Енергоефективна технологія переробки фракції головної етилового спирту з отриманням спирту етилового ректифікованого

Abstract

Проведено дослідження складу фракції головної етилового спирту різних спиртових підприємств за фізико-хімічними показниками з застосуванням стандартних газохроматографічних методик згідно з ДСТУ 4222:2003 та ДСТУ 4646:2006. Аналіз отриманих результатів проводили з використанням експериментальних і математико-статистичних методів планування та обробки результатів експерименту, їх систематизацію та обробку із застосуванням сучасного програмного забезпечення. За результатами досліджень було виявлено суттєву зміну складу ФГЕС, особливо в частині вмісту вищих спиртів. Враховуючи отримані дані, а також багаторічний досвід експлуатації попередньо розроблених установок для переробки ФГЕС в спиртовій промисловості різних країн було створено вдосконалену енергоефективну ректифікаційну установку для переробки ФГЕС на спирт етиловий ректифікований, в якій суттєво вдосконалено процеси концентрування та виділення домішок етилового спирту. Крім того в установці передбачено роботу різних колон за різних робочих тисків, що дало змогу створити умови для ефективної рекуперації вторинного тепла конденсації водно-спиртової пари одних колон для обігрівання інших колон. Застосування в розробленій установці багаторазової рекуперації тепла технологічних потоків забезпечує зменшення витрати нагрівальної пари на 40-45 % порівняно з існуючими установками. Запропонована конфігурація установки відрізняється простотою в управлінні і надійністю в експлуатації, що дає змогу повністю автоматизувати процес переробки ФГЕС. Розроблену установку забезпечено технологічним регламентом, іншою нормативно-технічною документацією та необхідним інжиніринговим супроводом при її реалізації. Дана технологія повністю готова до впровадження і може бути реалізована, як в спиртовій галузі України так і в інших країнах.

Conducted researches of composition of the ethyl alcohol head fraction (EAHF) from various alcohol enterprises by physical and chemical parameters were carried out using standard gas chromatographic techniques according to DSTU 4222: 2003 and DSTU 4646: 2006. The analysis of the obtained results was carried out using experimental and mathematical-statistical methods of planning and processing the results of the experiment, their systematization and processing - with using modern software. According to the research results, a significant change in the composition of the EAHF was revealed, especially in terms of the content of higher alcohols. Taking into account the obtained data, as well as many years of experience in operating previously developed installations for processing EAHF in the alcohol industry of different countries, an improved energy-efficient rectification unit was created for processing EAHF into rectified ethyl alcohol, in which the processes of concentration and separation of ethyl alcohol impurities were significantly improved. In addition, the installation provides for the operation of different columns at different operating pressures, which made it possible to create conditions for efficient recovery of the secondary heat of condensation of a water-alcohol pair of some columns for heating other columns. The use of multiple heat recovery process in the developed installation provides a reduction in heating steam consumption by 40-45% in comparison with existing installations. The proposed configuration of the instalattion is easy to control and reliable in operation, which makes it possible to fully automate the EAHF processing process. The developed installation is provided with technological regulations, other normative and technical documentation and the necessary engineering support during its implementation. This technology is completely ready for implementation and can be implemented both in the alcohol industry in Ukraine and in other countries.