[发明专利]一种节能型无水乙醇膜分离精制的方法

权利要求书

1.一种节能型无水乙醇膜分离精制的方法，其特征在于，包含下述步骤：含水乙醇原料以61000～65000kg/h的质量流率经热交换设备预热至70～90℃后进入分离塔，从塔顶采出蒸汽经热交换后回流至塔顶，未参与热交换的蒸汽以14100～14500kg/h的质量流率经过一级增压增温后进入一级膜分离组件进行初脱水，初脱水后的渗余物经过二级增压增温后进入二级膜分离组件进行深脱水；

脱除水的乙醇成品蒸汽先与分离塔塔釜物料换热，换热后的成品乙醇输送至热交换设备给原料预热，然后采集为无水乙醇产品。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的含水乙醇原料含有乙醇3～50wt％，选自生物质发酵乙醇原料、合成气制乙醇原料、醋酸加氢制乙醇原料、溶剂回收原料。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的分离塔的塔顶温度50～120℃，塔底温度80～140℃。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的分离塔的塔顶绝压0.05～0.4MPa，塔顶回流比为0.3～3。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的一级膜分离组件采用的操作压力大于绝压0.2MPa。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的二级膜分离组件采用的操作压力大于绝压0.4MPa。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法使用节能型无水乙醇膜分离精制装置，所述装置包括精馏单元、一级膜分离单元和二级膜分离单元，其中：所述的精馏单元包括分离塔(2)、第二热交换设备(3)和第五热交换设备(12)；

其中所述的第五热交换设备(12)设有物料入口、物料出口、换热介质入口、换热介质出口；所述的二级膜分离单元设有物料入口、渗余物出口和渗透物出口；

所述的二级膜分离单元的渗余物出口连接第五热交换设备(12)的换热介质入口。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述的节能型无水乙醇膜分离精制装置包括精馏单元、一级膜分离单元和二级膜分离单元，其中：所述的精馏单元包括分离塔(2)、第二热交换设备(3)和第五热交换设备(12)；所述的一级膜分离单元包括一级压力调节设备(4)、第三热交换设备(5)和一级膜分离组件(6)；所述的二级膜分离单元包括二级压力调节设备(7)、第四热交换设备(8)和二级膜分离组件(9)；

其中，所述的分离塔(2)物料入口连接第一热交换设备(1)；所述的一级膜分离组件(6)的渗透侧出口连接一级渗透物处理组件(10)；所述的二级膜分离组件(9)的渗透侧出口连接二级渗透物处理组件(11)；

所述的第五热交换设备(12)设有物料入口、物料出口、换热介质入口、换热介质出口；所述的二级膜分离组件(9)的渗余侧出口连接第二热交换设备(11)的换热介质进口；所述的第五热交换设备(12)的换热介质出口连接第一热交换设备(1)。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，包括下述步骤：

(1)含水乙醇原料含有乙醇3～50wt％以61000～65000kg/h的质量流率经第一热交换设备(1)预热至70～90℃后进入分离塔(2)，预热采用的热源为来自二级膜分离单元的无水乙醇成品蒸汽；预热后的原料输送至分离塔(2)进行精馏，分离塔(2)的塔顶温度50～120℃，塔底温度80～140℃，塔顶绝压0.05～0.4MPa；

(2)从分离塔(2)塔顶采出蒸汽经第二热交换设备(3)换热后，返回至塔顶继续反应，塔顶回流比为0.3～3；未换热蒸汽以14100～14500kg/h的质量流率经过一级压力调节设备(4)和第三热交换设备(5)后，输送至一级膜分离组件(6)进行初脱水，一级膜分离组件(6)采用的操作压力大于绝压0.2MPa，从膜渗透侧采出的物料进入一级渗透物处理组件(10)；

(3)从一级膜分离组件(6)采出的渗余物经过二级压力调节设备(7)和第四热交换设备(8)后，输送至二级膜分离组件(9)进行深脱水，二级膜分离组件(9)采用的操作压力大于绝压0.4MPa，从膜渗透侧采出的物料进入二级渗透物处理组件(11)，从膜渗余侧采出的物料作为热交换介质输送至第五热交换设备(12)与分离塔(2)的塔底物料进行换热，换热后的物料输送至第一热交换设备(1)给原料预热，然后采出为产品无水乙醇。