本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種高收率制備無水乙醇的工藝，包括如下步驟：A．將乙醇水溶液飽和蒸汽形成乙醇水過熱蒸汽；B．將乙醇水過熱蒸汽送入乙醇脫水塔吸附脫水，在任意一個(gè)乙醇脫水塔中的水濃度飽和前，停止向乙醇脫水塔中送入乙醇水過熱蒸汽；C．將乙醇脫水塔與逆放緩沖罐均壓，將逆放緩沖罐中的乙醇溶液蒸汽冷卻至液態(tài)后送入精餾塔；D．抽真空，保持乙醇脫水塔內(nèi)的真空度為-0.091Mpa~-0.094Mpa，完成分子篩的再生；E．將精餾塔中精餾后的乙醇水飽和蒸汽加熱形成乙醇水過熱蒸汽后送入乙醇脫水塔。本發(fā)明專利技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于，充分利用乙醇溶液、無水乙醇收率高、能耗低、成本低。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種無水乙醇的制造工藝，具體涉及一種高收率制備無水乙醇的工藝。
技術(shù)介紹
無水乙醇是重要的有機(jī)溶劑，廣泛用于醫(yī)藥、涂料、衛(wèi)生用品、化妝品、油脂等各個(gè)方面。同時(shí)，無水乙醇還是重要的基本化工原料，用于制造乙醛、乙二烯、乙胺、乙酸乙酯、乙酸、氯乙烷等化學(xué)物質(zhì)，并衍生出醫(yī)藥、染料、涂料、香料、合成橡膠、洗滌劑、農(nóng)藥等產(chǎn)品的許多中間體，其制品多達(dá)300種以上。由于無水乙醇應(yīng)用廣泛，需求量大,如何實(shí)現(xiàn)以較高的收率獲得無水乙醇成為本領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)問題。傳統(tǒng)的無水乙醇制造方法有共沸精餾法、萃取精餾法和膜分離法等，但是這些方法都會不可避免地帶入部分雜質(zhì)，且投資大、能耗高。隨著高分子技術(shù)的發(fā)展，分子篩逐漸以其對高極性分子具有很強(qiáng)的親和力，尤其是對水，在低分壓、低濃度或者高溫等十分苛刻的情況下也能保持極高的吸附率的特性，越來越廣泛的應(yīng)用于無水酒精的制造中。分子篩在含水量達(dá)到飽和后會失去吸附能力，此時(shí)，乙醇脫水塔內(nèi)的乙醇溶液蒸汽將無法再進(jìn)行脫水。在傳統(tǒng)的分子篩吸附脫水工藝中，通常將乙醇脫水塔內(nèi)殘留的乙醇溶液蒸汽冷卻后直接排除，這導(dǎo)致乙醇溶液無法得到充分利用，降低了無水乙醇的收率。另外，傳統(tǒng)的分子篩吸附脫水工藝，包括低溫吸附和高溫再生兩個(gè)主要步驟，再生溫度比吸附溫度高10°c 50°C，主要采用抽真空和沖洗配合的方式使分子篩再生。沖洗即是將無水乙醇產(chǎn)品蒸汽加熱至比分子篩的溫度高10°C 50°C，然后對乙醇脫水塔中的分子篩 進(jìn)行沖洗，促使水與分子篩脫離，最后再對乙醇脫水塔進(jìn)行抽真空再生，真空度通常為-O. OSMpa^-O. 09Mpa，達(dá)到降低分子篩的殘余水量的目的。這種方式的缺點(diǎn)在于，需要使用得到的無水乙醇產(chǎn)品對分子篩進(jìn)行沖洗，沖洗完成后，無水乙醇產(chǎn)品會被稀釋成低濃度乙醇溶液，導(dǎo)致無水乙醇的收率大大降低，現(xiàn)有的分子篩吸附法的收率在60%飛5%之間；需要對無水乙醇產(chǎn)品蒸汽加熱至比分子篩的溫度高10°C 50°C，能量消耗大，提高了無水乙醇制造的成本。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的即在于克服現(xiàn)有的針對乙醇溶液的分子篩吸附脫水工藝無法充分利用乙醇溶液、無水乙醇收率低、能耗大、成本高的不足,提供一種高收率制備無水乙醇的工藝。本專利技術(shù)的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種高收率制備無水乙醇的工藝，包括如下步驟A.將乙醇水飽和蒸汽加熱形成乙醇水過熱蒸汽；B.