УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СПИРТА ЭТИЛОВОГО АБСОЛЮТИРОВАННОГО

Полезная модель относится к спиртовой промышленности, в частности к установкам для получения абсолютированного спирта полученного в результате ректификации.
Обезвоживание спирта, полученного путем ректификации по известному методу осуществляют на установке, состоящей из двух ректификационных колонн, имеющих по 70 тарелок. Первая колонна снабжена трубопроводами для подачи исходного спирта и разделяющего агента, дефлегматором для разделения паров, трубопроводами возврата верхнего слоя в верхнюю часть колонны, трубопровода отвода пара с нижней ступени на тарелку питания второй колонны. Первая колонна в нижний части снабжена отводом для обезвоженного спирта, а вторая колонна снабжена отводом для воды.
Исходный спирт с концентрацией 95-96,5% подают на 10-ю тарелку первой колонны. Туда же вводят разделяющий агент - циклогексан. Пары, содержащие спирт, циклогексан и воду, с верха колонны поступают в дефлегматор, при этом конденсат расслаивается на два слоя в первой ступени декантатора. Верхний, содержащий циклогексан, возвращают на орошение в колонну. Нижний, пройдя холодильник, направляют во вторую ступень декантатора. Нижний слой со второй ступени поступает на тарелку питания второй колонны, верхний слой, более богатый циклогексаном, подают на ее орошение. Из куба первой колонны выводят обезвоженный спирт, содержащий менее 0,1-1,0% воды, из куба второй колонны выводят воду. Дистиллят второй колонны, содержащий в основном циклогексан с некоторым количеством спирта, возвращают в питание первой колонны.
На указанной установке получают спирт высокого качества, но указанная установка требует больших энергозатрат ввиду того, что на первой обезвоживающей колонне образуется тройной азеотроп (Спирт-вода-циклогексан), требуется дополнительное оборудования для создания рециклов, обеспечивающих разделение азеотропа и соответственно возникают дополнительные энергозатраты. (П.С.Цыганков, С.П.Цыганков, "Руководство по ректификации спирта", Москва, 2002, стр.79-81)
Известна установка для получения спирта этилового абсолютированного (Патент РФ 2115456 от 20.07.2000 г), которая включает ректификационную колонну, обезвоживающую и эпюрационную, их дефлегматоры и конденсаторы. На верхнюю тарелку обезвоживающей колонны подают разделяющий агент-циклогексан. Пары тройного азеотропа «Спирт-вода-циклогексан» из верхней части колонны отводят для конденсации и создают систему рециклов промежуточных спиртосодержащих потоков.
Обезвоживающая колонна содержит гравитационный разделитель для разделения двойного азеотропа (Спирт-циклогексан). Обезвоживающая колонна включает дополнительный конденсатор, соединенный по межтрубному пространству в верхней части с паровым пространством 8-18 тарелками обезвоживающей колонны, а нижней частью - с этой же колонной на 5-12 тарелок выше отбора паровой фазы необходим для стабилизации качества абсолютированного спирта ввиду образования двойного азеотропа (спирт-циклогексан).
Абсолютированный спирт отбирают из кубовой части обезвоживающей колонны.
Вводно-спиртовую смесь отбирают из куба эпюрационной колонны, (которая выполняет также функцию регенерационной колонны) направляют на дополнительную ректификацию.
3
Недостаток применения разделяющего агента-циклогексана заключается в его токсичности (ПДК в воздухе не более 80 мг/м, при сравнительно низкой температуре кипения 80,8°С) и образовании тройного азеотропа.
В известной установке получают спирт высокого качества, однако ввиду образования тройного азеотропа требуется дополнительное оборудование (гравитационный разделитель, дополнительный конденсатор обезвоживающей колонны, трубопроводы для рецикла азеотропа), что приводит к дополнительным энергозатратам.
Задачей полезной модели является создание установки для получения этилового спирта абсолютированного высокого качества.
Технический результат, обеспечиваемый реализацией разработанной полезной модели заключается в создании энергосберегающей установки ввиду того, что отсутствует образование азеотропа. Применение в качестве разделяющего агента-этиленгликоля, диэтиленгликоля или их смеси позволяет создать установку не требующую дополнительного оборудования и энергии. Уменьшаются потери разделяющего агента ввиду более высокой - 200°С температуре его кипения, по сравнению с циклогексаном - 80,8°С. Разделяющий агент-этиленгликоль обладает экстрактивным действием и выделяется в кубе 2-ой колонны.
