酒精厂设计.doc

"多塔系差压蒸馏节能新工艺"

"高效脱甲醇除杂新工艺"

"环已烷脱水生产无水酒精新工艺"

"三元共沸法制备燃料酒精工艺"

"分子筛吸附法生产无水酒精工艺"

前言

我公司酒精项目组主要致力于无水酒精生产技术开发及酒精差压蒸馏节能新工艺的推广应用；承接各种规模酒精及其深加工产品装置的工程设计、设备制造、施工及调试总承包或部分工段承包。对老酒精厂存在的技术问题提供技术支持、咨询服务，对原有旧装置进行挖潜改造，并承包装置的调试、生产及生产管理服务；

公司拥有可靠的专业技术力量；先进的设计辅助软件；系统、完整的工程技术资料和良好的客户、用户关系。公司负责技术工作的几位专业工程师均曾就职于化工设计院所，并长期从事酒精生产工作，他们先后主持并完成了十几套不同规模酒精工厂的设计、施工、生产调试。其中，由我公司自主完成的有："广东城月糖厂酒精厂技改项目"酒精回收系统总承包工程；"遂溪特级酒精酿造有限公司3万吨/年酒精及配套1万吨/年无水酒精技改项目"总承包工程；"广西南康糖厂木薯淀粉酒精装置新建项目"总承包工程等。在多年的实际工作中，获得了大量的第一手工程资料，积累了丰富的实际操作经验，在酒精生产行业内享有盛名。

本公司拥有自主的"环已烷脱水生产无水酒精技术"，能向客户提供成熟的生产工艺装置及优良完整的售后服务。

本公司的设计手段先进。配套非标设备的设计算及出图均采用化工部设备设计技术中心站开发的辅助设计软件包进行，可靠性高。另外，公司长期与工程院所、高等学俯保持横向联系，保证了技术水平的先进性，技术规范的延续性。

本公司的服务宗旨是："提供先进适用的技术，系统科学的管理"，并"最大限度满足用户的需要"的服务。

中科院广州能源研究所广东中科天元再生资源工程有限公司

2001年10月再版

酒精生产技术

简介

一、酒精的用途

酒精----乙醇的俗称，一向是市场巨大的一种商品，也是重要的工业原料，广泛用于化工、塑料、橡胶、农药、化妆品及军工等工业部门，酒精的深加工产品有数百种，而且酒精还是一种重要的再生能源，所以，酒精的市场潜力是巨大的。目前，我国酒精年产量约300万吨。其消费主要为：化工占40%，轻工占40%，医药占10%，其它占10%。

另外，由于近年发现无铅汽油添加剂MTBE（甲基异丁基醚）会导致驾驶人员眩晕，所以，酒精成了最佳代用品。中国现在每年消耗汽油4000万吨，预测到2000年将达到5000万吨，按15%添加，就要750万吨/年，如果用酒精来代替MTBE，需求量是非常巨大的，虽然再生能源的研究有了巨大的进步，但是，水电、太阳能、风能等等再生能源都不易携带，唯有酒精是最易大量获得，性状又与汽油最相似的可再生能源，原来使用汽油的装置无需太大改变。所以，尽管近年来经济、政治因素使石油价格暴跌，但据专家预测，到2020-2030年，石油将重新上升到35美元/桶的水平。生物酒精作为再生性能源中重要的一员，迟早要全面登上世界能源的舞台，也必定成为我国的重要再生能源。

二、酒精生产的主要方法

酒精的生产分为合成法和发酵法，用石油产品生产酒精的合成法已是工艺倒置，而且技术上有困难，已基本不用，因此，发酵法是最有前途的生物能源技术。

从工艺的角度来说，人们熟知的甘蔗、玉米、木薯、谷物等含糖类、淀粉类及纤维素类作物均可作为原料，经前处理、发酵、蒸馏而生产酒精。

a. 原料的前处理：

我们将原料经碎解、水解或糖液化处理形成可发酵性糖的过程统称为酒精生产的前处理。根据所采用原料的不同，所采取的工艺路线有不同。

b. 发酵：

目前被广泛采用的酒精发酵技术是"多罐连续发酵"，采用酒母或固定化载体酵母连续发酵，罐内蛇管换热器冷却；连续发酵可缩短发酵周期，提高设备利用率，减轻劳动强度；发酵罐露天安装，以节省厂房投资。另外，目前发酵技术的开发主要集中在：1、真空发酵技术；2、无酸发酵；3、细菌发酵等，但均未能在大型工业化装置上采用。

c. 酒精蒸馏：

目前酒精提取的方法很多，但主要还是采用蒸馏技术。根据蒸馏塔及其工艺配置的不同，分类表示如下：

1、按塔数分有：两塔、三塔、四塔、五塔、六塔和八塔等工艺；

2、按塔的操作压力配置有：常压与差压；

3、按塔间过料方式有：汽相过塔与液相过塔；

4、按塔内件有：SD塔、浮阀塔、筛板塔及填料塔；

一般情况下，两塔、三塔工艺只适用于生产普级酒精或部分优级食用酒精；四塔流程虽能较有效地分离低沸点杂质组分，但对于杂醇油等高沸点组分很难彻底分离，对工人操作技术的依赖性很强。六塔流程的次序为粗馏塔→粗辅塔→水洗塔→精馏塔→甲醇塔→回收塔，五塔流程则少了粗辅塔，此两种流程的共同特点是增设了水洗塔和回收塔。至于八塔工艺主要是针对生产高纯度酒精（日本专卖标准）而开发的，目前国内还只有广东湛江一家。

