Спосіб виробництва продукції різного цільового призначення при виготовленні спирту етилового

1. Спосіб виробництва продукції різного цільового призначення при виготовленні спирту етилового, що передбачає перегонку бражки, епюрацію, C2 2 (19) 1 3 48701 4 енергоносіїв на кінцеву продукцію, неможливістю технічного призначення, зменшить залежність стабільного отримання ректифікованого спирту України від імпорту органічної сировини та палива, типу "люкс", наявність побічних продуктів виробпідвищить конкурентоспроможність спиртового ництва, для утилізації яких необхідні додаткові виробництва, створить умови виконання державенергоносії та матеріальні витрати. ної програми "Етанол" [Постанова Кабінету МіністСпільним із корисною моделлю, що заявлярів України №1044 від 04.06.20000р.], згідно з якою ється, є такі суттєві ознаки прототипу: одночасне біля 160 виробництв використовуватиме етанол на виробництво різних цільових продуктів з виводом технічні потреби, в тому числі на виготовлення їх з технологічного процесу через окремі холодиекологічно чистих високооктанових кисневмісних льники та ротаметри у відповідні збірники. добавок до автомобільного палива. В основу корисної моделі поставлена задача Між сукупністю суттєвих ознак корисної моделі вдосконалення способу виробництва продукції і технічним результатом, який можна досягти, існує різного цільового призначення при виготовлені причинно-наслідковий зв'язок. У способі вперше спирту етилового шляхом зміни параметрів технопередбачено в процесі брагоректифікації вироблогічних операцій та зв'язків між ними, забезпечиництво продукції, різного промислового признати виробництво разом з ректифікованим спиртом чення - ректифікованого спирту харчових кондинпродукції різного технічного призначення; знизити цій та етанолу для технічних потреб. При цьому питомі витрати на цільові продукти за рахунок відфракції етанолу, збагачені органічними домішками сутності побічних продуктів брагоректифікації; підголовного і кінцевого характеру відбираються із вищити якість ректифікованого спирту завдяки зон їх концентрування - конденсатора сепаратора збільшеному відбору фракцій, збагачених леткими вуглекислого газу, конденсаторів бражної, епюраорганічними домішками етанолу і відбору цих ційної, спиртової колон та спиртоуловлювачів у фракцій з процесу брагоректифікації у вигляді цікількості 5-20%, або з верхньої частини спиртової льових продуктів. колони (наприклад, флегмової комунікації) в кільПоставлена задача вирішується тим, що у кості 90-98% і відводяться у вигляді цільвого проспосіб виробництва продукції різного цільового дукту; фракції етанолу, збагачені проміжними орпризначення при виготовлені спирту етилового, ганічними домішками відбираються у кількості 0,5який передбачає перегонку бражки, епюрацію, 10% і вилучаються з процесу у вигляді другого ректифікацію та виробництво різних цільових процільового продукту. Збільшення відбору органічдуктів, відбір ректифікованого спирту з верхніх них домішок з цільовими продуктами технічного тарілок спиртові колони, відбір головних і кінцевих призначення покращує якість ректифікованого домішок з епюраційної колони, а проміжних - з спирту харчових кондицій, а відсутність побічних нижньої половини спиртової колони, згідно з корипродуктів брагоректифікації зменшує питомі енерсною моделлю фракції етанолу збагачені головговитрати на кінцевий продукт. ними та кінцевими органічними домішками відбиНа фігурі 1 наведено принципову технологічну раються із зон їх концентрування конденсатора схему, яка пояснює спосіб, що заявляється. сепаратора вуглекислого газу, конденсаторів браВ схему входять: бражна 1, епюраційна 2, жної, епюраційної, спиртової колон та спиртоуловспиртова 3 колони, бражний підігрівач 4, сепаралювачів в сумарній кількості 5-20%, або з верхньої тор вуглекислого газу 5, конденсатора сепаратора частини спиртової колони (наприклад, флегмової вуглекислого газу 6, конденсатори 7, 8, 9 відповідкомунікації) в кількості 90-98% і відводяться в збірно бражної, епюраційної і спирової колони, спироники цільового продукту, при цьому фракція етатовловлювачі 10, 11. дефлегматор 12 епюраційної нолу, збагачена проміжними домішками, відбираі 13 - спиртової колон кондесатори парів 14, 15, ється в сумарній кількості 