Технический результат достигается тем, что установка для получения этилового спирта абсолютированного включает обезвоживающую колонну и регенерационную колонну, соединенные системой трубопроводов. Колонны оснащены конденсаторами и кипятильниками. Верхняя часть обезвоживающей колонны снабжена через конденсатор трубопроводом отбора товарного продукта. Обезвоживающая колонны снабжена трубопроводом подачи разделяющего агента на верхнюю тарелку. Нижняя часть обезвоживающей колонны соединена со средней частью регенерационной колонны
трубопроводом отбора кубового продукта Нижняя часть регенерационной колонны соединена с верхней частью обезвоживающей колонны трубопроводом отбора кубового продукта регенерационной колонны, содержащего разделяющий агент-этиленгликоль, диэтиленгликоль или их смесь, который после регенерации направляют на верхнюю тарелку обезвоживающей колонны.
Установка содержит обезвоживающую колонну 1, куда направляют спирт после ректификации (поток I) и регенерационную колонну 2, соединенные системой трубопроводов, их конденсаторы 3, 12, 9, 11, теплообменники 4, 5 кипятильники 7, 10, 10Б, насосы 6, 8.
Обезвоживающая колонна содержит 74 тарелки, а регенерационная колонна - 40 тарелок.
Кубовая часть обезвоживающей колонны соединена трубопроводом со средней частью регенерационной колонны. Нижняя часть регенерационной колонны соединена с верхней частью обезвоживающей колонны трубопроводом подачи регенирированного этиленгликоля, диэтиленгликоля или их смеси.
Колонна I снабжена конденсатором 12 через который получают абсолютированный спирт (Поток III) и флегму (Поток II), последнюю возвращают через конденсатор 3 на верхнюю 74 тарелку обезвоживающей колонны.
Кубовый продукт (Поток IV) с низа колонны 1 насосом 6 через теплообменник 5 направляют в среднюю часть регенерационной колонны 2. Во время работы теплообменника 5 кипятильник 10 Б работает как парогенератор. С верха колонны через конденсаторы 9 и 11 проходят пары, которые разделяются на флегму (Поток VI) и вводно-спиртовую смесь (Поток VII). Флегму через конденсатор 9 направляют в верхнюю часть регенерационной колонны 2. С низа колонны 2 кубовый продукт (Поток V) регенерированный этиленгликоль насосом 8 через теплообменники 4 направляют на 70 тарелку обезвоживающей колонны.
Работа установки для получения абсолютированного спирта, характеризуется тем, что спирт-ректификат, содержащий 95-96,5% спирта, направляют на 30-25 тарелку обезвоживающей колонны 1, имеющей 74 тарелки. С верха колонны отводят пары, которые поступают в конденсатор, где получают абсолютированный спирт с содержанием менее 1% воды и флегму, которую возвращают на верхнюю тарелку колонны. На 2-5 тарелку с верха колонны подают этиленгликоль, диэтиленгликоль или их смесь. С низа колонны отбирают кубовый продукт, который направляют на 20-30 тарелку регенерационной колонны, имеющей 41 тарелку. С верха указанной колонны пары поступают в конденсатор, в котором пары разделяют на дистиллят и флегму, последнюю
возвращают на верхнюю тарелку колонны. С низа колонны кубовый продукт, содержащий этиленгликоль, диэтиленгликоль или их смесь менее 0,1-0,4% воды направляют на 70 тарелку обезвоживающей колонны.
Разработанная установка позволяет получать спирт этиловый 99,0%-99,9% влажности. Для получения абсолютированного спирта такого качества необходимо вводить "разделяющий агент", в качестве которого был выбран этиленгликоль, диэтиленгликоль или их смесь, как наиболее соответствующий токсикологическим и технологическим требованиям, по сравнению с широким классом используемых в настоящее время (бензол, циклогексан, гептан и др.).
Разработанная установка отвечает современным повышенным требованиям к токсикологической безопасности процесса, и в то же время является одной из наименее энергоемких (экономия греющего пара составит более 25-30%, по сравнению с традиционной технологией).