專利名稱：一種高收率制備無水乙醇的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及化工機械領(lǐng)域，具體涉及一種高收率制備無水乙醇的裝置。
背景技術(shù)：
無水乙醇是重要的有機溶劑，廣泛用于醫(yī)藥、涂料、衛(wèi)生用品、化妝品、油脂等各個方面。同時，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300種以上。由于無水乙醇應(yīng)用廣泛，需求量大，如何實現(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。分子篩在含水量達到飽和后會失去吸附能力，此時，乙醇脫水塔內(nèi)殘余的乙醇溶液蒸汽將無法得到脫水。傳統(tǒng) 的分子篩吸附設(shè)備，其乙醇脫水塔直接與抽真空裝置連接，乙醇脫水塔中殘余的乙醇溶液蒸汽將直接被抽入抽真空裝置中排出，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,生產(chǎn)成本高。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的即在于克服現(xiàn)有針對無水乙醇制造的分子篩吸附設(shè)備無法利用殘余乙醇溶液蒸汽，導(dǎo)致無水乙醇收率低，生產(chǎn)成本高的不足，提供一種高收率制備無水乙醇的裝置。本實用新型的目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):一種高收率制備無水乙醇的裝置，包括逆放緩沖裝置、冷卻換熱裝置、真空抽取裝置、精餾塔和至少兩個乙醇脫水塔，冷卻換熱裝置與乙醇脫水塔的底部連接，真空抽取裝置與乙醇脫水塔的頂部連接，逆放緩沖裝置與乙醇脫水塔的頂部和精餾塔的入口連接，精餾塔的出口與乙醇脫水塔的頂部連接。優(yōu)選的，所述的逆放緩沖裝置包括逆放緩沖罐和增壓泵，逆放緩沖罐的進口與所述乙醇脫水塔的頂部連接，逆放緩沖罐的底部與增壓泵連接，增壓泵與精餾塔的入口連接。優(yōu)選的，所述的冷卻換熱裝置包括換熱器B，換熱器B與乙醇脫水塔的底部連接，一個換熱器B對應(yīng)所有乙醇脫水塔。優(yōu)選的，所述的真空抽取裝置包括換熱器C、真空緩沖罐和真空系統(tǒng)，換熱器C與所述乙醇脫水塔的頂部連接，真空緩沖罐與換熱器C連接，真空系統(tǒng)與真空緩沖罐連接。一個換熱器C對應(yīng)所有乙醇脫水塔。[0013]優(yōu)選的，還包括淡酒儲存罐，淡酒儲存罐與真空緩沖罐連接。優(yōu)選的，還包括換熱管，換熱管設(shè)置于逆放緩沖罐的內(nèi)部。優(yōu)選的，所述逆放緩沖裝置通過換熱器B與所述精餾塔的入口連接。優(yōu)選的，還包括換熱器A，換熱器A設(shè)置在所述精餾塔的出口與所述乙醇脫水塔的頂部之間。一個換熱器A對應(yīng)所有乙醇脫水塔。真空系統(tǒng)是由真空泵、PLC程序控制系統(tǒng)、儲氣罐、真空管道、真空閥門、境外過濾總成等組成的系統(tǒng)，用于對容器內(nèi)部抽真空。本實用新型的優(yōu)點和有益效果在于:1.設(shè)置有逆放緩沖罐，且逆放緩沖罐與乙醇脫水塔連接，在吸附過程停止后，可以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行無水乙醇的制備，最大程度上實現(xiàn)了原料中乙醇的充分利用，提高了無水乙醇的收率，降低了生產(chǎn)成本；2.逆放緩沖裝置通過換熱器B與精餾塔的入口連接，可以將逆放塔中的液態(tài)乙醇溶液對無水乙醇蒸汽進行換熱，不但能將無水乙醇蒸汽冷卻成液態(tài)成品，也能提高液態(tài)乙醇溶液自身的溫度，使其在精餾時無需再進行升溫，實現(xiàn)了熱能的充分利用。

