一种工业级乙醇全温程模拟旋转移动床变压吸附精制无水乙醇的方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114534447A(43)申请公布日2022.05.27(21)申请号202210260655.7(22)申请日2022.03.16(71)申请人浙江天采云集科技股份有限公司地址314400浙江省嘉兴市海宁市海宁经济开发区双富路28号科创中心D座5楼501室(72)发明人唐金财汪兰海陈运钟雨明蔡跃明(51)Int.Cl.B01D53/08(2006.01)C07C29/76(2006.01)C07C31/04(2006.01)权利要求书3页说明书13页附图3页(54)发明名称一种工业级乙醇全温程模拟旋转移动床变压吸附精制无水乙醇的方法(57)摘要本发明公开一种工业级乙醇全温程模拟旋转移动床变压吸附（FTrSRMPSA）精制无水乙醇的方法，针对传统的现有轴向流固定床PSA吸附与解吸循环步骤的时序控制是通过许多连接于各个吸附塔之间管道上的控制阀门所造成的各种弊端，以及现有技术的原料波动性适应性差、时序控制步骤少、难以实现传质“稳态”、产品纯度与收率矛盾突出、流程长、稳定性差等诸多问题，开发形成一个FTrSRMPSA系统，通过旋转阀与圆环形旋转托盘的旋转速度以及旋转方向的调配而灵活地实现了多/少步骤的吸附与解吸循环操作，实现了工业级乙醇蒸汽PSA脱水精制成无水乙醇的轴向流固定床层基础上进行的模拟旋转PSA工艺的无水乙醇产品的高纯度（99.9~99.99%）与高收率（98~99%）的“双高”。CN114534447ACN114534447A权利要求书1/3页1.一种工业乙醇蒸汽全温程模拟旋转移动床变压吸附精制无水乙醇的方法，所述的全温程模拟旋转移动床是由n（2≤n≤6的自然整数）个装载有一种或多种吸附剂的轴向流固定床层并安置在一个以旋转速度（ω2，秒（s）为单位）的圆环形旋转托盘上的吸附塔、有m（4≤m≤16的自然整数）个通道并安置在圆环形托盘中央的以旋转速度（ω1，秒（s）为单位）旋转的旋转阀、旋转阀与系统外物料气体进出的物料管道以及连接于经圆环形托盘内置管道至吸附塔上下与旋转阀之间的工艺管道，以及相应的驱动圆环形托盘及旋转阀旋转及其调控其旋转速度（ω1与ω2）的驱动机构、缓冲罐、增压系统、圆环形旋转托盘吸附塔塔底直接外接冷凝抽真空器的外置管道，以及冷凝抽真空器不凝气体出口端与原料气（F）缓冲罐连接的管道所构成而形成一个FTrSRMPSA系统，其特征在于，吸附塔进出口与旋转阀进出口连接的管道是通过预设在圆环形托盘的内置管道相连形成工艺管道且与旋转阀通道数m相同，进出FTrSRMPSA系统物料气体的位置是在多通道旋转阀中固定的，其物料气体包括工业级乙醇蒸汽的原料气（F）、无水乙醇的产品气（PG）、冲洗气（P）、抽真空气（V）或/与冲洗废气（PW）组成的解吸气（D）以及以原料气为终充气（FR），并相应的连接包括缓冲罐、增压/冷凝抽真空器、循环泵在内的设备，由旋转阀进出口与吸附塔进出口之间通过圆环形托盘上内置管道连接的工艺管道中工艺气体流动的位置是移动变化的，工艺气体是在FTrSRMPSA系统内流动，包括原料气（F）、均压降气（ED）/均压升气（ER）、顺放气（PP）、冲洗气（P）、或/与冲洗废气（PW）或/与抽真空气（V）组成的解吸气（D）、终充气（FR）及产品气（PG），其中，每一种物料或工艺气体对应m通道旋转阀的每个通道或一种物料或工艺气体与另一种物料或工艺气体共用同一个通道，原料气（F）缓冲罐与旋转阀的原料气（F）及其为终充气（FR）进口端连接的物料管道，从旋转阀出口端流出的产品气（PG）物料管道分别与原料气（F）及产品气（PG）缓冲罐连接，冷凝抽真空器与从吸附塔流出的抽真空气（V）端直接连接的外置管道相连并作为解吸气（D）连接，冷凝抽真空器不凝气出口与系统外的原料气（F）管道连接，来自FTrSRMPSA系统外的原料气（F）为来自乙醇发酵与粗馏或合成与精馏得到的含水粗乙醇蒸气，或粗乙醇水溶液蒸馏及气化形成的接近共沸组成的乙醇蒸汽（以下简称“乙醇蒸气”），其浓度约为90~95%（w/w），水浓度为5~10%，其它少量的杂质包括脂类醇类等有机物以及微量的水溶性重金属杂质，温度为80~130℃，压力为常压或微正压，乙醇蒸汽作为原料气（F）进入多通道旋转阀原料气（F）通道的进口端，并经旋转阀原料气（F）通道出口、圆环形旋转托盘内置管道及圆环形托盘上对应的处于吸附状态的一个或多个轴向流固定床吸附塔进口连接的工艺管道，从吸附塔底部或上部进入进行吸附，经驱动旋转阀旋转方向与速度（ω1）与圆环形旋转托盘旋转方向及速度（ω2）的驱动机构的调控，或逆时针或顺时针的同向异步或同向同步、或逆时针/顺时针的反向异步或反向同步的旋转，从吸附塔顶部或下部流出的非吸附相气体正好经工艺管道进入旋转阀