專利名稱：三塔節(jié)能差壓酒精蒸餾生產(chǎn)系統(tǒng)及其工藝過程的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及酒精蒸餾技術(shù)。
背景技術(shù)：
進入21世紀(jì)以來，我國酒精工業(yè)飛速發(fā)展，社會對酒精質(zhì)量和節(jié)能降耗的要求也越來越高，并實行了 GB10343-2008新的食用酒精國家標(biāo)準(zhǔn)。為了適應(yīng)這一新形勢的變化， 酒精生產(chǎn)企業(yè)紛紛對其蒸餾工段進行改造。我國酒精生產(chǎn)企業(yè)大多采用傳統(tǒng)的汽相過塔式兩塔常壓蒸餾系統(tǒng)。該系統(tǒng)由醪塔、常壓精餾塔及附屬設(shè)備組成。由于該工藝設(shè)備投資少，運行費用低，多年來一直受到廣大酒精生產(chǎn)企業(yè)的青睞。 但是由于兩塔常壓蒸餾設(shè)備采用汽相過塔，排除雜質(zhì)的機會少，再加上塔與塔之間汽相直接相通，互相影響大，任何一個塔操作不穩(wěn)定時，都會使酒精質(zhì)量受到影響，產(chǎn)品合格率低， 蒸汽消耗大。目前，有的采用多效熱耦合蒸餾技術(shù)，雖然能有效地降低蒸餾工段的能耗，但目前國內(nèi)外通用的酒精多效蒸餾工藝需要將粗餾塔進行負(fù)壓操作，精餾塔進行加壓操作，但兩塔常壓蒸餾的設(shè)備均不符合負(fù)壓和加壓操作的要求，所有設(shè)備均需更換，巨額的投資使廣大酒精生產(chǎn)廠家望而卻步。因此，廣大酒精生產(chǎn)企業(yè)急需進行技術(shù)改造，提高酒精質(zhì)量，降低能耗。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述現(xiàn)狀，本發(fā)明是在現(xiàn)有的兩塔常壓蒸餾工藝設(shè)備的基礎(chǔ)上進行改進，提出了一種三塔節(jié)能差壓酒精蒸餾生產(chǎn)系統(tǒng)。本發(fā)明同時提供這種生產(chǎn)系統(tǒng)的工藝過程。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的三塔節(jié)能差壓酒精蒸餾生產(chǎn)系統(tǒng)的技術(shù)方案如下它包括醪塔、常壓精餾塔及附屬設(shè)備組成的兩塔常壓蒸餾系統(tǒng)，其特征在于，它還包括由加壓精餾塔及加壓附屬設(shè)備組成的加壓精餾系統(tǒng)，加壓附屬設(shè)備包括加壓塔進料泵、加壓塔回流泵、加壓塔進料預(yù)熱器，加壓塔再沸器、加壓塔蒸汽發(fā)生器和汽液分離器；蒸汽發(fā)生器為立式列管換熱器，其管程跟汽液分離器相連通，其殼程連通加壓精餾塔塔頂酒汽管道；常壓精餾塔底部的淡酒精管道依次經(jīng)加壓塔進料泵、加壓塔酒精預(yù)熱器與加壓精餾塔進料口接通；加壓精餾塔的蒸汽進口與加壓塔再沸器的蒸汽管道接通；加壓精餾塔底部廢水出口經(jīng)加壓塔酒精預(yù)熱器后與汽液分離器接通；蒸汽發(fā)生器的冷凝液出口通過加壓塔回流泵與加壓精餾塔頂部回流罐接通；汽液分離器的頂部蒸汽出口與醪塔和常壓精餾塔蒸汽進口接通，中部熱水出口與常壓精餾塔的再沸器接通，底部廢水出口與加壓塔蒸汽發(fā)生器接通。上述常壓精餾塔和加壓精餾塔均是生產(chǎn)酒精常用的精餾塔，兩者在結(jié)構(gòu)上沒有區(qū)別，只是根據(jù)進氣壓力不同分別稱為常壓精餾塔和加壓精餾塔。