乙醇是許多重要化工產(chǎn)品及中間體的原料,在化工、醫(yī)藥、電子工業(yè)、軍工生產(chǎn)和其他工業(yè)生產(chǎn)中都有廣泛的應(yīng)用。使用無水乙醇作為汽油的增氧劑,可減少汽車尾氣對大氣的污染,是一種理想的燃料添加劑。隨著無水乙醇用量的不斷增加以及對其質(zhì)量要求的不斷提高,生產(chǎn)無水乙醇的方法也在不斷地改進和發(fā)展。
1.技術(shù)原理
連續(xù)精餾是將由揮發(fā)度不同的組分所組成的混合液,在精餾塔中同時多次的進行部分汽化和部分冷凝,使其分離成幾乎純態(tài)組分的過程。
滲透汽化技術(shù)是熱驅(qū)動的蒸餾法與膜法相結(jié)合的一種分離方法:液體(或蒸汽)混合物在組分蒸汽分壓差的推動下,利用組分通過滲透汽化分子篩膜吸附和擴散速度的不同實現(xiàn)物質(zhì)分離的過程。在滲透過程中經(jīng)歷由液相到氣相的轉(zhuǎn)變,其分離機制可分為三步:(1) 被分離的物質(zhì)在膜表面上有選擇性地被吸附;(2) 組分以擴散形式在膜內(nèi)滲透;(3) 從下游側(cè)表面解吸變成氣相脫除而與膜分離出來。
現(xiàn)采用一塔連續(xù)精餾工藝,將乙醇原料初步提純得到共沸組成,之后將精餾產(chǎn)品進入氣化滲透膜進一步分離水分得到較高純度的無水乙醇。
2.工藝流程
連續(xù)精餾工段:
乙醇原料經(jīng)預(yù)熱器預(yù)熱后進入萃取精餾塔中下部,與此同時萃取劑輸送至萃取精餾塔頂部,實現(xiàn)對乙醇的萃取精餾。萃取精餾塔塔頂?shù)囊掖颊羝?jīng)冷凝后進入回流罐,由回流泵輸送一部分回流進塔,另一部分作為乙醇初產(chǎn)品采出至相應(yīng)儲罐。初產(chǎn)品然后進入分子篩脫水得到合格乙醇產(chǎn)品。
萃取精餾塔塔釜主要為萃取劑和水,通過塔釜出料泵輸送至緩沖罐中,再輸送至萃取劑回收塔中部,實現(xiàn)萃取劑的回收。萃取劑回收塔塔頂采出廢水,釜液主要為萃取劑,萃取劑由泵輸送至回收萃取劑緩沖罐中,實現(xiàn)萃取劑的循環(huán)使用。
氣化滲透膜工段:
從連續(xù)精餾工段過來的乙醇初產(chǎn)品通過過熱器達到預(yù)定溫度后進入膜器。進料流經(jīng)串聯(lián)的膜器,原料中的水分和少量有機溶劑經(jīng)膜組件由膜上游側(cè)滲透至膜滲透側(cè),產(chǎn)品經(jīng)熱交換器利用原料液冷卻后進入產(chǎn)品冷卻器,進一步冷卻至35℃以下,送到工廠儲罐,提高了進料液溫度,節(jié)省了能耗。膜滲透側(cè)采用抽真空加冷凝的方式以形成膜進料側(cè)和滲透側(cè)兩側(cè)組分的蒸汽分壓差。滲透蒸汽在真空機組抽吸下進入冷凝器。冷凝后的滲透液通過液封罐溢流排出。冷凝器中少量未冷凝的滲透蒸汽(大部分為混合有機物)也被吸入水環(huán)泵工作液中回收。