Формула изобретения. 
Производство этилового спирта

Способ получения ректификованного спирта путем вываривания спирта из бражки в бражной колонне с переходом этилового спирта и сопутствующих примесей в бражной дистиллят с паром из этой колонны, очистки бражного дистиллята от головных и промежуточных примесей, включая компоненты сивушного масла, в эпюрационной колонне с подачей горячей воды на ее верхнюю тарелку, ректификации эпюрата в спиртовой колонне с отбором фракций сивушного масла, сивушного спирта и непастеризованного спирта, разгонки фракций головных и промежуточных примесей этилового спирта в разгонных колоннах, отличающийся тем, что этиловый спирт дополнительно очищают в отгонных частях эпюрационной и разгонной колонн отбором фракций сивушного масла из паровой фазы тарелок их средних зон, а также от органических кислот и других хвостовых примесей, которые отводят с лютерной водой из кубов эпюрационной и разгонной колонн, эпюрат укрепляют, отбирают из жидкой фазы нижних тарелок выварной части эпюрационной колонны и направляют на тарелку питания ректификационной колонны, из жидкой фазы нижних тарелок выварной части разгонной колонны выводят фракцию этилового спирта и подают на питательную тарелку эпюрационной колонны, фракции из конденсаторов ректификационной, метанольной колонн и спиртоловушки чистых погонов направляют на тарелку питания дополнительной колонны, из конденсатора которой отбирают концентрат головных.

Способ получения ректификованного спирта.

Авторы патента:

Смирнова Галина Георгиевна (RU).

Сидоров Сергей Иванович (RU).

Леонтьев Владимир Савельевич (RU).

Способ получения ректификованного спирта (RU 2 412 252):

C12P7/06 — этанол (как химический продукт) Изобретение относится к способу получения ректификованного этилового спирта путем его очистки от органических примесей методом ректификации, в частности, получению этилового спирта с низким содержанием метанола, который используется в пищевой, фармацевтической, парфюмерной промышленности.

Известен способ ректификации этилового спирта (П.С. Цыганков, С. П. Цыганков. Руководство по ректификации спирта. М.: Пищепромиздат, 2001, с. 57−61), когда освобожденный от головных и частично концевых примесей в эпюрационной колонне бражной дистиллят — эпюрат — поступает на питание спиртовой колонны. Ректификованный (пастеризованный) спирт отбирается с 4−14-й тарелок, считая сверху спиртовой колонны, проходит холодильник и направляется в спиртоприемное отделение. Промежуточные примеси выводятся из спиртовой колонны в виде двух продуктов: сивушной фракции и сивушного спирта. Освобожденная от этанола сивушная фракция — сивушное масло выводится как товарный побочный продукт. Сивушный спирт выводится как товарный продукт — крепкий сивушный технический спирт или возвращается в промышленный цикл.

Известен способ ректификации спирта (В.Н. Стабников. Перегонка и ректификация этилового спирта. М.: Пищевая промышленность, 1969, с. 291−293), который проводится на 2-х колонной установке, состоящей из эпюрационной и ректификационной колонн. Подогретый спирт-сырец через смеситель поступает в эпюрационную колонну, в которой выделяются головные продукты, а освобожденный от большей части примесей эпюрат направляется из нижней части эпюрационной колонны в ректификационную колонну. Спирт-ректификат отбирается в ректификационной колонне с одной из верхних тарелок, 4-й или 5-й, в жидком виде и направляется на холодильник спирта-ректификата. Непастеризованный спирт концентрируется в ректификационной колонне и отводится из конденсатора в эпюрационную колонну. Из ректификационной колонны отбираются пары сивушного масла, которые поступают в холодильник, где они конденсируются и далее подаются на маслоотделитель. В ректификационной колонне отбираются также промежуточные продукты (крепкий сивушный спирт), которые направляются через холодильник в сборник.

Для снижения содержания метанола в спирте-ректификате используют прием пастеризации, когда ректификованный спирт отбирают в виде бокового погона с верхней части ректификационной колонны, а непастеризованный спирт отбирают из конденсатора ректификационной колонны или линии флегмы в количестве 0,5−5% и возвращают в эпюрационную колонну, как правило, на верхнюю тарелку. Увеличение отбора непастеризованного спирта, предпринимаемое с целью улучшения удаления остаточных легколетучих примесей и метанола, приводит к повышению удельных энергетических затрат и снижению производительности установки. Метанол, благодаря зоне пастеризации, концентрируется в непастеризованном спирте, но при возврате непастеризованного спирта в эпюрационную колонну метанол частично выводится с головной фракцией эпюрационной колонны, а частично «проваливается» в эпюрат, зацикловывается и накапливается в промышленном цикле, что приводит к ухудшению качества товарного продукта. Увеличение отбора головной фракции эпюрационной колонны более 5% не решает проблему и экономически нецелесообразно.

Техническим результатом предлагаемого способа является повышение качества и сортности спирта путем снижения содержания метанола в ректификованном спирте без увеличения суммарного количества головных фракций, выводимых из промышленного цикла.

Этот результат достигается тем, что способ получения ректификованного спирта предусматривает подачу спирта-сырца (или бражного дистиллята) в эпюрационную колонну, очистку его от головных примесей в эпюрационной колонне, ректификацию эпюрата в ректификационной колонне с отбором фракций сивушного масла, сивушного спирта, непастеризованного спирта и ректификованного спирта, который отбирается с 22−30-й тарелок, считая сверху, ректификационной колонны, а непастеризованный спирт выводится из промышленного цикла.

