[发明专利]一种燃料乙醇和普级食用酒精联产的蒸馏脱水装置及工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种酒精蒸馏装置，尤其涉及一种燃料乙醇和普级食用酒精联产的蒸馏脱水装置及工艺。 

背景技术

随着化石能源的无节制使用，引起了严重的环境污染、气候变暖等问题，也导致了化石能源的日益枯竭。世界各国纷纷把发展以生物质能为代表的可再生能源作为未来能源战略的重要组成部分。以可再生的非粮生物质为原料生产无水乙醇，进而添加辅助剂制得的燃料乙醇可作为汽油等燃料的有效替代品。 

传统的燃料乙醇蒸馏脱水单元大致分为双塔差压蒸馏液相过料脱水流程、双塔差压蒸馏气相过料脱水流程和多塔差压蒸馏气相过料脱水流程等。其中，双塔蒸馏液相过料工艺能耗高、产品质量差、废醪排放量大无法回收较清洁的废水；双塔气相过料虽然能耗上略有降低，但没能解决产品质量和废醪排放量难题。公开号为CN101580457A、名称为“一种以发酵醪液为原料生产无水乙醇的装置及工艺”和公开号为CN101157890A、名称为“燃料乙醇生产装备及方法”的中国专利申请均采用了多塔差压蒸馏和气相过料脱水工艺，它们存在以下缺陷： 

(1)对蒸汽品位要求高：由于采用的工艺为三效蒸馏，蒸馏主装置由负压塔、中压塔和高压塔组成。其中高压塔操作压力达到450～550kPa(表压)，塔底温度达到155～165℃，对蒸汽压力要求达到0.7～0.9MPa(表压)，使得热电厂的发电量减少从而降低了总的经济效益； 

(2)组合塔塔底温度偏高，尤其是以玉米发酵醪为原料的装置，由于塔底温度达到115～125℃，废醪液中的氨基酸和糖类在高温下发生美拉德反应，使得饲料的色泽加深，影响饲料产品的档次和售价； 

(3)主要换热设备投资大，换热效果差：由于成熟醪和废醪中含有大量较高粘度的固形物，换热器经常发生堵塞，严重影响换热效果；粗酒预热器废水 端的温度达到160℃左右，对板式换热器的垫片耐高温的要求更高，容易发生漏液现象，这些都使得整体的能耗大大增加； 

(4)专利申请CN 101580457A提供的工艺中负压塔顶部存在脱醛段(塔)回流，需要消耗大量冷公用工程来冷凝，增加了蒸汽消耗。 

传统的普级食用酒精的生产，尤其是以木薯原料生产的普级食用酒精，因发酵醪液的甲醇含量很高，一般采用粗馏塔、精馏塔、甲醇塔工艺，蒸汽消耗较高，吨普级食用酒精产品的蒸汽消耗约1.9-2.5t/t 

另外，传统的酒精蒸馏(脱水)装置只能实现普级食用酒精、燃料乙醇等单个产品的生产，而不能同时生产普级食用酒精和燃料乙醇两种产品，也不能根据市场需求实现两种产品的方便切换，并且建设两套产品的蒸馏(脱水)装置设备投资较大。 

发明内容

本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种燃料乙醇和普级食用酒精联产的蒸馏脱水装置。 

本发明的另一目的在于提供利用所述装置的工艺。 

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种燃料乙醇和普级食用酒精联产的蒸馏脱水装置，包括分子筛吸附/解析塔，粗馏塔，组合塔，精馏塔，甲醇塔，管程依次串联的第一醪液预热器、第二醪液预热器和第三醪液预热器； 

其中，第一醪液预热器的醪液入口与发酵成熟醪液入口连接，第一醪液预热器的醪液出口与第二醪液预热器的醪液入口连接，发酵成熟醪液经过第一和第二醪液预热器，温度升高；第一醪液预热器的热端入口与粗馏塔的酒汽出口连接，热端出口与粗酒罐的入口连接；热端出口更优选设置为气相出口和液相出口，气相出口与粗馏塔冷凝器、粗馏塔末级冷凝器依次连接，液相出口、粗馏塔冷凝器的液相出口、粗馏塔末级冷凝器的液相出口分别通过管道与粗酒罐的入口连接；粗馏塔末级冷凝器设置气相出口，用于排放不凝汽； 

第二醪液预热器的热端入口与分子筛吸附/解析塔顶部的酒精蒸汽出口连接；第二醪液预热器的热端出口与无水乙醇成品罐连接，其中热端出口优选设置为无水乙醇气相出口和无水乙醇液相出口，无水乙醇气相出口与无水乙醇成品冷凝器连接，无水乙醇液相出口与无水乙醇成品冷凝器的液相出口分别通过管道与无水乙醇冷却器的热端液相入口连接；无水乙醇冷却器的热端液相出口与无水乙醇成品罐连接；第二醪液预热器的醪液出口分别与第三醪液预热器的 醪液入口、粗馏塔的醪液入口连接； 

第三醪液预热器的热端入口与甲醇塔的酒汽出口连接，热端出口优选设置为气相出口与液相出口，气相出口与甲醇塔末级冷凝器连接，甲醇塔末级冷凝器的液相出口与甲醇塔回流罐入口连接，液相出口依次与甲醇塔回流罐和甲醇塔的顶部回流口连接；第三醪液预热器的醪液出口与粗馏塔的醪液入口连接；