白酒工厂规划设计.doc

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前 言
我企业酒精项目组关键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推广应用；承接多种规模酒精及其深加工产品装置工程设计、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，并承包装置调试、生产及生产管理服务；
企业拥有可靠专业技术力量；优异设计辅助软件；系统、完整工程技术资料和良好用户、用户关系。企业负责技术工作几位专业工程师均曾就职于化工设计院所，并长久从事酒精生产工作，她们前后主持并完成了十几套不一样规模酒精工厂设计、施工、生产调试。其中，由我企业自主完成有："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。在多年实际工作中，取得了大量第一手工程资料，积累了丰富实际操作经验，在酒精生产行业内享受盛名。
本企业拥有自主"环已烷脱水生产无水酒精技术"，能向用户提供成熟生产工艺装置及优良完整售后服务。
本企业设计手段优异。配套非标设备设计算及出图均采取化工部设备设计技术中心站开发辅助设计软件包进行，可靠性高。另外，企业长久和工程院所、高等学俯保持横向联络，确保了技术水平优异性，技术规范延续性。
本企业服务宗旨是："提供优异适用技术，系统科学管理"，并"最大程度满足用户需要"服务。
中科院广州能源研究所广东中科天元再生资源工程
10月再版
酒精生产技术
介绍
一、酒精用途
酒精----乙醇俗称，一向是市场巨大一个商品，也是关键工业原料，广泛用于化工、塑料、橡胶、农药、化妆品及军工等工业部门，酒精深加工产品有数百种，而且酒精还是一个关键再生能源，所以，酒精市场潜力是巨大。现在，中国酒精年产量约300万吨。其消费关键为：化工占40%，轻工占40%，医药占10%，其它占10%。
另外，因为多年发觉无铅汽油添加剂MTBE（甲基异丁基醚）会造成驾驶人员眩晕，所以，酒精成了最好代用具。中国现在每十二个月消耗汽油4000万吨，估计到将达成5000万吨，按15%添加，就要750万吨/年，假如用酒精来替换MTBE，需求量是很巨大，即使再生能源研究有了巨大进步，不过，水电、太阳能、风能等等再生能源全部不易携带，唯有酒精是最易大量取得，性状又和汽油最相同可再生能源，原来使用汽油装置无需太大改变。所以，尽管多年来经济、政治原因使石油价格暴跌，但据教授估计，到-2030年，石油将重新上升到35美元/桶水平。生物酒精作为再生性能源中关键一员，迟早要全方面登上世界能源舞台，也肯定成为中国关键再生能源。
二、酒精生产关键方法
酒精生产分为合成法和发酵法，用石油产品生产酒精合成法已是工艺倒置，而且技术上有困难，已基础不用，所以，发酵法是最有前途生物能源技术。
从工艺角度来说，大家熟知甘蔗、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过程统称为酒精生产前处理。依据所采取原料不一样，所采取工艺路线有不一样。
b. 发酵：
现在被广泛采取酒精发酵技术是"多罐连续发酵"， 采取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，提升设备利用率，减轻劳动强度；发酵罐露天安装，以节省厂房投资。另外，现在发酵技术开发关键集中在：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取。
c. 酒精蒸馏：
现在酒精提取方法很多，但关键还是采取蒸馏技术。依据蒸馏塔及其工艺配置不一样，分类表示以下：
1、 按塔数分有：两塔、三塔、四塔、五塔、六塔和八塔等工艺；
2、 按塔操作压力配置有：常压和差压；
3、 按塔间过料方法有：汽相过塔和液相过塔；
4、 按塔内件有：SD塔、浮阀塔、筛板塔及填料塔；
通常情况下，两塔、三塔工艺只适适用于生产普级酒精或部分优级食用酒精；四塔步骤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极难根本分离，对工人操作技术依靠性很强。六塔步骤次序为粗馏塔→粗辅塔→水洗塔→精馏塔→甲醇塔→回收塔，五塔步骤则少了粗辅塔，此两种步骤共同特点是增设了水洗塔和回收塔。至于八塔工艺关键是针对生产高纯度酒精（日本专卖标准）而开发，现在中国还只有广东湛江一家。
三、我们为用户提供生产工艺技术
