[发明专利]由生物乙醇水溶液制取无水乙醇的节能工艺

权利要求书

1.一种由生物乙醇水溶液制取无水乙醇的工艺，其特征是它包括下列步骤：

步骤1. 从原料料液储罐（V-2）将发酵获得的含乙醇约15-25％的生物乙醇料液用泵（P-2）输送到换热器（E-6和E-8）换热至40-55℃，加热介质为第一精馏塔（T-4）塔顶蒸汽以及加热第二精馏塔（T-5）塔底再沸器（E-11）后的第一精馏塔（T-4）的塔底出料料液和第二精馏塔（T-5）塔底出料料液的混合料液，然后将生物乙醇料液通过管道（15）输送到第一精馏塔（T-4）进行分离，第一精馏塔（T-4）的操作绝对压力为0.3-0.35个大气压，塔顶温度为50-55℃，第一精馏塔（T-4）塔底再沸器（E-10）的温度为65-72℃，并通过一台能提供80℃以上热水的空气源热泵系统（E-13）对第一精馏塔（T-4）塔底再沸器（E-10）加热； 

步骤2. 经过第一精馏塔（T-4）蒸馏后，塔顶的乙醇混合溶液中乙醇含量达到80-90%，将其部分通过管道（18）回流，部分通过管道（19）进入到第二精馏塔（T-5）中进行精馏，第二精馏塔T-5的操作绝对压力为0.15-0.25个大气压，回流比选择0.8-1.2，塔顶温度为40-45℃，第二精馏塔（T-5）塔底再沸器（E-11）的温度为50-55℃，第二精馏塔（T-5）塔底再沸器（E-11）主要通过（T-4）塔釜出料进行加热，热量不足部分则由空气源热泵系统（E-13）提供，从第二精馏塔（T-5）顶部可以得到纯度为95％以上的乙醇水溶液，它将作为第三精馏塔（T-6）的进料；

步骤3. 第二精馏塔（T-5）塔顶40-45℃的乙醇蒸汽通过管道（20）进入第三精馏塔（T-6）的塔底再沸器（E-12）作为热源对塔底再沸器（E-12）中的料液进行加热，乙醇蒸汽冷凝之后的部分液相经计量后由回流泵（P-5）输送至第二精馏塔（T-5）塔顶作为回流，其余部分液相则被送入第三精馏塔（T-6）中进行高真空精馏，第三精馏塔（T-6）的操作绝对压力为0.03-0.05个大气压，回流比依据产品纯度要求而定，塔顶汽相温度为12-20℃，塔底液相温度为25-32℃；第三精馏塔（T-6）塔底再沸器（E-12）热量的不足部分则由空气源热泵系统（E-13）提供，精馏塔（T-6）塔顶可连续采出质量浓度为99.5-99.9%的无水乙醇。

2.根据权利要求1所述的制取无水乙醇的工艺，其特征是：步骤2所述的第二精馏塔（T-5）必要时设置A/B两台塔底再沸器（E-11）。

3.根据权利要求1所述的制取无水乙醇的工艺，其特征是：步骤3所述的第三精馏塔（T-6）必要时设置A/B两台塔底再沸器（E-12）。

4.根据权利要求1所述的制取无水乙醇的工艺，其特征是：步骤3所述的第三精馏塔（T-6）的回流比为1-3。

5.根据权利要求1所述的制取无水乙醇的工艺，其特征是：所述的第一精馏塔（T-4）、第二精馏塔（T-5）和第三精馏塔（T-6）的负压是分别由三台真空系统（VS-1、VS-2和VS-3）提供，在真空系统前，均需配备真空缓冲装置，以维持压力的稳定。

6.根据权利要求1至5任一的所述的制取无水乙醇的工艺，其特征是：在步骤3中，由于第三精馏塔（T-6）塔顶产品蒸汽为12-20℃，所以由冷冻系统（R-1）提供的0-5℃的冷冻盐水作为冷媒以冷凝塔顶汽相，同时在三个真空泵（VS-1、VS-2和VS-3）的出口处，设置换热器（E-14）和冷阱（V-6）组成的冷阱装置，用作将真空出口气体中尚未被冷凝的有机物再次深冷捕集到冷阱（V-6）之中。

7.根据权利要求5所述的制取无水乙醇的工艺，其特征是：所述的深冷换热器（E-14）的冷媒是由冷冻系统（R-1）提供的0-5℃的冷冻盐水。