本發(fā)明提出的三塔節(jié)能差壓酒精蒸餾生產(chǎn)系統(tǒng)的工藝過程包括三大部分，分別為醪塔工藝過程、常壓精餾塔工藝過程和加壓精餾塔工藝過程，具體過程是1、醪塔工藝過程來自發(fā)酵工段的成熟醪液用泵送入醪液酒氣預(yù)熱器管程和醪液酒糟預(yù)熱器管程，預(yù)熱后進入醪塔分成酒氣和酒糟，酒氣經(jīng)醪塔塔頂排出進入常壓精餾塔進行進一步分離；酒糟經(jīng)醪塔塔底進入醪液酒糟預(yù)熱器殼程與發(fā)酵醪進行換熱，換熱后去酒糟池和后處理工段；2、常壓精餾塔工藝過程來自醪塔塔頂?shù)木茪饨?jīng)常壓精餾塔分離成三部分，分別為塔頂酒氣部分、塔中上部的半成品酒精和塔底的淡酒精；其中塔頂酒氣部分通過常壓精餾塔預(yù)熱器換熱、冷凝器冷凝后，排除醛類等低沸點的頭級雜質(zhì)后排出，塔中上部的半成品酒精加壓精餾塔進一步處理，塔底的淡酒精分成兩部分，一部分經(jīng)常壓精餾塔再沸器生成蒸汽為常壓精餾塔提供熱量；另一部分經(jīng)加壓精餾塔預(yù)熱器加熱送入加壓精餾塔進行回收處理；3、加壓精餾塔工藝過程；來自常壓精餾塔底部淡酒精，和中上部的半成品酒精一起進入加壓精餾塔進行再分離，分離后在塔中上部取出成品酒精，在塔中下部取出雜醇油等高沸點雜質(zhì)和中級雜質(zhì)；同時加壓精餾塔采用130°C蒸汽直接加熱，加壓精餾塔塔頂排出的酒氣經(jīng)蒸汽發(fā)生器熱量釋放，含酒冷凝液泵打入加壓精餾塔頂部；加壓精餾塔塔底排出的廢水分成兩部分，一部分經(jīng)加壓精餾塔酒精換熱器換熱后，進入汽液分離器，另一部分經(jīng)加壓精餾塔再沸器生成蒸汽為加壓精餾塔提供熱量；進入汽液分離器的廢水分成兩部分，一部分熱水進入常壓精餾塔再沸器為其提供熱量，換熱后排出地溝，另一部分熱水進入蒸汽發(fā)生器生成蒸汽為常壓精餾塔和醪塔提供熱量。本發(fā)明的工藝方法和生產(chǎn)系統(tǒng)的節(jié)能，是通過降低醪塔操作溫度、降低常壓精餾塔回流后，通過蒸汽發(fā)生器將加壓精餾塔塔頂酒氣熱量合理分配給醪塔和常壓精餾塔；加壓精餾塔塔底廢水亦通過相關(guān)換熱設(shè)備將熱量最大化留在整套裝置內(nèi)部，從而實現(xiàn)系統(tǒng)節(jié)能的目的。節(jié)能的原理是1、在現(xiàn)有兩塔常壓蒸餾設(shè)備的基礎(chǔ)上增加一座加壓精餾塔，原兩塔操作壓力不變，加壓精餾塔處理來自原常壓精餾塔塔底的淡酒精，淡酒精量約占總產(chǎn)量的1/3，，由于常壓精餾塔不再控制塔底跑酒，塔頂回流滿足排雜和取工業(yè)酒精即可，因此醪塔控制溫度可降低，常壓精餾塔回流比減小亦可減少冷凝器組帶走系統(tǒng)內(nèi)的熱量。2、加壓精餾塔采用塔底蒸汽加熱，塔頂熱量經(jīng)過蒸汽發(fā)生器轉(zhuǎn)換成二次蒸汽用于醪塔和常壓精餾塔的加熱熱源，不再消耗新鮮蒸汽，加壓精餾塔塔底廢水也經(jīng)過各換熱設(shè)備用于系統(tǒng)內(nèi)物料加熱，該廢水最后經(jīng)常壓精餾塔回流預(yù)熱器排出系統(tǒng)外。因此，用于加壓精餾塔的熱量，除塔底廢水，成品酒精和雜醇油換熱帶出部分熱量外，其余熱量全部留在系統(tǒng)內(nèi)。3、成品酒精由原常壓精餾塔一塔濃縮改為常壓精餾塔和加壓精餾塔兩塔濃縮，從而降低整個工藝的蒸汽消耗。本發(fā)明與兩塔常壓蒸餾相比，節(jié)省蒸汽20%以上，節(jié)約冷卻用水30%以上，節(jié)汽節(jié)水效果顯著，大幅降低了蒸汽的消耗，降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本，同時大大減少了企業(yè)的改
造費用，一舉兩得。


圖1是本發(fā)明生產(chǎn)系統(tǒng)簡圖。圖例說明，1-加壓精餾塔再沸器，2-加壓精餾塔酒精預(yù)熱器，3-蒸汽發(fā)生器，4-加壓精餾塔回流泵，5-汽液分離器，6-常壓精餾塔再沸器，7-加壓精餾塔進料泵，8-酒糟泵， 9-常壓精餾塔冷凝器，10-常壓精餾塔回流泵，11-酒氣預(yù)熱器，12-酒糟預(yù)熱器，13-醪塔， 14-常壓精餾塔，15-加壓精餾塔。