為了更清楚地說明本實用新型的實施例，下面將對描述本實用新型實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實用新型中記載的一些實施例，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的情況下，還可以根據(jù)下面的附圖，得到其它附圖。圖1為本實用新型實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型實施例2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A，2-乙醇脫水塔B，3-真空緩沖罐，4-淡酒儲罐，5-真空系統(tǒng)，61-換熱器A，62-換熱器B，63-換熱器C，71-閥門A，72_閥門B，73-閥門C，74-閥門D，75-閥門E，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-增壓栗。
具體實施方式
為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本實用新型，下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整的描述。顯而易見的，下面所述的實施例僅僅是本實用新型實施例中的一部分，而不是全部。基于本實用新型記載的實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動的情況下得到的其它所有實施例，均在本實用新型保護的范圍內(nèi)。實施例1:如圖1所示，一種高收率制備無水乙醇的裝置，包括逆放緩沖裝置、冷卻換熱裝置、真空抽取裝置、精餾塔10、乙醇脫水塔Al和乙醇脫水塔B2，冷卻換熱裝置與乙醇脫水塔Al和乙醇脫水塔B2的底部連接，真空抽取裝置與乙醇脫水塔Al和乙醇脫水塔B2的頂部連接，逆放緩沖裝置與乙醇脫水塔Al和乙醇脫水塔B2的頂部和精餾塔10的入口連接，精餾塔10的出口與乙醇脫水塔Al和乙醇脫水塔B2的頂部連接。還包括換熱器A61，換熱器A61設(shè)置在所述精餾塔10的出口與所述乙醇脫水塔Al和乙醇脫水塔B2的頂部之間。換熱器A61和乙醇脫水塔Al之間設(shè)置有閥門A71，換熱器A61與乙醇脫水塔B2之間設(shè)置有閥門C73。所述的逆放緩沖裝置包括逆放緩沖罐8和增壓泵11，逆放緩沖罐8的進口與所述乙醇脫水塔Al和乙醇脫水塔B2的頂部連接，逆放緩沖罐8的底部與增壓泵11連接，增壓泵11與精餾塔10的入口連接。逆放緩沖罐8的頂部與所述乙醇脫水塔Al和乙醇脫水塔B2的頂部之間設(shè)置有閥門G77。其中逆放緩沖罐8內(nèi)還設(shè)置有換熱管9。所述的冷卻換熱裝置包括換熱器B62，換熱器B62與乙醇脫水塔Al和乙醇脫水塔B2的底部連接。換熱器B62與乙醇脫水塔Al和乙醇脫水塔B2的底部之間分別設(shè)置有閥門E75和閥門F76。