Увеличение зоны пастеризации и вывод потока непастеризованного спирта из промышленного цикла играют существенную роль в обеспечении снижения содержания метанола в товарном продукте — ректификованном спирте. При увеличении числа тарелок в зоне пастеризации метанол концентрируется в непастеризованном спирте более эффективно, что способствует более полному извлечению метанола из ректификованного спирта при пастеризации. Вывод непастеризованного спирта из промышленного цикла без увеличения общего количества головных фракций, отбираемых с эпюрационной и ректификационной колонн, дает возможность избежать зацикловки метанола и его накапливания в промышленном цикле, приводящего к ухудшению качества товарного продукта, без увеличения расходных коэффициентов, энергетических и эксплуатационных затрат. При этом обеспечивается снижение содержания метанола в товарном продукте в 2−4 раза по сравнению с прототипом и при одинаковых условиях работы с прототипом обеспечивается выпуск продукции более высокого качества.

На рисунке представлена технологическая схема ректификации спирта, поясняющая предлагаемый способ.

Спирт-сырец, разбавленный до 30% объемных, или бражной дистиллят (БД) крепостью 30% объемных поступает на 24-ю тарелку, считая снизу, эпюрационной колонны 1, которая имеет 39 колпачковых тарелок. Пары спирта и головные примеси из колонны 1 поступают в дефлегматор 3, где конденсируются и в виде флегмы возвращаются на верхнюю тарелку колонны 1. Несконденсировавшиеся пары поступают в конденсатор 4. Головные примеси концентрируются в верхней части эпюрационной колонны 1, в дефлегматоре 3 и конденсаторе 4 и выводятся из конденсатора 4 или линии флегмы 5 в виде головной фракции этилового спирта (ГФЭС) в количестве 4,5% от выпуска товарного спирта. Эпюрационная колонна 1 по предлагаемому способу может работать как без гидроселекции, так и с ее использованием. При работе с гидроселекцией в верхнюю часть эпюрационной колонны 1 подается вода в таком количестве, чтобы крепость эпюрата составляла 20% объемных. Эпюрат, освобожденный от большей части головных примесей, поступает на 16-ю тарелку, считая снизу, ректификационной колонны 2, которая имеет 102 колпачковые тарелки. В ректификационной колонне 2 происходит концентрирование спирта, его дополнительная очистка (пастеризация) от головных примесей и метанола, очистка от сивушных спиртов. Пары спирта из колонны 2 поступают в дефлегматор 6, где конденсируются и в виде флегмы возвращаются на верхнюю тарелку колонны 2. Несконденсировавшиеся пары поступают в конденсатор 7. Отбор ректификованного спирта в жидком виде производится с 22−30-й тарелки, считая сверху, ректификационной колонны 2, который направляется в холодильник ректификованного спирта 8 и далее в товарную емкость 9. Головные примеси, выделенные из эпюрата, концентрируются в верхней части колонны 2, в дефлегматоре 6 и конденсаторе 7 и отбираются из конденсатора 7 или линии флегмы 10 в виде фракции непастеризованного спирта (НС) в количестве 0,5% от выпуска товарного спирта и выводятся из промышленного цикла. Пары сивушного масла 11 отбираются с 6−11-й тарелок, считая снизу, ректификационной колонны 2 и направляются на узел промывки и выделения сивушного масла (на схеме не указан). Фракции сивушных спиртов 12, 13 отбираются из жидкой фазы с 17−21-й и 30−35-й тарелок, считая снизу, ректификационной колонны 2 и направляются на дальнейшую переработку. Обогрев эпюрационной колонны 1 и ректификационной колонны 2 производится через выносные кипятильники 14 и 15.

Качество и сортность ректификованного спирта, полученного по предлагаемому способу и прототипу, представлены в табл. 2.

Таблица 2.

Как видно из табл. 2, предлагаемый способ получения ректификованного спирта обеспечивает выпуск продукции более высокого качества. Например, когда по прототипу по содержанию метанола обеспечивается выпуск спирта 1-го сорта, по предлагаемому способу при аналогичных исходных условиях по содержанию метанола обеспечивается выпуск спирта марок «Высшая очистка» или «Экстра» и «Люкс» (при отборе ректификованного спирта с 22-й тарелки) или «Экстра» и «Люкс» (при отборе ректификованного спирта с 30-й тарелки). Когда по прототипу выпускается спирт марок «Экстра» и «Люкс», по предлагаемому способу обеспечивается выпуск спирта марки «Альфа» (при отборе ректификованного спирта с 30-й тарелки). При условиях, когда по прототипу получается некондиционный продукт, по предлагаемому способу обеспечивается выпуск спирта «1-го сорта» (при отборе ректификованного спирта с 22-й тарелки) или спирта марок «Высшая очистка», «Экстра» и «Люкс» (при отборе ректификованного спирта с 30-й тарелки).

Способ получения ректификованного спирта, включающий подачу в эпюрационную колонну спирта-сырца или бражного дистиллята, его очистку от головных примесей в эпюрационной колонне, ректификацию эпюрата в ректификационной колонне с отбором фракций сивушного масла, сивушного спирта, непастеризованного спирта и ректификованного спирта, отличающийся тем, что ректификованный спирт отбирается с 22−30-й тарелок, считая сверху ректификационной колонны, а непастеризованный спирт выводится из промышленного цикла.