专利名称：超纯乙醇精制工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种超纯乙醇精制工艺，特别是涉及以生物质和化学法制得的乙醇含量为5～30％的原料液为原料，超纯乙醇精制工艺，属于超纯乙醇生产技术。
背景技术：
乙醇的生产原料是生物质和化学法得到的乙醇含量为5～30％的原料液，其中除含有水和乙醇之外，还含有有机酸、甲醇、酯类、醛类和高级醇等杂质。通常采用精馏的方法进行精制，脱除原料液中大部分水、有机酸、甲醇、酯类、醛类和高级醇等杂质。目前执行的乙醇产品的新标准为GB10343-2000，原GB10343-89标准于2002年9月1日废止。原GB10343-89标准受当时我国乙醇生产技术水平的制约，乙醇产品的各项指标要求与国际标准差距较大。目前，我国共有乙醇生产厂200多家，乙醇年生产能力在200-300万吨左右。由于生产工艺落后，产品质量低，原材料及能源消耗大，在国际市场上很难与其它国家的产品相竞争。我国食用乙醇产品出口发达国家，需要重新进行一次整体除杂精制。
在乙醇生产工艺流程中，精馏过程具有举足轻重的地位。它不但决定了最终乙醇产品的质量，而且控制着产品收率及公用工程消耗，堪称乙醇生产过程的关键技术。因此，采用当代生物化工发展成果，简化乙醇产品的工艺流程，降低生产成本，提高产品质量，才能满足人们对生活质量及饮酒健康的要求。
为了与目前发达国家的乙醇标准相接轨，促进我国各乙醇企业的结构调整，提高乙醇产品的总体生产技术水平。中国有关单位参照目前国际上发达国家的乙醇质量标准，决定修订现有的乙醇产品质量的国家标准。新的乙醇产品的国家质量标准2002年9月1日公布实施。修订后的国家食用乙醇产品中的超纯级乙醇的产品指标与目前国际食用乙醇标准相接轨。
以下为修订增加的GB10343-2000特优级食用乙醇(超纯级乙醇产品一种)标准
该标准中的各项指标与GB10343-89相比较有大的变化。其中特优级乙醇标准与原优级乙醇标准相比，甲醇含量要求由100ppm将到2ppm，乙醇的酒度要求由95％提高到96％，氧化时间要求由30min提高到40min，同时增加了对总酯和正丙醇的含量要求。传统的超纯乙醇精制脱杂工艺，受精馏技术及装备水平的制约，生产流程冗长，同一除杂过程，需要同一功能设备多次实施完成，传统的超纯乙醇脱杂工艺至少需要两次以上整体脱醛、脱酯和脱甲醇等的脱杂操作，设备台数较多，超纯乙醇精馏成本高。因此，高效简捷的乙醇精制工艺，降低生产成本，满足超纯乙醇产品质量要求，具有一定的现实意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种生产超纯乙醇工艺过程，该工艺过程简捷、物耗能耗低、设备投资少、生产成本低。
本发明是通过下述方案加以实现的。主要由粗馏塔、脱醛塔、精制塔、脱甲醇塔和回收塔组成的生产装置，实现以生物法或化学法制取的乙醇含量5-30％的生产原料液为原料生产超纯乙醇工艺过程，其特征在于，a粗馏塔为板式塔或填料塔，原料液的进塔温度为30-80℃，塔顶操作真空度为0.02-0.08MPa，釜排为以水为主的废液，塔顶采出30-80％的乙醇液送至脱醛塔作为进料；b脱醛塔为由塔板段和填料段相间排列构成的复合结构塔，该塔塔顶操作压力为0.0-0.1MPa，塔釜乙醇水溶液送至精制塔作为进料，塔顶采出酯类、醇类和杂醇油为主的杂质的乙醇水溶液送至回收塔作为进料；c精制塔采用由塔板段和填料段相间排列的复合结构塔。该塔的塔顶操作压力为0.0-0.3Mpa，塔顶侧线采大于95％的乙醇液送至脱甲醇塔作进料，塔的中下部侧线采出杂醇油流股送至回收塔作进料，塔顶采出液回送至脱醛塔塔顶，塔釜的废水排外；d脱甲醇塔采用板式塔或填料塔，塔顶操作真空度为0.02-0.08MPa，塔下部侧线采出乙醇含量96％以上的，其它杂质低于标准含量的超纯乙醇。塔釜采出20-85％的乙醇液送至脱醛塔作进料，塔顶采出工业乙醇；e回收塔采用板式塔或填料塔，该塔塔顶采出工业乙醇，塔下部的侧线采出杂醇油流股，塔釜废水排外。
本发明优点在于克服了现有技术中需要同一功能设备多次操作完成单一操作单元的冗长工艺流程，工艺流程简捷，减少了设备投资，同时巧妙地将高效填料塔和板式塔技术相结合，提高了精馏单元的分离能力和设备的可靠性以及准确确定侧现采出位置，降低了操作费用和生产成本。
附图为本发明的工艺流程示意图。
图中1为粗馏塔、2为脱醛塔、3为精制塔、4为脱甲醇塔、5为回收塔。