具體實施例方式參照附圖對本發(fā)明的三塔節(jié)能差壓酒精蒸餾生產(chǎn)系統(tǒng)進一步說明。本生產(chǎn)系主要包括醪塔13、常壓精餾塔14及酒糟泵8、常壓塔冷凝器9、常壓塔回流泵10、醪塔酒氣預(yù)熱器11、醪塔酒糟預(yù)熱器12組成的兩塔常壓蒸餾系統(tǒng)，其中它還包括由加壓精餾塔15及加壓附屬設(shè)備組成的加壓精餾系統(tǒng)；加壓附屬設(shè)備包括加壓塔再沸器 1、加壓精餾塔酒精預(yù)熱器2、蒸汽發(fā)生器3、加壓精餾塔回流泵4、汽液分離器5、常壓精餾塔再沸器6、加壓精餾塔進料泵7。蒸汽發(fā)生器3為立式列管換熱器，其管程跟汽液分離器5 相連通，其殼程連通加壓精餾塔15的塔頂酒汽管道；常壓精餾塔14底部的淡酒精管道依次經(jīng)精餾加壓精餾塔進料泵7、加壓精餾塔酒精預(yù)熱器2與加壓精餾塔15進料口接通；加壓精餾塔15的蒸汽進口與加壓精餾塔再沸器1的蒸汽管道接通；加壓精餾塔15底部廢水出口經(jīng)加壓精餾塔酒精預(yù)熱器2后與汽液分離器5接通；蒸汽發(fā)生器3的冷凝液出口通過加壓精餾塔回流泵4與加壓精餾塔15頂部回流罐接通；汽液分離器5的頂部蒸汽出口與醪塔 13和常壓精餾塔14蒸汽進口接通，汽液分離器5中部熱水出口與常壓精餾塔再沸器6接通，汽液分離器5底部廢水出口與蒸汽發(fā)生器3接通。本發(fā)明工藝過程如下1、醪塔工藝過程來自發(fā)酵工段的成熟醪液用泵送入醪塔酒氣預(yù)熱器11管程和醪塔酒糟預(yù)熱器12管程，預(yù)熱后進入醪塔13分成酒氣和酒糟，酒氣經(jīng)醪塔13塔頂排出進入常壓精餾塔14進行進一步分離；酒糟經(jīng)醪塔13塔底進入醪塔酒糟預(yù)熱器12殼程與發(fā)酵醪進行換熱，換熱后去酒糟池和后處理工段；2、常壓精餾塔工藝過程來自醪塔13塔頂?shù)木茪饨?jīng)常壓精餾塔14分離成三部分， 分別為塔頂酒氣部分、塔中上部的半成品酒精和塔底的淡酒精；其中塔頂酒氣部分通過醪塔酒氣預(yù)熱器11換熱、常壓精餾塔冷凝器9冷凝后，排除醛類等低沸點的頭級雜質(zhì)后排出，塔中上部的半成品酒精進加壓精餾塔15進一步處理，塔底的淡酒精分成兩部分，一部分經(jīng)常壓精餾塔再沸器6生成蒸汽為常壓精餾塔14提供熱量；另一部分經(jīng)加壓精餾塔預(yù)熱器2加熱送入加壓精餾塔15進行回收處理；3、加壓精餾塔工藝過程；來自常壓精餾塔14底部淡酒精，和中上部的半成品酒精一起進入加壓精餾塔15 進行再分離，分離后在塔中上部取出成品酒精，在塔中下部取出雜醇油等高沸點雜質(zhì)和中級雜質(zhì)；
同時加壓精餾塔15采用130°C蒸汽直接加熱，加壓精餾塔15塔頂排出的酒氣經(jīng)蒸汽發(fā)生器3熱量釋放，含酒冷凝液用加壓精餾塔回流泵4打入加壓精餾塔15頂部；加壓精餾塔15塔底排出的廢水分成兩部分，一部分經(jīng)加壓精餾塔酒精換熱器2換熱后，進入汽液分離器5，另一部分經(jīng)加壓精餾塔再沸器1生成蒸汽為加壓精餾塔15提供熱量；進入汽液分離器5的廢水分成兩部分，一部分熱水進入常壓精餾塔再沸器6為其提供熱量，換熱后排出地溝，另一部分熱水進入蒸汽發(fā)生器3生成蒸汽為常壓精餾塔14和醪塔13提供熱量。
權(quán)利要求