將乙醇水過熱蒸汽送入乙醇脫水塔吸附脫水，得到無水乙醇蒸汽，在任意一個(gè)乙醇脫水塔中的水濃度飽和前，停止向乙醇脫水塔中送入乙醇水過熱蒸汽，乙醇脫水塔的數(shù)量可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)定；C.將乙醇脫水塔與逆放緩沖罐均壓，乙醇脫水塔中的低濃度乙醇溶液蒸汽流入逆放緩沖罐中，將流入逆放緩沖罐中的低濃度乙醇溶液蒸汽冷卻至液態(tài)后送入精餾塔；D.采用抽真空裝置對乙醇脫水塔抽真空，保持乙醇脫水塔內(nèi)的真空度為-O. 091Mpa -O. 094Mpa，完成分子篩的再生；E.將精餾塔中精餾后得到的乙醇水飽和蒸汽加熱形成乙醇水過熱蒸汽后送入乙醇脫水塔吸附脫水。優(yōu)選的，在所述的步驟C之后，所述的步驟D之前還包括釋放乙醇脫水塔內(nèi)分子篩吸附的水分的步驟。優(yōu)選的，所述的步驟A中，乙醇水飽和蒸汽的質(zhì)量濃度為9(Γ99%。優(yōu)選的，所述的步驟B中，乙醇脫水塔內(nèi)壓力為O. Γ2. 5Mpa。優(yōu)選的，所述的步驟B中，得到無水乙醇蒸汽經(jīng)換熱至常溫液態(tài)，得到無水乙醇產(chǎn)品O優(yōu)選的，所述的步驟C中，乙醇脫水塔與逆放緩沖罐均壓前，逆放緩沖罐中壓力為-O. 02 O. 05MPa。優(yōu)選的，所述的步驟C中，采用設(shè)置于逆放緩沖罐中的換熱管將逆放緩沖罐中的乙醇溶液蒸汽冷卻至液態(tài)。優(yōu)選的，使用逆放緩沖罐中液態(tài)的乙醇溶液與無水乙醇蒸汽換熱，得到無水乙醇女口·廣叩ο優(yōu)選的，所述的步驟D中，保持乙醇脫水塔內(nèi)的真空度為-O. 093Mpa。優(yōu)選的，所述的步驟A中，乙醇水過熱蒸汽的溫度為115°C 135°C，所述的步驟E 中，乙醇水過熱蒸汽的溫度為115°C 135°C。乙醇脫水塔與逆放緩沖罐均壓表示乙醇脫水塔與逆放緩沖罐連通，打開乙醇脫水塔與逆放緩沖罐上的閥門，由于乙醇脫水塔內(nèi)的壓力大于逆放緩沖罐內(nèi)的壓力，乙醇脫水塔中的乙醇溶液蒸汽會自動(dòng)流入逆放緩沖罐內(nèi)，實(shí)現(xiàn)乙醇脫水塔與逆放緩沖罐內(nèi)部的壓力均衡。申請人通過研究發(fā)現(xiàn)，在乙醇脫水塔內(nèi)真空度為-O. 09IMpa^-O. 094Mpa的條件下進(jìn)行分子篩再生，不需要加熱，不需要沖洗，分子篩也能取得很好的再生效果，在相同的再生時(shí)間下，分子篩的殘余水量比傳統(tǒng)工藝下降了 409Γ70%。申請人通過研究還發(fā)現(xiàn)，將乙醇脫水塔內(nèi)真空度設(shè)定為-O. 09IMpa^-O. 094Mpa,能夠取得成本與收益上的平衡。從理論上講，相對真空的壓力為-O.1Mpa，相當(dāng)于絕對壓力為 0，這在實(shí)際中是不可能達(dá)到的。要將真空度保持在高于-O. 094Mpa，需要采用尺寸更精確、 材料性能更優(yōu)異的零部件，于是生產(chǎn)成本就大幅度提高了，而且成本的增幅遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于真空度指標(biāo)的增幅和因無水乙醇收率提高降低的成本。在能夠在-O. 09IMpa^-O. 094Mpa的條件下通過抽真空實(shí)現(xiàn)分子篩的完全再生的情況下，無需進(jìn)一步提高真空度。本專利技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和有益效果在于1.可以在吸附過程停止后，將殘余在乙醇脫水塔內(nèi)的乙醇溶液蒸汽通過逆放緩沖罐回收，然后送入精餾塔精餾后再作為原料進(jìn)行無水乙醇的制備，最大程度上實(shí)現(xiàn)了乙醇溶液的充分利用，提高了無水乙醇的收率，降低了生產(chǎn)成本；2.采用逆放緩沖罐中的液態(tài)乙醇溶液對無水乙醇蒸汽進(jìn)行換熱，不但能將無水乙醇蒸汽冷卻成液態(tài)成品，也能提高來自逆放緩沖罐的液態(tài)乙醇溶液的溫度，使其在精餾時(shí)無需再進(jìn)行升溫，實(shí)現(xiàn)了熱能的充分利用；3.