0,5-10% і відводиться в холодильники 16, 17, 18 , збірники цільових продуокремий збірник другого цільового продукту, або ктів 19,20,21,22, ротаметрів 23 та сивухопромизмішується з фракцією, збагаченою головними та вач 24. кінцевими домішками, і у вигляді одного цільового Для здійснення способу, що заявляється викопродукту відводиться з процесу. ристовують типове обладнання, яке виробляється Кількісний відбір різних фракцій етанолу залезаводами харчового машинобудування. жить від цільового призначення кінцевої продукції. Спосіб здійснюється таким чином. Технічний результат, який можна досягти при Спиртову бражку (СБ) нагрівають в підігрівачі здійсненні корисної моделі, є виробництво разом з 4 і подають в сепаратор вуглекислого газу 5, де з ректифікованим спиртом спиртовмісної продукції неї виділяють вуглекислий газ та леткі органічні різного технічного призначення, збагаченої органідомішки головного та кінцевого характеру, які рачними сполуками за рахунок зміни параметрів техзом із етанолом конденсуються в конденсаторі нологічних операцій та зв'язків між ними, зменшисепаратора вуглекислого газу 6. Нагріта бражка з ти питомі енерговитрати на цільові продукти сепаратора вуглекислого газу поступає в бражну шляхом збільшення цих продуктів з одиниці сироколону 1, де під впливом гріючої пари з неї вилувини та відсутність побічних продуктів; підвищення чають етанол і всі супутні леткі органічні домішки. якості ректифікованого спирту за рахунок збільПара, яка виходить з бражної колони 1, частшення відбору органічних домішок та відводу їх з ково конденсується в підігрівачі бражки 4 і у випроцесу разом з цільовими продуктами. гляді бражного дистиляту (БД) прямує на тарілку Спосіб, що заявляється, дасть можливість роживлення епюраційної 2 або спиртової 3 колони. зширити галузі застосування етанолу, дозволить Пари етанолу, збагачені кінцевими та головними виробляти разом з ректифікованим спиртом хардомішками, які не сконденсувалися в бражному чових кондицій спиртовмісної продукції різного підігрівачі 4, подаються в конденсатор бражної 5 48701 6 колони 7. прикладами реалізації способу. В епюраційній колоні 2, за рахунок гріючої паПриклад 1. В процесі брагоректифікації виробри від етанолу відділяється основна маса головляють три цільових продукти: ректифікований них і кінцевих домішок, які разом з етанолом у виспирт покращеної якості "Екстра" для харчової та гляді пари відводяться в конденсатор епюраційної медичної промисловості, цільовий продукт, збагаколони 8. чений головними і кінцевими органічними домішЗвільнена від основної маси головних і кінцеками етанолу, який використовується в промислових домішок кубова рідина - епюрат, поступає на вості органічного синтезу, та як сировина, при тарілку живлення спиртової колони 3, в якій за приготуванні високооктанової добавки до моторрахунок гріючої пари здійснюється концентрування них палив, цільовий продукт, збагачений проміжетанолу та вилучення проміжних домішок. ними органічними домішками, який використовуФракція етанолу, збагачена верхніми проміжється в хімічній промисловості та промисловості ними домішками -сивушний спирт - відбирається у органічного синтезу. Питомі витрати на кінцеву виглідя пари з середньої частини спиртової колони продукцію зменшуються на 4% по відношенню до 3 і конденсується в конденсаторі 14. прототипу. Кількісний відбір фракції етанолу у відФракція етанолу, збагачена нижніми проміжсотках до абсолютного алкоголю бражки, характеними домішками, з нижньої частини спиртової користика і кількість цільових продуктів наведені у лони подається через конденсатор 15 в сивухопприкладі 1 таблиці. ромивач 23, звідки вона виводиться з процесу або Приклад 2. В процесі брагоректифікації, також поступає в збірник 21. як і в прикладі 1, вироблено три цільових продукУ верхній - пастеризаційній частині колони, ти: ректифікований спирт високоякісний типу концентруються залишки головних та кінцевих "люкс" для харчової промисловості, цільовий продомішок, які разом з етанолом у вигляді пари посдукт, збагачений головними і кінцевими домішкатупають в конденсатор 9. ми, який використовується в хімічній промисловосПари етанолу та супутні органічні домішки, які ті як напівфабрикат при виробництві паливних не сконденсувалися в конденсаторах 7, 