所述的真空抽取裝置包括換熱器C63、真空緩沖罐3和真空系統(tǒng)5，換熱器C63與所述乙醇脫水塔Al和乙醇脫水塔B2的頂部連接，真空緩沖罐3與換熱器C63連接，真空系統(tǒng)5與真空緩沖罐3連接。淡酒儲存罐4與真空緩沖罐3連接。換熱器C63與所述乙醇脫水塔Al和乙醇脫水塔B2的頂部之間分別設(shè)置有閥門B72和閥門D74。本實用新型的工作過程如下:A.將乙醇水蒸汽通過換熱器A61加熱形成乙醇水過熱蒸汽。B.打開閥門A71和E75，將乙醇水過熱蒸汽送入乙醇脫水塔Al內(nèi)進行吸附脫水，乙醇水過熱蒸汽從乙醇脫水塔Al的頂部進入，穿過吸附床層后，水分被分子篩吸收，得到無水乙醇蒸汽，無水乙醇蒸汽從閥門E75放出，經(jīng)過換熱器B62換熱至常溫液態(tài)后儲存，即得到無水乙醇產(chǎn)品。當(dāng)乙醇脫水塔Al中的水濃度接近飽和前，停止向乙醇脫水塔A中送入乙醇水過熱蒸汽。C.逆放緩沖罐8內(nèi)保持常壓，關(guān)閉閥門A71和E75，打開閥門B72和G77，乙醇脫水塔Al的內(nèi)部與逆放緩沖罐8的內(nèi)部連通，由于逆放緩沖罐8內(nèi)的壓力小于乙醇脫水塔Al的壓力，乙醇脫水塔Al的乙醇水過熱蒸汽自動流入逆放緩沖罐8內(nèi)，直至乙醇脫水塔Al和逆放緩沖罐8的內(nèi)部壓力相等。逆放緩沖罐8內(nèi)設(shè)置有換熱管9，乙醇溶液蒸汽通過換熱管9冷卻至液態(tài)，液態(tài)的乙醇溶液在輸送泵11的作用下被送至精餾塔10中。D.關(guān)閉閥門A71、E75和G77，打開閥門B72和H78，使乙醇脫水塔Al中的水分逆向流出，釋放分子篩吸附的水分。上述水分通過換熱器C63換熱至液態(tài)后進入真空緩沖罐3，隨后排入淡酒儲罐4儲存。將乙醇脫水塔Al內(nèi)的溫度維持在吸附溫度，采用真空系統(tǒng)5對乙醇脫水塔Al抽真空，使乙醇脫水塔Al內(nèi)的真空度保持為-0.091Mpa，完成分子篩的再生。在抽真空時，抽取的乙醇溶液蒸汽被換熱器C63換熱至液態(tài)后進入真空緩沖罐3，隨后排入淡酒儲罐4儲存。E.將精餾塔10中精餾后的乙醇水溶液加熱形成乙醇水蒸汽后送入乙醇脫水塔Al和乙醇脫水塔B2中吸附脫水。在本實施例中，乙醇脫水塔Al和乙醇脫水塔B2分別進行吸附和再生，當(dāng)乙醇脫水塔Al在進行吸附時，乙醇脫水塔B2在進行再生；當(dāng)乙醇脫水塔B2在進行吸附時，乙醇脫水塔Al在進行再生，保證裝置的連續(xù)性。[0040]乙醇脫水塔B2進行吸附和再生的過程與乙醇脫水塔Al相同，乙醇脫水塔B2通過閥門C73、閥門D74和閥門F76控制乙醇脫水塔B2與其它設(shè)備的通斷。本實施例充分利用了乙醇脫水塔Al和乙醇脫水塔B2中的殘余乙醇溶液蒸汽，提高了無水乙醇的收率。實施例2:如圖2所示，一種高收率制備無水乙醇的裝置，包括逆放緩沖裝置、冷卻換熱裝置、真空抽取裝置、精餾塔10、乙醇脫水塔Al和乙醇脫水塔B2，冷卻換熱裝置與乙醇脫水塔Al和乙醇脫水塔B2的底部連接，真空抽取裝置與乙醇脫水塔Al和乙醇脫水塔B2的頂部連接，逆放緩沖裝置與乙醇脫水塔Al和乙醇脫水塔B2的頂部和精餾塔10的入口連接，精餾塔10的出口與乙醇脫水塔Al和乙醇脫水塔B2的頂部連接。還包括換熱器A61，換熱器A61設(shè)置在所述精餾塔10的出口與所述乙醇脫水塔Al和乙醇脫水塔B2的頂部之間。換熱器A61和乙醇脫水塔Al之間設(shè)置有閥門A71，換熱器A61與乙醇脫水塔B2之間設(shè)置有閥門C73。