一种燃料乙醇和特优级酒联产的系统以及一种利用该系统联产燃料乙醇和特优级酒的方法。

技术介绍

[0002]作为可再生燃料的重点，发展燃料乙醇对我国能源结构调整，开发石油替代资源，提高清洁燃料比重，改善汽车尾气排放和大气环境质量，发展低碳经济，促进农业生产、消费的良性循环和可持续发展，实现农业增效、农民增收意义重大。以玉米淀粉为原料生产燃料乙醇的工艺中，通常包括淀粉原料液化工段、发酵工段、蒸馏脱水工段和废醪液处理工段，其中蒸馏脱水工段是能耗最大的来源(可达45％)。
[0003]一般典型的特级酒联产项目的蒸馏工段中，采用的是9塔差压蒸馏工艺：蒸馏主装置包括粗塔、粗辅塔、洗涤塔、脱醛塔、水洗塔、甲醇塔、精塔、回收塔和工业酒塔。这种工艺存在流程长、工艺复杂、投资高和能耗高等问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是一种特优级酒联产项目的蒸馏工段存在的工艺复杂、能耗高的问题，提供一种燃料乙醇和特优级酒联产的系统和方法，该系统用于生产燃料乙醇与特优级酒时，具有工艺简单和能耗物耗低的优点。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术一方面提供一种燃料乙醇和特优级酒联产的系统，该系统包括：粗馏塔、组合塔、水洗塔、一精塔、甲醇塔、换热单元、供水单元和脱水单元；其中，
[0006]粗馏塔，由上到下设置有粗馏塔塔顶气出口、粗馏塔回流口、粗馏塔淡酒采出口、粗馏塔醪液采出口和进料口，所述进料口用于接收发酵成熟醪，所述粗馏塔塔顶气出口依次与换热单元以及粗馏塔回流口连接，所述粗馏塔淡酒采出口与组合塔第一进料口连接，所述粗馏塔醪液采出口依次与换热单元和组合塔第二进料口连接；
[0007]组合塔，由上到下设置有组合塔塔顶气出口、组合塔回流口、组合塔第一进料口、组合塔第二进料口和侧线采出口，所述组合塔塔顶气出口一路依次与脱水单元和燃料乙醇罐连接，所述组合塔塔顶气出口另一路与组合塔回流口连接，所述侧线采出口与水洗塔的乙醇进料口连接；
[0008]水洗塔，由上到下设置有水洗塔塔顶气出口、水洗塔回流口、水进料口、乙醇进料口和水洗塔塔底出口，所述水洗塔塔顶气出口一路依次与换热单元和水洗塔回流口连接，所述水洗塔塔顶气出口另一路依次与换热单元、脱水单元以及燃料乙醇罐连接，所述水进料口与供水单元连接，所述水洗塔塔底出口依次与换热单元和一精塔进料口连接；
[0009]一精塔，由上到下设置有一精塔塔顶气出口、一精塔回流口、初级酒采出口、一精塔进料口和杂醇油采出口，所述一精塔塔顶气出口与一精塔回流口连接，初级酒采出口和甲醇塔进料口连接，杂醇油采出口依次与脱水单元和燃料乙醇罐连接；
[0010]甲醇塔，由上到下设置有甲醇塔塔顶气出口、甲醇塔回流口、甲醇塔进料口和甲醇
塔出料口；所述甲醇塔塔顶气出口一路与甲醇塔回流口连接，一路依次与脱水单元和燃料乙醇罐连接，甲醇塔出料口与特优级酒罐连接。
[0011]本专利技术第二方面提供利用如上所述的系统联产燃料乙醇和特优级酒的方法，该方法包括：
[0012](1)在粗馏塔中，对发酵成熟醪进行粗馏处理，得到粗馏塔塔顶气、粗馏塔侧线采出淡酒和粗馏塔侧线采出醪液；其中，对粗馏塔塔顶气进行第一换热处理，得到粗馏塔冷凝液，将所述粗馏塔冷凝液回流并进行粗馏处理；
[0013](2)在组合塔中，对粗馏塔侧线采出淡酒和第二换热处理后的粗馏塔侧线采出醪液进行第一精馏，得到组合塔塔顶气和组合塔侧线采出液；对部分组合塔塔顶气进行脱水处理，得到第一燃料乙醇；对剩余部分组合塔塔顶气进行第三换热得到组合塔冷凝液，将组合塔冷凝液回流并进行第一精馏；
[0014](3)在水洗塔中，对组合塔侧线采出液进行水洗处理，得到水洗塔塔顶气和水洗塔塔釜液；对水洗塔塔顶气进行第四换热得到水洗塔冷凝液，对一股水洗塔冷凝液回流进行水洗；对另一股水洗塔冷凝液进行脱水处理，得到第二燃料乙醇；
