丙酮 乙醇精馏分离系统精馏工艺.doc

1. 设计依据
将10%（剩余90%为水）的乙醇提纯到95%；
50%的丙酮（剩余50%为水）提纯到99%；
两股物料的日处理量均为1吨。
2. 工艺流程设计
由于原料中的乙醇含量较低，要想一步达到95%以上的乙醇产品，很不经济。因此，乙醇分离工艺流程设计采用八个批次为一个周期的间歇精馏过程，原料分批送入T1精馏塔，由T1塔塔顶采出浓缩后的乙醇物料。经过七个批次的蒸馏浓缩后的物料集中起来作为一个批次的物料投入蒸馏釜中，在进行依次精馏，由塔顶得到合格产品乙醇，塔釜物料可以和原料一起进入下一批精馏过程。
丙酮精馏过程也采用间歇精馏，控制塔顶温度及回流量，依次由塔顶采出合格产品丙酮及过渡馏分，精馏结束后，过渡馏分投入下一批的精馏操作。
3. 流程模拟结果
3.1乙醇分离系统

前七个批次精馏分离过程模拟计算结果

流股1
流股2
流股3
温度 ℃
30
62.1
82
操作压力 bar
2
0.5
0.52
质量流量 kg/批
1000
120
879.999
体积流量cum/批
1.035
0.152
1.454
质量分数

乙醇
0.1
0.811
0.003
水
0.9
0.189
0.997

前七个批次采出馏分合并后，精馏分离过程模拟计算结果

流股4
流股5
流股6
温度 ℃
62.1
61.3
70.6
操作压力 bar
0.5
0.5
0.52
质量流量 kg/批
840
680
160
体积流量cum/批
1.067
0.891
0.177
质量分数

乙醇
0.811
0.953
0.210
水
0.189
0.047
0.790
3.2丙酮分离系统

精馏分离过程模拟计算结果

流股1
流股2
流股3
流股4
温度 ℃
30
45.9
58.2
89.5
操作压力 bar
2
0.7
0.7
0.72
质量流量 kg/批
1000
495
24
481.009
体积流量cum/批
1.148
0.647
0.027
0.518
质量分数%

丙酮
0.5
0.992
0.275
0.005
水
0.5
0.008
0.725
0.995
4．结构设计说明
4.1乙醇分离系统
乙醇精馏塔操作压力为30~50KPa（a），设计塔径为400mm，采用经过表面处理的TJHR-III型金属波纹填料，共分为两段，总填料层总高约为8m。塔顶设置一台冷凝器，使用30℃循环水进行冷凝，配套相应冷凝器，塔釜再沸器采用1kgf/cm2（g）蒸汽进行加热，配套相应再沸器。塔釜设计容积为2.5m3。
4.2丙酮分离系统
丙酮精馏塔操作压力为30~50KPa（a），设计塔径为250mm，采用经过表面处理的TJHR-III型金属波纹填料，共分为两段，总填料层总高约为7m。塔顶设置一台冷凝器，使用30℃循环水进行冷凝，配套相应冷凝器。塔釜再沸器采用1kgf/cm2（g）蒸汽进行加热，配套相应再沸器。塔釜设计容积为1.5m3。
在每段填料层上部设有线分布型两级槽式液体分布装置，同时配有百叶窗式液体收集装置以及填料支承和压紧装置。
5．性能保证
在设计条件下，依照上述技术方案对该精馏单元进行加工制作后，可达到设计数据的要求：将10%（剩余90%为水）的乙醇提纯到95%；将50%的丙酮（剩余50%为水）提纯到99%；两股物料的日处理量均达到1吨。
本方案处理操作弹性按60～110％设计。
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