•三、我们为用户提供的生产工艺技术

随着《食用酒精标准（GB10343-2000）》新标准的实施，相关指标比89标要求提高（见附表：新旧标准对照），对酒精生产技术提出了更高的要求。尤其是我国大部分中小型酒精厂普遍存在工艺

技术比较落后，装置设备比较差的情况，产品质量无法满足新标准的要求。对此，不少生产厂家纷纷挖潜改造，提高产品质量档次；而且国家轻工总会对酒精行业的九五规划四大目标也是：节能降耗、提高产品质量、发展综合利用和根治环境污染，因此，•提高产品质量已成为全行业关注的重要课题。

另外，七十年代中期石油危机后，由于酒精开始进入燃料市场，为了能获得量大而又成本低廉的酒精，全世界的科学家都在进行酒精生产的技术开发，这些技术开发的焦点集中在：1）高效率的发酵技术和设备；2）节能的酒精提取技术。

因此，我公司在这几年的酒精项目建设过程中，不断开发研究，并将新技术大胆地应用于工程实践，先后掌握了"多塔系差压蒸馏节能新工艺"；"高效脱甲醇除杂新工艺"；"真空发酵工艺"等先进技术。

四、新工艺简介

a. "多塔系差压蒸馏节能新工艺"以六塔差压流程为例简述：粗馏塔、粗辅塔、甲醇塔为减压塔，水洗塔、精馏塔为加压塔，回收塔为常压塔。发酵成熟醪经预热后进入粗馏塔提馏出粗酒精并经粗辅塔脱水、浓缩至８５－９２％（Ｖ），粗酒精冷凝液进入水洗塔，利用精塔余馏水进行洗涤稀释至１５％（Ｖ）再进入精塔浓缩蒸馏至９５％（Ｖ），从塔顶巴氏区提取半成品酒精至甲醇塔进一步精馏，从甲醇塔底提取特优级食用酒精成品，回收塔用于精馏从水洗塔、精馏塔和甲醇塔三个塔提取的酒头，在最终冷凝器提取工业酒精，在巴氏区提取普级食用酒精，在塔中部提取副产品杂醇油。

五塔、六塔流程之所以能够生产高质量的酒精，关键在于水洗塔能高效、彻底分离头、中、尾级杂质（甲醇除外），粗酒精在水洗塔经水洗降度后，塔顶馏出酒汽浓度约３０－３５％（Ｖ），而除甲醇之外的其它杂质组分对酒精的相对挥发度，随着酒精浓度的降低而增大，因此，杂质组分往塔顶浓聚，再提取部分酒头去回收塔，甲醇组分的除净主要靠在甲醇塔提取酒头去回收塔，此外，由于六塔流程的粗酒精浓度（约９２％）较五塔流程的粗酒精浓度（约５０％）高，所以对在粗馏塔系统排除甲醇组分十分有利，而且粗辅塔还可以排除不少高沸点杂质。粗辅塔塔径较小、板层不多，不需配套冷凝器系统，故六塔流程比五塔流程投资增加不多，能耗上每吨酒精须多耗０.２吨蒸汽，适用于对酒精产品质量标准中甲醇含量要求较高的情况。

该类型的工艺装置已经在云南、甘肃、江苏、新疆、河南、黑龙江、吉林、安徽等地的大、中型酒精厂投产运行。技术成熟，工艺先进。

b."真空发酵新工艺"简述：由于酒精的相对挥发度大于水，发酵又产生大量的热，所以，在较高的真空、发酵温度下，3%（V）的酒精已开始沸腾，酒精被抽出，并维持在醪液中酒精浓度≤3%（V），速率可达80kg/m3.h。抽出的蒸汽中酒精浓度可以达到20%，能直接进入精塔，省去了醪塔，大大除低了能耗。

该工艺目前已完成中试，效果非常理想，已开始工业化装置的设计。

c."高效脱甲醇除杂新工艺"主要是针对酒精新标准的实施，结合我公司长期酒精蒸馏装置设计经验而自主开发的实用技术，工艺原理为：从精馏塔的巴氏净化区将液态的热酒精导往甲醇塔的中部，从塔底或塔下段适当部位提取脱过甲醇等低沸杂物的酒精，经冷却检验入库。从脱甲醇塔顶部或冷凝系统可适量提取一些甲醇-酯醛馏分作为工业酒精，以提高酒精质量；脱甲醇塔底部采用间接蒸