伴随《食用酒精标准（GB10343-）》新标准实施，相关指标比89标要求提升（见附表：新旧标准对照），对酒精生产技术提出了更高要求。尤其是中国大部分中小型酒精厂普遍存在工艺技术比较落后，装置设备比较差情况，产品质量无法满足新标准要求。对此，不少生产厂家纷纷挖潜改造，提升产品质量档次；而且国家轻工总会对酒精行业九五计划四大目标也是：节能降耗、提升产品质量、发展综合利用和根治环境污染，所以，提升产品质量已成为全行业关注关键课题。
另外，七十年代中期石油危机后，因为酒精开始进入燃料市场，为了能取得量大而又成本低廉酒精，全世界科学家全部在进行酒精生产技术开发，这些技术开发焦点集中在：1）高效率发酵技术和设备；2）节能酒精提取技术。
所以，我企业在这几年酒精项目建设过程中，不停开发研究，并将新技术大胆地应用于工程实践，前后掌握了"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"等优异技术。
四、新工艺介绍
a. "多塔系差压蒸馏节能新工艺"以六塔差压步骤为例简述：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深入精馏，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、六塔步骤之所以能够生产高质量酒精，关键在于水洗塔能高效、根本分离头、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），而除甲醇之外其它杂质组分对酒精相对挥发度，伴随酒精浓度降低而增大，所以，杂质组分往塔顶浓聚，再提取部分酒头去回收塔，甲醇组分除净关键靠在甲醇塔提取酒头去回收塔，另外，因为六塔步骤粗酒精浓度（约９２％）较五塔步骤粗酒精浓度（约５０％）高，所以对在粗馏塔系统排除甲醇组分十分有利，而且粗辅塔还能够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，故六塔步骤比五塔步骤投资增加不多，能耗上每吨酒精须多耗０.２吨蒸汽，适适用于对酒精产品质量标准中甲醇含量要求较高情况。
该类型工艺装置已经在云南、甘肃、江苏、新疆、河南、黑龙江、吉林、安徽等地大、中型酒精厂投产运行。技术成熟，工艺优异。
b."真空发酵新工艺"简述：因为酒精相对挥发度大于水，发酵又产生大量热，所以，在较高真空、发酵温度下，3%（V）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。抽出蒸汽中酒精浓度能够达成20%，能直接进入精塔，省去了醪塔，大大除低了能耗。
该工艺现在已完成中试，效果很理想，已开始工业化装置设计。
c."高效脱甲醇除杂新工艺"关键是针对酒精新标准实施，结合我企业长久酒精蒸馏装置设计经验而自主开发实用技术，工艺原理为：从精馏塔巴氏净化区将液态热酒精导往甲醇塔中部，从塔底或塔下段合适部位提取脱过甲醇等低沸杂物酒精，经冷却检验入库。从脱甲醇塔顶部或冷凝系统可适量提取部分甲醇-酯醛馏分作为工业酒精，以提升酒精质量；脱甲醇塔底部采取间接蒸汽加热，用气量极少。因为采取一部分富含高级醇酒精回流精塔塔中复蒸循环技术，更有利于排除杂醇油等杂质。
本工艺在我企业承建广东一家木薯原料酒精厂和湖南一家大米原料酒精厂技改程中投产，运行效果理想，产品质量较高。
五、关键非标设备介绍
a. 蒸馏塔：蒸馏用蒸馏塔为满足工艺按常压或加压塔进行设计，制造按《GB150-98》实施。塔内件大部分采取"F1型浮阀"塔盘，同时按各塔压力不一样而采取轻阀片或重阀片，以降低塔层板阻力，提升塔板效率，降低塔设备内件用材。另外，在最新设计?quot;多塔系差压蒸馏节能新工艺"，我们采取了新型"条型浮阀"、"高效填料"作为传质元件，效率更高。由我企业设计塔设备制造成本比传统结构要低20%，大大节省投资。
全部蒸馏塔露天部署，降低土建投资。
b、换热器：换热器采取列管式和板式两种形式换热器，为充足利用和提升换热效果，有立式和卧式两种。由我企业开发"多管程高流速醪液预热器"及"高速外循环粗塔再沸装置"运行效果很理想，完全处理了几家酒精厂技术难题。
因为我企业多年设计改善，使设备结构更趋合理，技术含量更高，从而达成节省材料，降低生产用水、电、汽耗量。
六、酒精单位产品消耗指标（以木薯原料五塔差压蒸馏装置为例，按每吨产品计）
木薯（≥65%） 2750kg
工业浓硫酸 10kg
水（计除循环水） 30t
电 75kw.h
蒸汽 4.5t
酶用量和所选择厂家及当量不一样相关，按酶产品说明书要求。
六、系列装置报价（仅供叁考）
a. 10000t/a木薯原料酒精装置报价（单位：万元）：

