[发明专利]一种三塔二膜耦合强化精制燃料乙醇的方法

摘要

本发明公开了一种三塔二膜耦合强化精制燃料乙醇的方法，该方法是以进料醪液并联进料的一个减压精镏塔和两个加压粗镏塔组成的三塔精馏段，与一个膜分离装置构成的提纯段组成的精馏‑提纯工艺系统，通过对精馏段和提纯段的物料与热量体系高度匹配，来降低单位产品蒸汽用量，通过蒸汽渗透膜分离结合，降低了进料乙醇浓度要求的同时，减少加压粗塔的塔板数和降低回流比，从而对生物质发酵醪液进行精馏提纯以制备满足燃料乙醇要求的高纯乙醇的过程，并达到环保节能高效的生产目的。本发明方法具有大大节约蒸汽用量、一次出料品质高、系统自动化程度高、装置占地面积小、设备维护方便、膜耗品材料可靠耐用、资源利用率高等诸多优势。

主权项

1.一种三塔二膜耦合强化精制燃料乙醇的方法，其特征在于，包括：/n发酵醪液经过两级预热后分成三路醪液：醪液(F1)、醪液(F2)和醪液(F3)；其中醪液(F1)直接进料减压精馏塔(1)；醪液(F2)再经过一级预热后进料加压精馏塔(2)；醪液(F3)再经过两级预热后进料加压精馏塔(3)，所述的减压精馏塔(1)、加压精馏塔(2)和加压精馏塔(3)在物料流向上并联连接；/n醪液(F1)进入减压精馏塔(1)进行减压精馏后得到的塔顶乙醇蒸汽(a1)，对发酵醪液一级换热后一部分乙醇蒸汽(a2)回流至减压精馏塔(1)，另一部分乙醇蒸汽(a3)经过两级换热后进入加压精馏塔(3)进行加压精馏；减压精馏塔(1)塔釜得到的废水依次给减压精馏塔(1)再沸器(h12)和发酵醪液二级换热后排出系统；/n醪液(F2)进入加压精馏塔(2)进行加压精馏后，得到的一部分塔顶乙醇蒸汽(b1)给减压精馏塔(1)再沸器(h11)换热，之后回流至加压精馏塔(2)，塔顶一部分乙醇蒸汽(b2)经过外界蒸汽预热后进入蒸汽渗透膜组件(4)，加压精馏塔(2)塔釜废水给发酵醪液三级换热后排出系统；/n醪液(F3)进入加压精馏塔(3)进行加压精馏后，得到的一部分塔顶乙醇蒸汽(c1)给加压精馏塔(2)再沸器(h21)换热，之后回流至加压精馏塔(3)，塔顶一部分乙醇蒸汽(c2)经过外界蒸汽预热后进入蒸汽渗透膜组件(5)，加压精馏塔(3)塔釜废水给发酵醪液四级和乙醇蒸汽(a3)二换热后排出系统；/n蒸汽渗透膜组件(4)提纯得到产品蒸汽(d1)先后为减压精馏塔(1)再沸器(h12)和发酵醪液二级换热后得到燃料乙醇产品(P1)，经提纯得到的出口废水经过冷凝后排出系统；/n蒸汽渗透膜组件(5)提纯得到产品蒸汽(e1)先后为加压精馏塔(2)再沸器(h22)、发酵醪液三级换热和乙醇蒸汽(a3)一级换热后得到燃料乙醇产品(P2)，经提纯得到的出口废水经过冷凝后排出系统；/n所述的方法涉及的整套系统包括精馏段和提纯段，其中精馏段包括进料醪液并联连接的减压精馏塔(1)、加压精馏塔(2)、加压精馏塔(3)，及五个再沸器(h11)、(h12)、(h21)、(h22)和(h31)；提纯段包括蒸汽渗透膜组件(4)和(5)，其中每个蒸汽渗透膜组件分别设置有一个预热器和一个冷凝器；精馏段和提纯段分别通过加压精馏塔(2) 的塔顶经预热器与蒸汽渗透膜组件(4)的入口进行物料连接，通过加压精馏塔(3)的塔顶经预热器与蒸汽渗透膜组件(5)的入口进行物料连接；蒸汽渗透膜组件(4)的产品出口与减压精馏塔(1)再沸器(h12)进行换热连接，蒸汽渗透膜组件(5)的产品出口与加压精馏塔(2)再沸器(h22)进行换热连接；/n其中加压粗馏塔(2)、加压精馏塔(3)塔顶乙醇蒸汽回流比皆为0.5～3.5；经预热进入蒸汽渗透膜组件(4)和(5)的乙醇蒸汽体积浓度范围为55％以上。/n