乙醇脱水与分子筛
水和乙醇形成一种共沸物,这限制了常规蒸馏的分离或去水效果。
奥高布殊的分子筛系统能够达到95%以上的乙醇浓度。它从来自精馏塔的乙醇/水蒸汽混合物中除去水分,获得脱水产物。可以根据客户所要的规格调整产品的干燥度 -- 范围从含水量为0.5%的生物乙醇,到含水量为0.01%以下,制药或工业应用的的超级干乙醇。
设计选项
脱水装置可以有两个不同的设计选项:整合或独立。这取决于含水乙醇, 即原料的条件和酒精蒸馏装置的所在。
水和乙醇形成一种共沸物,这限制了常规蒸馏的分离或去水效果。
奥高布殊的分子筛系统能够达到95%以上的乙醇浓度。它从来自精馏塔的乙醇/水蒸汽混合物中除去水分,获得脱水产物。可以根据客户所要的规格调整产品的干燥度 -- 范围从含水量为0.5%的生物乙醇,到含水量为0.01%以下,制药或工业应用的的超级干乙醇。
脱水装置可以有两个不同的设计选项:整合或独立。这取决于含水乙醇, 即原料的条件和酒精蒸馏装置的所在。
与蒸馏连接,并直接从精馏塔接收含水乙醇蒸汽。再生或清洗流股被送回蒸馏,以回收乙醇。
与未经过整合的系统相比,经整合系统的最大好处在于能量消耗显着降低。脱水与蒸馏/精馏/蒸发进行高能源效率的热耦合(奥高布殊的专有系统),大大降低了投资成本。
进料需要最小0.5 barg 的压力。
为了防止冷凝,给分子筛床提供过热蒸汽。水蒸气被吸附到沸石的孔中,乙醇蒸汽通过分子筛床。
一旦分子筛床的水份达到饱和,就必须再生:通过降低压力,水从沸石中解吸。
通过利用具有两个分子筛床的变压吸附系统实现连续生产。当一个床在进行脱水时,另一个床在真空下再生。在再生过程中,降低床的压力,用来自另一正在脱水的床的成品酒气,扫出解吸的水。然后将再生或清洗股流泵送至蒸馏以回收乙醇。
该工艺流程是完全自动化的。
关于安装分子筛装置的常见问题:
具经济效益的最低产能是每天大约1万公升。
投资成本取决于工厂的产能和配置,以及当地条件。该装置(不包括建筑,辅助设备,基础设施)的投资额在50万欧元到数百万欧元之间
这个数字仅供参考,因为每个项目都有自己的特殊需要考虑。
分子筛可以很有经济效率地处理高达15%的含水酒精。
如果在系统中加入精馏塔,则可以处理含水量较高的原料。
将分子筛脱水装置与乙醇工厂整合可以节省能源和投资成本。首先,可以在工艺工段中,利用来自脱水乙醇冷凝的热能。例如,用于预热醪液或操作蒸发单元。其次,再生或清洗股流可以在原有的精馏塔中再处理,因此不需要添加循环塔。
独立的单元通常用来为购买的乙醇脱水,或用于中枢处理来自几个源头的含水乙醇。如果乙醇工厂内的可用空间有限,或脱水不频繁,可以选用独立的装置。
如果要生产制药或工业应用的超级干乙醇,我们建议使用独立的装置。
如果要生产生物乙醇,可以添加脱水装置并与食用酒精工厂进行整合。加压的浓缩乙醇蒸汽将从精馏塔或再纯化塔进入脱水。与食用酒精相比,生物乙醇的产品规格允许比较多的副产品或杂质。因此精馏系统将能处理更多的来自脱水装置的再生股流。从产品冷凝获取的热能可导到其他塔的再沸器,以减少蒸汽消耗。
我们轻巧的橇装设计包括钢结构框架内的所有工艺设备。
它们易于安装,需要很少的现场连接,从而减少现场安装时间和成本。
我们曾经提供每天40万公升乙醇产能的,全套的橇装脱水装置。
如果要更大的产能,可以选择在橇架上的装上工艺组件,包括容器,泵和较小的热交换器以及互连管道。
沸石是由铝硅酸盐组成的结晶,也是高孔隙度的材料。这些合成晶体的特征在于三维孔系统。孔的开口可以被精确且均匀地调节,允许小于其孔径的分子被吸附,同时排除较大的分子 - 因此它被称为分子筛。
合成沸石的开孔范围为3至10 埃格斯特朗(Å)。为乙醇脱水时,使用3埃沸石(=孔径为3Å)将水与乙醇分离。直径为2.5Å的小水分子在晶体内被吸附保留,但较大的乙醇分子(4Å)不能进入,因此能通过分子筛床。
如果选择高质量的沸石,及适当地处理材料- 我们的工艺设计将机械磨损减至最低 - 根据我们客户的回馈,可以达到15年或更长的寿命。
沸石需要有一定的机械稳定性。在载入容器前,我们也在实验室进行测试所需的其性能特性。
我们选择沸石的最重要的标准是高水吸附能力和低乙醇共吸附力。在分离水和乙醇时,对水必须有特强的选择性。