1.一種三塔節(jié)能差壓酒精蒸餾生產(chǎn)系統(tǒng)，它包括醪塔、常壓精餾塔及附屬設(shè)備組成的兩塔常壓蒸餾系統(tǒng)，其特征在于，它還包括由加壓精餾塔及加壓附屬設(shè)備組成的加壓精餾系統(tǒng)，加壓附屬設(shè)備包括加壓塔進料泵、加壓塔回流泵、加壓塔進料預(yù)熱器，加壓塔再沸器、 加壓塔蒸汽發(fā)生器和汽液分離器；蒸汽發(fā)生器為立式列管換熱器，其管程跟汽液分離器相連通，其殼程連通加壓精餾塔塔頂酒汽管道；常壓精餾塔底部的淡酒精管道依次經(jīng)加壓塔進料泵、加壓塔酒精預(yù)熱器與加壓精餾塔進料口接通；加壓精餾塔的蒸汽進口與加壓塔再沸器的蒸汽管道接通；加壓精餾塔底部廢水出口經(jīng)加壓塔酒精預(yù)熱器后與汽液分離器接通；蒸汽發(fā)生器的冷凝液出口通過加壓塔回流泵與加壓精餾塔頂部回流罐接通；汽液分離器的頂部蒸汽出口與醪塔和常壓精餾塔蒸汽進口接通，中部熱水出口與常壓精餾塔的再沸器接通，底部廢水出口與加壓塔蒸汽發(fā)生器接通。
2.一種如權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)系統(tǒng)的工藝過程，其特征在于，它包括醪塔工藝過程、 常壓精餾塔工藝過程和加壓精餾塔工藝過程，其中所述的醪塔工藝過程是來自發(fā)酵工段的成熟醪液用泵送入醪液酒氣預(yù)熱器管程和醪液酒糟預(yù)熱器管程，預(yù)熱后進入醪塔分成酒氣和酒糟，酒氣經(jīng)醪塔塔頂排出進入常壓精餾塔進行進一步分離；酒糟經(jīng)醪塔塔底進入醪液酒糟預(yù)熱器殼程與發(fā)酵醪進行換熱，換熱后去酒糟池和后處理工段；所述的常壓精餾塔工藝過程是來自醪塔塔頂?shù)木茪饨?jīng)常壓精餾塔分離成三部分，分別為塔頂酒氣部分、塔中上部的半成品酒精和塔底的淡酒精；其中塔頂酒氣部分通過常壓精餾塔預(yù)熱器換熱、冷凝器冷凝后，排除醛類等低沸點的頭級雜質(zhì)后排出，塔中上部的半成品酒精加壓精餾塔進一步處理，塔底的淡酒精分成兩部分，一部分經(jīng)常壓精餾塔再沸器生成蒸汽為常壓精餾塔提供熱量；另一部分經(jīng)加壓精餾塔預(yù)熱器加熱送入加壓精餾塔進行回收處理；所述的加壓精餾塔工藝過程是來自常壓精餾塔底部淡酒精，和中上部的半成品酒精一起進入加壓精餾塔進行再分離，分離后在塔中上部取出成品酒精，在塔中下部取出雜醇油等高沸點雜質(zhì)和中級雜質(zhì)；同時加壓精餾塔采用130°C蒸汽直接加熱，加壓精餾塔塔頂排出的酒氣經(jīng)蒸汽發(fā)生器熱量釋放，含酒冷凝液泵打入加壓精餾塔頂部；加壓精餾塔塔底排出的廢水分成兩部分，一部分經(jīng)加壓精餾塔酒精換熱器換熱后，進入汽液分離器，另一部分經(jīng)加壓精餾塔再沸器生成蒸汽為加壓精餾塔提供熱量；進入汽液分離器的廢水分成兩部分，一部分熱水進入常壓精餾塔再沸器為其提供熱量，換熱后排出地溝，另一部分熱水進入蒸汽發(fā)生器生成蒸汽為常壓精餾塔和醪塔提供熱量。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種三塔節(jié)能差壓酒精蒸餾生產(chǎn)系統(tǒng)及其工藝過程，它包括現(xiàn)有醪塔、常壓精餾塔及附屬設(shè)備組成的兩塔常壓蒸餾系統(tǒng)，以及由加壓精餾塔及加壓附屬設(shè)備組成的加壓精餾系統(tǒng)。本發(fā)明在現(xiàn)有兩塔常壓蒸餾設(shè)備的基礎(chǔ)上增加一座加壓精餾塔，原兩塔操作壓力不變，加壓精餾塔處理來自原常壓精餾塔塔底的淡酒精，淡酒精量約占總產(chǎn)量的1/3，與兩塔常壓蒸餾相比，節(jié)省蒸汽20％以上，節(jié)約冷卻用水30％以上，節(jié)汽節(jié)水效果顯著，大幅降低了蒸汽的消耗，降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本，同時大大減少了企業(yè)的改造費用，一舉兩得。
文檔編號C07C29/80GK102489030SQ20111040355
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月7日
發(fā)明者孟華, 孟國棟, 趙守和, 趙峰, 車?yán)^強, 鹿偉 申請人:肥城金塔酒精化工設(shè)備有限公司