[0015](4)在一精塔中，对第五换热处理后的水洗塔塔釜液进行第二精馏处理，得到一精塔塔顶气、初级酒和杂醇油，对一精塔塔顶气进行第六换热，得到一精塔冷凝液，将一精塔冷凝液回流并进行第二精馏，对所述杂醇油进行脱水处理，得到第三燃料乙醇；
[0016]在甲醇塔中，对一精塔采出的初级酒进行第三精馏处理，得到甲醇塔塔顶气、特优级酒和甲醇，对甲醇塔塔顶气进行第七换热，得到甲醇塔冷凝液，将部分甲醇塔冷凝液回流并进行第三精馏，对剩余部分甲醇冷凝液进行脱水处理，得到第四燃料乙醇。
[0017]特优级酒与燃料乙醇相比，对氧化时间、乙醇含量和杂质含量有了更高的要求。针对特优级酒和燃料乙醇的产品要求不同，在本专利技术所述的5塔流程联产燃料乙醇和特优级酒的工艺中，通过工艺流程调整优化，粗馏塔的淡酒采出液从侧线采出，由于不是从塔顶回流液采出(传统流程)，醛等杂质含量就低于塔顶回流采出位置的量；该淡酒直接进入组合塔(传统淡酒直接进入水洗塔)，通过该塔的汽提作用，对其中的醛类进行去除，使得影响氧化时间组分通主要从粗馏塔和组合塔排出或者进入燃料乙醇产品。这些杂质进入燃料乙醇产品，但满足燃料乙醇的产品要求；一精塔采出的初级酒进入甲醇塔进行第三精馏，从甲醇塔塔釜采出特优级酒，满足特优级酒产品的要求。
[0018]该工艺流程简单，操作简单，相比传统的九塔工艺，本专利技术所述的系统和方法的设备投资至少降低30％，能耗降低10％以上，耗蒸汽量降低10％以上，而且总的乙醇收率高出1％，而且产品质量都能满足国标燃料乙醇和国标特优级酒的标准。
附图说明
[0019]图1是本专利技术所述的燃料乙醇和特优级酒联产的系统的流程图。
[0020]图2是典型的特优级酒联产的九塔系统流程图。
[0021]附图标记说明
[0022]T1、粗馏塔；T2、组合塔；T3、水洗塔；T4、一精塔；T5、甲醇塔；G1、淡酒罐；G2、闪蒸罐；H1、1#换热器；H2、2#换热器；H3、3#换热器；H4、4#换热器；H5、5#换热器；H6、6#换热器；H7、7#换热器；H8、8#换热器；H9、9#换热器；H10、10#换热器；H11、11#换热器。
具体实施方式
[0023]在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0024]本专利技术一方面提供一种燃料乙醇和特优级酒联产的系统，该系统包括：粗馏塔、组合塔、水洗塔、一精塔、甲醇塔、换热单元、供水单元和脱水单元；其中，
[0025]粗馏塔，由上到下设置有粗馏塔塔顶气出口、粗馏塔回流口、粗馏塔淡酒采出口、粗馏塔醪液采出口和进料口，所述进料口用于接收发酵成熟醪，所述粗馏塔塔顶气出口依次与换热单元以及粗馏塔回流口连接，所述粗馏塔淡酒采出口与组合塔第一进料口连接，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料乙醇和特优级酒联产的系统，其特征在于，该系统包括：粗馏塔、组合塔、水洗塔、一精塔、甲醇塔、换热单元、供水单元和脱水单元；其中，粗馏塔，由上到下设置有粗馏塔塔顶气出口、粗馏塔回流口、粗馏塔淡酒采出口、粗馏塔醪液采出口和进料口，所述进料口用于接收发酵成熟醪，所述粗馏塔塔顶气出口依次与换热单元以及粗馏塔回流口连接，所述粗馏塔淡酒采出口与组合塔第一进料口连接，所述粗馏塔醪液采出口依次与换热单元和组合塔第二进料口连接；组合塔，由上到下设置有组合塔塔顶气出口、组合塔回流口、组合塔第一进料口、组合塔第二进料口和侧线采出口，所述组合塔塔顶气出口一路依次与脱水单元和燃料乙醇罐连接，所述组合塔塔顶气出口另一路与组合塔回流口连接，所述侧线采出口与水洗塔的乙醇进料口连接；水洗塔，由上到下设置有水洗塔塔顶气出口、水洗塔回流口、水进料口、乙醇进料口和水洗塔塔底出口，所述水洗塔塔顶气出口一路依次与换热单元和水洗塔回流口连接，所述水洗塔塔顶气出口另一路依次与换热单元、脱水单元以及燃料乙醇罐连接，所述水进料口与供水单元连接，所述水洗塔塔底出口依次与换热单元和一精塔进料口连接；一精塔，由上到下设置有一精塔塔顶气出口、一精塔回流口、初级酒采出口、一精塔进料口和杂醇油采出口，所述一精塔塔顶气出口与一精塔回流口连接，初级酒采出口和甲醇塔进料口连接，杂醇油采出口依次与脱水单元和燃料乙醇罐连接；甲醇塔，由上到下设置有甲醇塔塔顶气出口、甲醇塔回流口、甲醇塔进料口和甲醇塔出料口；所述甲醇塔塔顶气出口一路与甲醇塔回流口连接，一路依次与脱水单元和燃料乙醇罐连接，甲醇塔出料口与特优级酒罐连接。