[发明专利]一种高收率制备无水乙醇的工艺

说明书

技术领域                         

本发明涉及一种无水乙醇的制造工艺，具体涉及一种高收率制备无水乙醇的工艺。

背景技术

无水乙醇是重要的有机溶剂，广泛用于医药、涂料、卫生用品、化妆品、油脂等各个方面。同时，无水乙醇还是重要的基本化工原料，用于制造乙醛、乙二烯、乙胺、乙酸乙酯、乙酸、氯乙烷等化学物质，并衍生出医药、染料、涂料、香料、合成橡胶、洗涤剂、农药等产品的许多中间体，其制品多达300种以上。

由于无水乙醇应用广泛，需求量大，如何实现以较高的收率获得无水乙醇成为本领域研究的热点问题。

传统的无水乙醇制造方法有共沸精馏法、萃取精馏法和膜分离法等，但是这些方法都会不可避免地带入部分杂质，且投资大、能耗高。

随着高分子技术的发展，分子筛逐渐以其对高极性分子具有很强的亲和力，尤其是对水，在低分压、低浓度或者高温等十分苛刻的情况下也能保持极高的吸附率的特性，越来越广泛的应用于无水酒精的制造中。

分子筛在含水量达到饱和后会失去吸附能力，此时，乙醇脱水塔内的乙醇溶液蒸汽将无法再进行脱水。在传统的分子筛吸附脱水工艺中，通常将乙醇脱水塔内残留的乙醇溶液蒸汽冷却后直接排除，这导致乙醇溶液无法得到充分利用，降低了无水乙醇的收率。

另外，传统的分子筛吸附脱水工艺，包括低温吸附和高温再生两个主要步骤，再生温度比吸附温度高10℃~50℃，主要采用抽真空和冲洗配合的方式使分子筛再生。冲洗即是将无水乙醇产品蒸汽加热至比分子筛的温度高10℃~50℃，然后对乙醇脱水塔中的分子筛进行冲洗，促使水与分子筛脱离，最后再对乙醇脱水塔进行抽真空再生，真空度通常为-0.08Mpa~-0.09Mpa，达到降低分子筛的残余水量的目的。这种方式的缺点在于，需要使用得到的无水乙醇产品对分子筛进行冲洗，冲洗完成后，无水乙醇产品会被稀释成低浓度乙醇溶液，导致无水乙醇的收率大大降低，现有的分子筛吸附法的收率在60%~65%之间；需要对无水乙醇产品蒸汽加热至比分子筛的温度高10℃~50℃，能量消耗大，提高了无水乙醇制造的成本。

发明内容

本发明的目的即在于克服现有的针对乙醇溶液的分子筛吸附脱水工艺无法充分利用乙醇溶液、无水乙醇收率低、能耗大、成本高的不足，提供一种高收率制备无水乙醇的工艺。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种高收率制备无水乙醇的工艺，包括如下步骤：

A．将乙醇水饱和蒸汽加热形成乙醇水过热蒸汽；

B．将乙醇水过热蒸汽送入乙醇脱水塔吸附脱水，得到无水乙醇蒸汽，在任意一个乙醇脱水塔中的水浓度饱和前，停止向乙醇脱水塔中送入乙醇水过热蒸汽，乙醇脱水塔的数量可以根据实际情况进行设定；

C．将乙醇脱水塔与逆放缓冲罐均压，乙醇脱水塔中的低浓度乙醇溶液蒸汽流入逆放缓冲罐中，将流入逆放缓冲罐中的低浓度乙醇溶液蒸汽冷却至液态后送入精馏塔；

D．采用抽真空装置对乙醇脱水塔抽真空，保持乙醇脱水塔内的真空度为-0.091Mpa~-0.094Mpa，完成分子筛的再生；

E．将精馏塔中精馏后得到的乙醇水饱和蒸汽加热形成乙醇水过热蒸汽后送入乙醇脱水塔吸附脱水。

优选的，在所述的步骤C之后，所述的步骤D之前还包括释放乙醇脱水塔内分子筛吸附的水分的步骤。

优选的，所述的步骤A中，乙醇水饱和蒸汽的质量浓度为90~99%。

优选的，所述的步骤B中，乙醇脱水塔内压力为0.1~2.5Mpa。

优选的，所述的步骤B中，得到无水乙醇蒸汽经换热至常温液态，得到无水乙醇产品。

优选的，所述的步骤C中，乙醇脱水塔与逆放缓冲罐均压前，逆放缓冲罐中压力为-0.02~0.05MPa。

优选的，所述的步骤C中，采用设置于逆放缓冲罐中的换热管将逆放缓冲罐中的乙醇溶液蒸汽冷却至液态。

优选的，使用逆放缓冲罐中液态的乙醇溶液与无水乙醇蒸汽换热，得到无水乙醇产品。

优选的，所述的步骤D中，保持乙醇脱水塔内的真空度为-0.093Mpa。

优选的，所述的步骤A中，乙醇水过热蒸汽的温度为115℃~135℃，所述的步骤E中，乙醇水过热蒸汽的温度为115℃~135℃。