所述的逆放緩沖裝置包括逆放緩沖罐8和增壓泵11，逆放緩沖罐8的頂部與所述乙醇脫水塔Al和乙醇脫水塔B2的頂部連接，逆放緩沖罐8的底部與增壓泵11連接，增壓泵11通過換熱器B62與精餾塔10的入口連接。逆放緩沖罐8的頂部與所述乙醇脫水塔Al和乙醇脫水塔B2的頂部之間設(shè)置有閥門G77。其中逆放緩沖罐8內(nèi)還設(shè)置有換熱管9。所述的冷卻換熱裝置包括換熱器B62，換熱器B62與乙醇脫水塔Al和乙醇脫水塔B2的底部連接。換熱器B62與乙醇脫水塔Al和乙醇脫水塔B2的底部之間分別設(shè)置有閥門E75和閥門F76。所述的真空抽取裝置包括換熱器C63、真空緩沖罐3和真空系統(tǒng)5，換熱器C63與所述乙醇脫水塔Al和乙醇脫水塔B2的頂部連接，真空緩沖罐3與換熱器C63連接，真空系統(tǒng)5與真空緩沖罐3連接。淡酒儲存罐4與真空緩沖罐3連接。換熱器C63與所述乙醇脫水塔Al和乙醇脫水塔B2的頂部之間分別設(shè)置有閥門B72和閥門D74。本實用新型的工作過程如下:A.將乙醇水蒸汽通過換熱器A61加熱形成乙醇水過熱蒸汽。B.打開閥門A71和E75，將乙醇水過熱蒸汽送入乙醇脫水塔Al內(nèi)進行吸附脫水，乙醇水過熱蒸汽從乙醇脫水塔Al的頂部進入，穿過吸附床層后，水分被分子篩吸收，得到無水乙醇蒸汽，無水乙醇蒸汽從閥門E75放出，經(jīng)過換熱器B62換熱至常溫液態(tài)后儲存，即得到無水乙醇產(chǎn)品。當(dāng)乙醇脫水塔Al中的水濃度接近飽和前，停止向乙醇脫水塔A中送入乙醇水過熱蒸汽。C.逆放緩沖罐8內(nèi)保持常壓，關(guān)閉閥門A71和E75，打開閥門B72和G77，乙醇脫水塔Al的內(nèi)部與逆放緩沖罐8的內(nèi)部連通，由于逆放緩沖罐8內(nèi)的壓力小于乙醇脫水塔Al的壓力，乙醇脫水塔Al的乙醇水過熱蒸汽自動流入逆放緩沖罐8內(nèi)，直至乙醇脫水塔Al和逆放緩沖罐8的內(nèi)部壓力相等。逆放緩沖罐8內(nèi)設(shè)置有換熱管9，乙醇溶液蒸汽通過換熱管9冷卻至液態(tài)，液態(tài)的乙醇溶液在輸送泵11的作用下被送至精餾塔10中。D.關(guān)閉閥門A71、E75和G77，打開閥門B72和H78，使乙醇脫水塔Al中的水分逆向流出，釋放分子篩吸附的水分。上述水分通過換熱器C63換熱至液態(tài)后進入真空緩沖罐3，隨后排入淡酒儲罐4儲存。將乙醇脫水塔Al內(nèi)的溫度維持在吸附溫度，采用真空系統(tǒng)5對乙醇脫水塔Al抽真空，使乙醇脫水塔Al內(nèi)的真空度保持為-0.091Mpa，完成分子篩的再生。在抽真空時，抽取的乙醇溶液蒸汽被換熱器C63換熱至液態(tài)后進入真空緩沖罐3，隨后排入淡酒儲罐4儲存。E.將精餾塔10中精餾后的乙醇水溶液加熱形成乙醇水蒸汽后送入乙醇脫水塔Al和乙醇脫水塔B2中吸附脫水。在本實施例中，乙醇脫水塔Al和乙醇脫水塔B2分別進行吸附和再生，當(dāng)乙醇脫水塔Al在進行吸附時，乙醇脫水塔B2在進行再生；當(dāng)乙醇脫水塔B2在進行吸附時，乙醇脫水塔Al在進行再生，保證裝置的連續(xù)性。乙醇脫水塔B2進行吸附和再生的過程與乙醇脫水塔Al相同，乙醇脫水塔B2通過閥門C73、閥門D74和閥門F76控制乙醇脫水塔B2與其它設(shè)備的通斷。其中，逆放緩沖罐8內(nèi)的乙醇水溶液經(jīng)過換熱器B62后進入精餾塔10。在換熱器B62中，無水乙醇蒸汽能夠有效的與乙醇水溶液進行換熱，無水乙醇蒸汽溫度降低得到無水乙醇成品，乙醇水溶液溫度升高，使其在精餾時無需再進行升溫，實現(xiàn)了熱能的充分利用。本實施例不但充分利用了乙醇脫水塔Al和乙醇脫水塔B2中的殘余乙醇溶液蒸汽，提高了無水乙醇的收率，還能對熱量充分利用，節(jié)約了能源，降低了成本。如上所述，便可較好的實現(xiàn)本實用新型。