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述粗馏塔配置有粗馏塔再沸器，所述组合塔配置有组合塔再沸器，所述水洗塔配置有水洗塔再沸器，所述一精塔配置有一精塔再沸器，所述甲醇塔配置有甲醇塔再沸器；优选地，所述粗馏塔再沸器设置有热源入口和热源出口，热源入口与组合塔塔顶气出口连接，热源出口与组合塔回流口连接；优选地，所述组合塔再沸器设置有热源入口和热源出口，热源入口与一精塔塔顶气出口连接，热源出口与一精塔回流口连接；优选地，所述水洗塔再沸器设置有热源入口和热源出口，热源入口与一精塔塔顶气出口连接，热源出口与一精塔回流口连接；优选地，所述一精塔再沸器设置有热源入口和热源出口，热源入口与蒸汽发生单元连接；优选地，所述甲醇塔再沸器设置有热源入口和热源出口，热源入口分别与水洗塔塔顶气出口和一精塔塔顶气出口连接。3.根据权利要求1或2所述的系统，其中，所述换热单元包括第一子单元，其中，沿粗馏塔塔顶气的流向，所述粗馏塔塔顶气出口与第一子单元以及粗馏塔回流口依次连接；沿发酵成熟醪的流向，发酵成熟醪入口、所述第一子单元和粗馏塔进料口依次连接。4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述第一子单元包括沿发酵成熟醪流向串联连接的1#换热器、2#换热器和3#换热器；
优选地，所述1#换热器设置有热端入口和热端出口，热端入口与粗馏塔塔顶气出口连接，热端出口与粗馏塔回流口连接；优选地，所述2#换热器设置有热端入口和热端出口，热端入口与水洗塔塔顶气出口连接，热端出口与水洗塔回流口连接；优选地，所述3#换热器设置有热端入口和热端出口，热端入口与脱水单元的成品酒汽出口连接，热端出口与燃料乙醇罐连接。5.根据权利要求1
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4中任意一项所述的系统，其中，所述换热单元包括第二子单元，沿物料流向，粗馏塔、第二子单元和组合塔依次连接；其中，所述第二子单元包括沿粗馏塔侧线采出醪液流向串联连接的4#换热器和5#换热器；优选地，所述4#换热器设置有醪液入口、醪液出口、热端入口和热端出口，所述5#换热器设置有醪液入口、醪液出口、热端入口和热端出口；沿物料走向，粗馏塔醪液采出口依次与4#换热器的醪液入口、4#换热器的醪液出口、5#换热器的醪液入口、5#换热器的醪液入口和组合塔第二进料口连接；优选地，4#换热器的热端入口与组合塔塔底出口连接；优选地，5#换热器的热端入口与一精塔再沸器的热端出口连接；优选地，所述第二子单元还包含沿粗馏塔侧线采出淡酒流向串联连接的6#换热器和7#换热器；更优选地，所述6#换热器设置有醪液入口、醪液出口、热端入口和热端出口，所述7#换热器设置有醪液入口、醪液出口、热端入口和热端出口；沿物料走向，粗馏塔淡酒采出口依次与6#换热器的醪液入口、6#换热器的醪液出口、7#换热器的醪液入口、7#换热器的醪液入口和组合塔第一进料口连接。6.根据权利要求1
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5中任意一项所述的系统，其中，所述换热单元包括第三子单元，沿物料流向，水洗塔塔顶气出口、可选的第一子单元和第三子单元连接，第三子单元的物料出口分别与水洗塔回流口和脱水单元连接；优选地，所述第三子单元包括沿水洗塔塔顶气流向串联连接的8#换...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜伟彦，于斌，熊强，刘劲松，林海龙，
申请(专利权)人：国投生物科技投资有限公司，
类型：发明
国别省市：