注：如采取"差压蒸馏"节能工艺，装置报价增加10%。
b. 50000t／d玉米原料酒精及综合利用工程总承包报价（单位：万元人民币）

c. 30000t／d玉米原料酒精装置报价叁考（单位：万元人民币）

说明：本报价表价格为车间内生产线价，不包含玉米提胚制油、不包含任何土建及车间以外公用工程。
d. 10000t/d糖蜜原料三塔常压酒精生产装置报价为：壹佰玖拾伍万元正；
e. 25000t/d糖蜜原料四塔差压酒精生产装置报价为：肆佰叁拾柒万元正；
无水酒精生产技术
工艺介绍
一、 无水酒精用途：
无水酒精是一个关键化工基础原料，是多个有机合成产品关键原料，是常见有机溶剂，在建材、医药、农药及石油工业领域用途广泛。其关键用户为：
a、在医药、农药、香料生产中用作基础原料、原料中间体及载体溶剂，如生产乙醇钠、丁酸乙酯、磷酸三乙酯等；
b、胶粘剂、防腐涂料行业用于生产硅酸乙酯；
c、在广告喷图、油漆涂料及油墨生产等行业用作溶剂；
d、电子元器件、电路板生产行业作为关键清洗剂；
e、军工业应用于新一代爆炸物生产原料；
f、用作无水乙醇化学试剂。
多年来伴随世界经济发展，国际原油价格一路飙升，无水酒精因为可和汽油形成一个商品名称为汽油醇（gasohol）汽车燃料而受到广泛重视。首先是因为其燃料经济性良好，更关键是汽油醇是一个很洁净燃料，无污染。据报道，在石油危机期间，美国为了降低对石油依靠和减轻，大力发展燃料酒精生产；大约建设了165家大型以谷物为原料燃料酒精生产工厂和312家中小型工厂，据美国酒精联合会统计（ACE），美国每十二个月汽油醇销量超出150亿加仑（gallon）；南美洲巴西也大力发展燃料酒精，以甘蔗糖、废糖蜜为原料。总而言之，汽油醇作为绿色燃料，其应用前景会日益宽广，而对无水酒精需求亦会同时增大。
能源酒精工程在中国已经开始开启，并已在黑龙江、河南两省作为试点展开，将在十五计划内在全国范围内推广。所以，无水酒精技术正成为行业、企业、工程企业所关注热点，并已经有多个大型生产装置项目开工。
二、 酒精绝对化方法介绍：
为生产无水酒精而推出一系列生产工艺，常称为酒精绝对化，绝对化工艺关键有以下几类：
a、 在冷处理条件下，利用固体脱水剂去水，如氧化钙脱水法；
b、 应用液体脱水剂去水，如甘油、汽油等；
c、 应用基于共沸现象脱水法，如苯、戊烷、环已烷、三氯乙烯、乙酸乙酯、甲苯、三氯甲烷等；
d、 应用盐类溶液，使共沸点位移脱水，如氯化钙、醋酸钾等，称为盐脱水法；
e、 利用经过多孔隔板蒸汽扩散脱水；
f、 真空脱水；
g、 利用吸附剂制无水酒精，如4A分子筛、玉米粉；
h、 利用蒸馏和膜法结合方法脱水；
i、 乙烯合成法。
在以上酒精脱水方法中，很多为试验室条件下工艺而未被广泛应用，最具工业化应用则首推共沸法脱水和盐类脱水，其中共沸法则占绝大部分，是最常见、最为成熟大型生产工艺。
盐类脱水也只在小规模工业装置中应用，中国清华大学化学和化学工程系八十年代在上海外岗使用醋酸盐加工乙二醇萃取精馏法建设中国首套试验装置，尔后河南新乡市酒精厂、成全部化学试剂厂也建设了基于此工艺小规模生产装置，而中、大规模装置则没有建设。
现在中国已经有大中型生产装置，均采取共沸法脱水生产无水酒精。其生产工艺包含五十年代以前苏联引进常压苯法和九十年代法国引进差压苯法工艺。
分子筛吸附法脱水技术是80年代才开始工业化一项酒精脱水新技术，该技术更含有设备投资省，运行费用低优势，但因为中国分子筛生产技术及自控水平限制，使得分子筛吸附技术一直未能大规模工业化，而在国外，已经是一项通用技术。最近，我企业也已经完成和一家国外酒精技术企业就"分子筛脱水生产无水酒精技术"谈判，成功取得该技术在中国推广代理权。
三、我们为用户提供生产工艺技术：
无水酒精是由95.6%(v/v)酒精经脱水精制而成，其关键技术是脱去酒精和水共沸物中水含量，使酒精净含量达成99.5%(w/w)以上。
我们提供脱水工艺是"三元共沸法"，这是现在工业上普遍采取成熟工艺。依据工艺确定脱水剂不一样，对应技术各有差异，所以，对应出现了多个脱水工艺技术：1、苯法；2、环已烷脱水法；3、汽油脱水法等。其中，环已烷脱水法和汽油脱水法是由我企业自主开发、有我企业自主知识产权新工艺。
我们为用户提供生产工艺起源于消化吸收中国安徽宿县特酒厂从法国引进5000t/a无水酒精差压苯法工艺。
依据安徽厂多年来使用进口设备经验和教训，我们本着用户利益最大化标准，应用了全新高效率、高弹性操作塔内构件改善设备；应用了基于单人看管自动化控制生产工艺替换原有些人工控制；以合理装置成本为用户实现利益最大化。由此，中国现在最大两套无水酒精生产装置就采取了我们差压苯法工艺技术，包含安徽宿县15000t/a和湛江遂溪10000t/a装置。
值得说明一点是和广泛应用差压苯法无水酒精工艺相比，含有自主知识产权汽油作溶济萃取精馏法生产汽油醇工艺现在尚无工业化生产纪录，但其立意?quot;绿色燃料"应用前景将为用户提供竞争未来新优势。
四、生产工艺介绍：
工艺步骤简图以下：