8 та 9 оскомпозицій для двигунів внутрішнього згоряння, таточно конденсуються в спиртоуловлювачах 10 цільовий продукт, збагачений проміжними органічта 11. ними домішками, який використовується в побутоРектифікований спирт (PC) відбирається з вій хімії та органічному синтезі. верхніх тарілок спиртової колони через холодильПитомі енерговитрати на кінцеву продукцію ник 16 і поступає в збірник цільового продукту 19. зменшуються на 4,0%. Фракції етанолу, які містять органічні домішки Якість ректифікованого спирту покращується головного характеру відбираються з кондесатора за рахунок збільшеного відбору органічних домісепаратора вуглекислого газу 6, конденсаторів шок спирту із зон їх накопичення 7,8,9, спиртоуловлювачів 10, 11 і по загальній коКількість відбору фракції етанолу у відсотках мунікації через холодильник 17 поступають в збірдо абсолютного алкоголю бражки. ник цільового продукту 20. Характеристика і кількість цільових та побічних У способі передбачений відбір цільового пропродуктів наведена у прикладі 2 таблиці. дукту технічного призначення, збагаченого головПриклад 3. В процесі брагоректифікації виробними та кінцевими домішками з верхньої частини ляється два цільових продукти: ректифікований спиртової колони 3 (наприклад, флегмової комуніспирт найкращої якості типу "екстра" для харчової і медичної промисловості, цільовий продукт, збакації - ) в кількості до 98%, який відводиться в гачений головними, кінцевими та проміжними орзбірник цільового продукту 22 через холодильганічними домішками, який з холодильника 17, ник 18. конденсатора 14 та сивуховловлювача 18 постуФракції етанолу, які містять проміжні органічні пають в збірник цільового продукту 20. Цей просполуки з конденсатора 14 та 15 поступають в збідукт використовують при виробництві штучного рник цільового продукту 21, фракції, збагачені сикаучуку та палива для двигунів. вушними маслом через сивухопромивач 23 відвоПитомі витрати енергоносіїв зменшуються в дяться з процесу або поступають в збірник 21. середньому на 4%. Кількість фракцій, які відбираються, регулюють відповідними ротаметрами. Далі Корисна модель ілюструється такими 7 48701 8 Таблиця 8 Відбір фракції етанолу, % до абсолютного алкоголю бражки Конденсатор № сепаприкраладу тора вуглекислого газу КонКон- Конденден- денсасатор сатор тор браж- епюраспирної ційної тової коло- колоколони ни ни Спиртоуловлювачі Конденсатор верхніх проміжних домішок Сивухопро- Кіль- КонКонми- кість центКіль- центГалузь вачі % ракість тразастодо ція % до ція сувана.а. етаа.а. етаня які- нолу, якість нолу, сть %об. %об. 1 2,5 1,5 2,5 1,0 0,5 3,0 0,3 Хар84,7 чо“екс- 69,5 ва, тра” медична 2 3,5 2,5 3,0 0,3 7,5 0,5 83,7 Хар96,3 “люкс” чова 2,0 2,0 3,0 1,5 0,5 4,5 0,3 4 1,5 0,5 Прототип Цільовий продукт, збагачений головними і кінцевими домішками Ректифікований спирт 3 Побічні продукти Цільові продукти 8,0 9,3 Галузь застосування Цільовий продукт, збагачений проміжними домішками Кількість % до а.а. якість Орган. син-тез, 89,0 3,3 паливо 82,0 Хім. промть паливо 8,0 Хар83,2 чова, “екс- 96,5 13,8 87,0 медитра” чна Штучний каучук, паливо 94,5 Харвичова, 0,35 щої 96,2 медиочисчна тки Кількісний відбір фракцій етанолу у відсотках до абсолютного алкоголю бражки, характеристики і кількість цільових та побічних продуктів наведені у прикладі 3 таблиці. Приклад 4. В процесі брагоректифікації виробляють два цільових продукти. Перший - збагачений головними і кінцевими домішками, відбирають з флегмової комунікації спиртової колони 3 і використовують в якості сировини екологічно чистої високооктанової добавки до 98,0 96,0 па-ливо 2,0 Побічні продукти КонГалценузь Го- Ситразас- лов- вушція тона не етасу- фрак- маснованція ло лу, ня %об. Хім. промть 65,0 орг. синтезу Побут, хімія 60,0 орг. синтезу 65,0 Побутова хімія 4,0 0,35 моторних палив. Другий цільовий продукт - фракція етанолу, збагачена проміжними органічними домішками, використовується в побутовій хімії. Питомі витрати енергії на кінцеву .продукцію зменшуються на 8,0% по відношенню до прототипу. Кількісний відбір цільових продуктів у відсотках до абсолютного алкоголю (а.а.) бражки їх характеристика наведені у прикладі 4 таблиці. 9 Комп’ютерна верстка Л. Купенко 48701 Підписне 10 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601