不需要沖洗，僅采用抽真空方式對分子篩進(jìn)行再生，即可使分子篩的殘余水量比傳統(tǒng)工藝能夠達(dá)到的水平低409Γ70%，取得了更好的再生效果，相比于傳統(tǒng)工藝，節(jié)省了用于沖洗分子篩的無水乙醇產(chǎn)品，大大提高了無水乙醇的收率，使無水乙醇的收率能夠達(dá)到 75%"80% ；4.無需在分子篩再生時(shí)對分子篩進(jìn)行加熱，節(jié)省了能源；5.省略了傳統(tǒng)分子篩再生時(shí)用于將分子篩降溫到吸附溫度的冷吹步驟，節(jié)省了再生時(shí)間，提聞了生廣效率。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術(shù)的實(shí)施例，下面將對描述本專利技術(shù)實(shí)施例中所需要用到的附圖作作簡單的說明。顯而易見的，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術(shù)中記載的一些實(shí)施例， 對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的情況下，還可以根據(jù)下面的附圖，得到其它附圖。圖1為實(shí)現(xiàn)本專利技術(shù)實(shí)施例1、實(shí)施例2和實(shí)施例3的無水乙醇制造裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為實(shí)現(xiàn)本專利技術(shù)實(shí)施例4的無水乙醇制造裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；其中，附圖標(biāo)記對應(yīng)的零部件名稱如下1-乙醇脫水塔Α，2-乙醇脫水塔B，3-真空緩沖罐，4-淡酒儲罐，5-真空泵，61-換熱器 Α，62-換熱器B, 63-換熱器C，71-閥門Α，72-閥門B, 73-閥門C，74-閥門D，75-閥門Ε， 76-閥門F，77-閥門G，78-閥門H，8-逆放緩沖罐，9-換熱管，10-精餾塔，11-輸送泵。具體實(shí)施方式為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本專利技術(shù)，下面將結(jié)合本專利技術(shù)實(shí)施例中的附圖對本專利技術(shù)實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述。顯而易見的，下面所述的實(shí)施例僅僅是本專利技術(shù)實(shí)施例中的一部分，而不是全部。本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種高收率制備無水乙醇的工藝，其特征在于，包括如下步驟：A．將乙醇水飽和蒸汽加熱形成乙醇水過熱蒸汽；B．將乙醇水過熱蒸汽送入乙醇脫水塔吸附脫水，得到無水乙醇蒸汽，在任意一個(gè)乙醇脫水塔中的水濃度飽和前，停止向乙醇脫水塔中送入乙醇水過熱蒸汽；C．將乙醇脫水塔與逆放緩沖罐均壓，乙醇脫水塔中的低濃度乙醇溶液蒸汽流入逆放緩沖罐中，將逆放緩沖罐中的低濃度乙醇溶液蒸汽冷卻至液態(tài)后送入精餾塔；D．采用抽真空裝置對乙醇脫水塔抽真空，保持乙醇脫水塔內(nèi)的真空度為?0.091Mpa~?0.094Mpa，完成分子篩的再生；E．將精餾塔中精餾后得到的乙醇水飽和蒸汽加熱形成乙醇水過熱蒸汽后送入乙醇脫水塔吸附脫水。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：鐘婭玲，曾啟明，鐘雨明，王力，陳天洪，高利梅，
申請(專利權(quán))人：四川亞連科技有限責(zé)任公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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