具体事实方式
(1)将乙醇含量为5～30％的原料液进入粗馏塔1，经汽液传质分离后，废液从塔釜排出，送至装置区外处理。塔顶采出的乙醇液送至脱醛塔2。该塔减压操作压力为-0.02～0.08MPa，粗馏塔的主要任务是脱除随发酵醪液带过来的大部分水、有机酸及重组份杂质等。
(2)自粗馏塔顶采出的30-80％乙醇液和来自精制塔釜的流股送入脱醛塔2，塔顶富集酯类、醛类和杂醇油等杂质，实现第一次整体除杂。塔顶采出送至回收塔5。该塔采用高效萃取填料和板式塔相结合的复合结构，使除杂功能高效实现，釜采出的乙醇液送至精制塔3进料。该塔操作压力为-0.02～0.1MPa。
(3)精制塔3采用高效填料塔和板式塔相结合的复合结构，精制塔是保证最终产品的纯度，实现杂醇油和醛类等的第二次整体除杂。来自脱醛塔塔釜的乙醇液送入精制塔。在接近塔顶的侧线采出的高浓度乙醇送至脱甲醇塔进一步精制。塔中下部侧线采出的富杂醇油馏分送至回收塔进料。塔顶采出流股送至脱醛塔进料，塔釜采出的工艺废水部分送至脱醛塔，部分排出装置。该塔操作压力为0.0～0.3MPa。
(4)来自精制塔侧线采出的高浓度乙醇送至脱甲醇塔4。塔顶富集醛类和甲醇等杂质，通过控制塔釜乙醇浓度，塔釜富集杂醇油等杂质，实现的醛类、甲醇和杂醇油等再次整体除杂，塔釜乙醇浓度为20～85％，釜采送至脱醛塔进料。脱甲醇塔塔顶采出工业乙醇。超纯乙醇产品从脱甲醇塔下部侧线采出。脱甲醇塔的主要作用是进一步脱除产品中的醛类、杂醇油和甲醇等杂质。通过产品的侧采工艺，保证超纯乙醇质量指标的实现。该塔还可以通过调整工艺参数生产各种规格的乙醇产品。该塔减压操作压力为-0.02～-0.08MPa。
(5)来自精制塔侧线采出的杂醇油流股及脱醛塔塔顶采出流股等送至回收塔5，回收塔塔顶采出工业乙醇，杂醇油流股从塔下部侧线采出，经杂醇油分离装置获得杂醇油馏分。塔釜废水排出系统，该塔操作压力为-0.02～0.3MPa。
该实施例的原料为含乙醇12％(V)的发酵醪液，按照以上叙述的工艺流程，通过附图所示的超纯乙醇精制工艺流程，可得到乙醇含量为96.8％(V)，甲醇含量＝1ppm，杂醇油含量＝1ppm，氧化时间＝45min、正丙醇＝2ppm、总酯＝2 ppm的特优级食用乙醇产品。
权利要求
1.一种生产超纯乙醇精制工艺，该工艺过程主要由粗馏塔、脱醛塔、精制塔、脱甲醇塔和回收塔组成的生产装置，实现以生物法或化学法制取的乙醇含量5-30％的生产原料液为原料生产超纯乙醇，其特征在于a.粗馏塔为板式塔或填料塔，原料液的进塔温度为30-80℃，塔顶操作真空度为0.02-0.08MPa，釜排为以水为主的废液，塔顶采出30-80％的乙醇液送至脱醛塔作为进料；b.脱醛塔为由塔板段和填料段相间排列构成的复合结构塔，该塔塔顶操作压力为0.0-0.1MPa，釜采乙醇水溶液送至精制塔作为进料，塔顶采出酯类、醇类和杂醇油为主的杂质送至回收塔作为进料；c.精制塔采用由塔板段和填料段相间排列的复合结构塔，该塔的塔顶操作压力为0.0-0.3Mpa，塔顶侧线采出含量大于95％的乙醇液送至脱甲醇塔作进料，塔的中下部侧线采出含杂醇油流股送至回收塔作进料，塔顶采出液回送至脱醛塔塔顶，塔釜的废水排出装置；d.脱甲醇塔采用板式塔或填料塔，塔顶操作真空度为0.02-0.08MPa，塔下部侧线采出乙醇含量96％的其它杂质低于标准含量的超纯乙醇，塔釜采出20-85％的乙醇水溶液送至脱醛塔作进料，塔顶采出工业乙醇；e.回收塔采用板式塔或填料塔，该塔塔顶采出工业乙醇，塔下部的侧线采出杂醇油，塔釜废水排外。
全文摘要
本发明公开了一种超纯乙醇精制工艺，属于超纯乙醇生产技术。该工艺过程主要由粗馏塔、脱醛塔、精制塔、脱甲醇塔和回收塔组成的生产装置，实现以生物法或化学法制取的乙醇含量5－30％的生产原料液为原料生产超纯乙醇，其主要特征在于脱醛塔和精制塔为板式塔和填料塔复合结构，脱醛塔实现一次对酯类、醛类和杂醇油等杂质进行整体除杂，精馏塔实现对杂醇油和醛类等杂质第二次整体除杂。本发明优点在于工艺流程简捷，减少了设备投资，同时巧妙地将高效填料塔和板式塔技术相结合，提高了精馏单元的分离能力和设备的可靠性以及准确确定侧现采出位置，降低了操作费用和生产成本。
文档编号C07C29/00GK1417183SQ0214863
公开日2003年5月14日 申请日期2002年11月14日 优先权日2002年11月14日
发明者张敏华, 吕惠生, 董秀芹, 刘成, 刘宗章, 李永辉, 张志强, 钱胜华 申请人:天津大学