工艺原理是：往酒精水溶液中加入脱水剂，在酒精、水和脱水剂三元混合物中会形成一系列三元共沸物，其中乙醇-水-脱水剂组成三元共沸物沸点最低，而且其组成中水百分含量高于酒精-水二元共沸物中水含量。依据这一原理，按其工艺特征进行蒸馏时，水会被三元共沸物带走以达成脱水之目标。
本工艺步骤不仅成功地确保了无水酒精产品质量，克服了引进技术部分缺点，实现了整套装置国产化，降低了投资成本。而且采取了节能新技术，依据"差压蒸馏"原理，利用再生塔塔顶高温蒸汽加热脱水塔塔釜液体，以降低蒸汽和冷凝水用量，降低了产品生产成本，大大提升了装置技术含量。
五、关键设备一览表
表1：设备一览表

a、塔设备
本装置塔设备塔盘全部采取高效条形浮阀塔盘，液体从受液盘流入到板面，参与汽液传质。因为条形浮阀塔盘是一个优异新型塔内件，故操作弹性很大，塔板效率高。
两塔均采取不锈钢材料制造，以延长装置使用寿命，提升产品质量。
塔设备均为露天装置，降低土建投资。
b、换热器
本装置中换热设备包含再沸器、冷凝器和加热器，结构形式有固定管板列管立式换热器和板片式换热器两种，以充足利用和提升换热效果，最大程度利用和回收热能，达成理想节能效果。
六、 无水酒精单位产品消耗指标（每吨产品计）
1、酒精（≥95%(v/v)） 1.09吨
2、蒸汽（≥4Kg/cm2) 1.44吨
3、一次水 8m3
4、环已烷 0.27Kg

七、系列装置报价表：
1、 年产5000t/a优级无水酒精装置报价：

2、 年产10000t/a优级无水酒精装置报价：

3、 0t/a优级无水酒精装置报价为：肆佰叁拾零肆万元；
4、 30000t/a优级无水酒精装置报价为：伍佰贰拾零肆万元；
以上报价仅供参考，如需具体了解，请和我企业联络，我们将为您提供具体设备清单及报价。欢迎垂询！
中科院广州能源研究所广东中科天元再生资源工程
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