[发明专利]一种含乙醇的水溶液的精制系统以及方法

权利要求书

1.一种含乙醇的水溶液的精制系统，其特征在于，该系统包括热载体源、汽提单元、精馏单元、气液分离单元、换热单元和脱水单元，所述汽提单元包括第一汽提塔(3)和第二汽提塔(4)，所述精馏单元包括第一精馏塔(6)和第二精馏塔(5)，所述气液分离单元包括淡酒罐(7)、第一精馏塔回流罐(9)和第二精馏塔回流罐(8)，所述换热单元包括第一原料换热器(1)、第二原料换热器(2)、第一汽提塔再沸器(10)、第二汽提塔再沸器(11)和第一精馏塔再沸器(12)；所述第一汽提塔(3)和所述第二汽提塔(4)的原料入口依次与第一原料换热器(1)、第二原料换热器(2)的壳程连通，所述第一汽提塔(3)的塔顶轻组分出口与所述淡酒罐(7)的原料入口通过第一原料换热器(1)的换热介质管程连通，所述第一汽提塔(3)的塔底重组分出口通过所述第一汽提塔再沸器(10)的壳程与所述第一汽提塔(3)的塔底回流入口连通以及与界外连通，所述淡酒罐(7)的液体组分出口与所述第一精馏塔(6)的中部原料入口连通，所述第二精馏塔(5)的塔顶轻组分出口与所述脱水单元连通，以及通过所述第一汽提塔再沸器(10)的换热介质管程与第二精馏塔回流罐(8)的进料口连通，所述第二精馏塔回流罐(8)的出料口与所述第二精馏塔(5)上部回流入口连通，所述第二精馏塔(5)的塔底重组分出口与所述第一精馏塔(6)的中部进料口连通，所述第一精馏塔(6)的塔顶轻组分出料口通过所述第二汽提塔再沸器(11)的换热介质管程与第一精馏塔回流罐(9)的进料口连通，塔底重组分出口与第一精馏塔再沸器(12)的壳程连通以及与界外连通，所述第一精馏塔回流罐(9)的出料口与所述第二精馏塔(5)的上部进料口连通以及可选择地与第一精馏塔(6)的上部回流入口连通，所述第二汽提塔(4)的塔顶轻组分出口与第二精馏塔(5)的塔底进料口连通，所述第二汽提塔(4)的塔底重组分出口通过所述第二汽提塔再沸器(11)的壳程与第二汽提塔(4)的塔底回流入口连通以及与界外连通，所述热载体源依次与所述第一精馏塔再沸器(12)的换热介质管程和原料换热器(2)的换热介质管程连通。

2.根据权利要求1所述的含乙醇的水溶液的精制系统，其中，第一原料换热器(1)为串联的2-3个、第一汽提塔再沸器(10)为并联的2-3个、第二汽提塔再沸器(11)为并联的2-3个，第一精馏塔再沸器(12)为并联的2-3个。

3.一种含乙醇的水溶液的精制方法，其特征在于，该方法包括将含乙醇的水溶液预热，并将预热后的含乙醇的水溶液的一部分送入第一汽提塔(3)进行蒸馏，将第一汽提塔(3)的塔顶轻组分冷凝后送入淡酒罐(7)进行气液分离，将得到的液体组分送入第一精馏塔(6)进行精馏，将第一精馏塔(6)的塔顶轻组分冷凝后送入第一精馏塔回流罐(9)进行气液分离，将得到的液体组分部分或全部送入第二精馏塔(5)，另一部分液体组分返回第一精馏塔(6)，将第一汽提塔(3)的塔底重组分的一部分通过第一汽提塔再沸器(10)加热后返回第一汽提塔(3)，另一部分外排，将第一精馏塔(6)塔底重组分的一部分通过第一精馏塔再沸器(12)加热后返回第一精馏塔(6)，另一部分外排；

将预热后的含乙醇的水溶液的另外一部分送入第二汽提塔(4)进行蒸馏，第二汽提塔(4)的塔顶轻组分进入第二精馏塔(5)进行精馏，第二精馏塔(5)塔顶轻组分一部分进入脱水单元，另一部分冷凝后送入第二精馏塔回流罐(8)进行气液分离，液体组分返回第二精馏塔(5)，第二精馏塔(5)塔底重组分进入第一精馏塔(6)进行再精馏，将第二汽提塔(4)塔底重组分的一部分通过第二汽提塔再沸器(11)加热后返回第二汽提塔(4)，另一部分外排；

其中，所述第二汽提塔(4)内的压力高于所述第一汽提塔(3)内的压力，所述第一精馏塔(6)内的压力高于所述第二精馏塔(5)内的压力，第一精馏塔再沸器(12)由外界热源供热，所述将含乙醇的水溶液预热通过将所述含乙醇的水溶液依次与第一汽提塔(3)的塔顶轻组分换热和与对第一精馏塔再沸器(12)供热后的外界热源换热来实现，第一汽提塔再沸器(10)由来自第二精馏塔(5)的塔顶轻组分供热，第二汽提塔再沸器(11)由来自第一精馏塔(6)的塔顶轻组分供热。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，将预热后的含乙醇的水溶液送入第一汽提塔(3)中的重量与送入第二汽提塔(4)的重量的比为1∶1.4-2。

5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述第二汽提塔(4)内的压力比所述第一汽提塔(3)内的压力高0.4-0.7atm。