[实用新型]带有闪蒸的乙醇差压蒸馏装置

说明书

技术领域

本实用新型属于差压蒸馏设备技术领域，特别涉及一种带有闪蒸的乙醇差压蒸馏装置。

背景技术

乙醇生产中，蒸馏能耗占总能耗的（60~70）%，其中大量的热能被冷却水、废液等带走造成损失。能量费用与设备折旧费相比，前者占首要地位。燃料乙醇作为一种汽油的替代燃料，燃烧放出的能量是一个定数，生产燃料乙醇的能耗必须小于燃烧放出的能量，否则燃料乙醇的推广使用就要受到制约，作为能源是不合理的。因此，燃料乙醇的生产节能问题显得越来越重要。

差压蒸馏是多次重复利用蒸汽的热量，也称为多效蒸馏。该工艺是在两个或两个以上塔系内进行，各塔在不同压力下操作，前一效塔的压力高于后一效塔的压力，前一效塔的塔顶蒸气冷凝温度高于后一效塔底液体的沸腾温度。第一效塔用生蒸汽加热，其塔顶蒸气作为第二效塔塔底再沸器加热介质，蒸气在再沸器冷凝。依次逐效进行，直到最后一效塔顶蒸气用外源冷却介质冷凝。差压蒸馏是充分利用固定冷热源之间的过剩温差，尽管总能量降级是相同的，但每个塔的塔顶和塔底间温差减小了，从而降低了有效能的损失。差压蒸馏使得总能量逐渐降低，充分利用各级品位的能量，从而降低总的能耗，提高了整个蒸馏系统的热力学效率。

现有乙醇生产的差压蒸馏技术有双效、三效和四效。北京化工大学开发的双效差压蒸馏流程，由两个醪塔和一个精馏塔组成，其中高压醪塔的塔顶蒸气作为低压醪塔塔底再沸器加热介质。现有主流差压蒸馏连续生产的消耗指标为3~4.2t蒸汽/t乙醇（95%v），该技术预计可节能（35~40）%。

美国双效差压蒸馏技术用来生产直接作为燃料使用的含量为（95~96）%v的乙醇。该流程由两塔构成，每塔又分为提馏段（醪塔）和精馏段（精馏塔）。两塔同时进醪，同时出产品。高压塔的操作压力约为4×105Pa，低压塔的操作压力为常压。高压塔直接用蒸汽加热，该塔塔顶蒸气用作常压塔的热源。这套装置的能耗为（1.5~2）t蒸汽/t乙醇（95%v）。

德国四效差压蒸馏流程由四个精馏塔和一个醛塔提馏段、一个醛塔浓缩段组成。该技术由于采用了四效精馏，使得能耗降到0.9t蒸汽/t乙醇（95%v），远远低于一般连续生产3~4t蒸汽/t乙醇（95%v）的消耗指标。四效精馏比常规精馏节省蒸汽达70%以上。

专利ZL200820070747.4提出了一种乙醇三效差压蒸馏装置，该装置采用三效差压蒸馏技术，并且增加预热回收塔，充分降低各热源之间的温差，利用低品位的热能，可使能耗降低到1.1t蒸汽/t乙醇（95%v）。

两效差压蒸馏技术设备投资少，但能耗较高。四效差压蒸馏技术能耗较低，但设备投资大。三效差压蒸馏技术能耗和投资介于二者之间，如果进一步降低低温热源的温度、减小各热源之间的温差，可使能耗再降低。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种投资小、能耗低且性能稳定的带有闪蒸的乙醇差压蒸馏装置。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：带有闪蒸的乙醇差压蒸馏装置，包括常压蒸馏塔、常压精馏塔、负压蒸馏塔、加压精馏塔，还包括闪蒸塔，闪蒸塔塔底液相出口与泵（19）的进口连接，泵（19）出口分为两个通道，一个通过管道及预热器（12）冷介质通道与负压蒸馏塔物料进口端相连接，另一个通过管道及预热器（15）冷介质通道与常压蒸馏塔物料进口端相连接。

加压精馏塔的塔顶气相出口分为两个通道，一个通过管道经常压蒸馏塔的再沸器（16）的加热介质通道与回流罐（7）相连接，另一个与回流罐（6）相连接；加压精馏塔塔底釜液出口分为两个通道，一个经过管道及再沸器（18）的加热介质通道与加压精馏塔下部蒸汽进口相连接，另一个通过管道与预热器（17）的加热介质进口端相连接；常压蒸馏塔塔顶气相出口通过管道与常压精馏塔物料进口端相连，常压蒸馏塔塔底釜液出口分为两个通道，一个通过管道及再沸器（16）的加热介质通道与常压蒸馏塔下部蒸汽进口相连接，另一个通过管道与负压蒸馏塔底部相连；常压精馏塔塔顶气相出口通过管道与回流罐（6）相连接，常压精馏塔塔底釜液出口分为两个通道，一个通过管道及再沸器（14）加热介质通道与常压精馏塔下部蒸汽进口相连接，另一个通过管道与缓冲罐相连接；负压蒸馏塔塔顶气相出口通过管道经冷凝器（11）蒸汽通道与缓冲罐相连接，负压蒸馏塔塔底釜液出口分为三个通道，一个通过管道及再沸器（13）的加热介质通道与负压蒸馏塔下部蒸汽进口相连，另一个通过管道与预热器（12）加热介质进口端相连接，第三个通过管道与常压蒸馏塔塔底通道相连接。