權(quán)利要求1.一種高收率制備無水乙醇的裝置，其特征在于:包括逆放緩沖裝置、冷卻換熱裝置、真空抽取裝置、精餾塔和至少兩個乙醇脫水塔，冷卻換熱裝置與乙醇脫水塔的底部連接，真空抽取裝置與乙醇脫水塔的頂部連接，逆放緩沖裝置與乙醇脫水塔的頂部和精餾塔的入口連接，精餾塔的出口與乙醇脫水塔的頂部連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高收率制備無水乙醇的裝置，其特征在于:所述的逆放緩沖裝置包括逆放緩沖罐和增壓泵，逆放緩沖罐的進口與所述乙醇脫水塔的頂部連接，逆放緩沖罐的底部與增壓泵連接，增壓泵與精餾塔的入口連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高收率制備無水乙醇的裝置，其特征在于:所述的冷卻換熱裝置包括換熱器B，換熱器B與乙醇脫水塔的底部連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高收率制備無水乙醇的裝置，其特征在于:所述的真空抽取裝置包括換熱器C、真空緩沖罐和真空系統(tǒng)，換熱器C與所述乙醇脫水塔的頂部連接，真空緩沖罐與換熱器C連接，真空系統(tǒng)與真空緩沖罐連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高收率制備無水乙醇的裝置，其特征在于:還包括淡酒儲存罐，淡酒儲存罐與真空緩沖罐連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高收率制備無水乙醇的裝置，其特征在于:還包括換熱管，換熱管設(shè)置于逆放緩沖罐的內(nèi)部。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高收率制備無水乙醇的裝置，其特征在于:所述逆放緩沖裝置通過換熱器B與所述精餾塔的入口連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求廣7中任意一項所述的一種高收率制備無水乙醇的裝置，其特征在于:還包括換熱器A，換熱器A設(shè)置在所述精餾塔的出口與所述乙醇脫水塔的頂部之間。
專利摘要本實用新型公開了一種高收率制備無水乙醇的裝置，包括逆放緩沖裝置、冷卻換熱裝置、真空抽取裝置、精餾塔和至少兩個乙醇脫水塔，冷卻換熱裝置與乙醇脫水塔的底部連接，真空抽取裝置與乙醇脫水塔的頂部連接，逆放緩沖裝置與乙醇脫水塔的頂部和精餾塔的入口連接，精餾塔的出口與乙醇脫水塔的頂部連接。本實用新型的優(yōu)點在于能充分利用殘余乙醇溶液蒸汽，提高了無水乙醇的收率，降低了生產(chǎn)成本。
文檔編號C07C31/08GK202989018SQ201320002328
公開日2013年6月12日 申請日期2013年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月5日
發(fā)明者鐘婭玲, 曾啟明, 鐘雨明, 王力, 陳天洪, 高利梅 申請人:四川亞連科技有限責(zé)任公司