Дегидратация молекулярными ситами

О компании Обратная связь

Мы приводим биотехнологию в действие

Самая эффективная и легкая в эксплуатации система

Дегидратация этанола молекулярными ситами

Вода с этанолом образуют азеотроп, ограничивающий количество воды, которое можно удалить с помощью обычной дистилляции.

Система молекулярных сит Фогельбуш удаляет воду из пара, выходящего из колонны ректификации и содержащего воду и этанол, для производства дегидратированного продукта. Процент содержания воды в таком продукте может соответствовать любым требованиям заказчика: от 0,5% в биоэтаноле до сверхсухого этанола для фармацевтического или промышленного применения с содержанием воды не более 0,01%.

Проектные решения

В зависимости от состояния сырья, содержащего жидкий этанол, и наличия дистилляционной установки возможны два разных проектных решения для установки дегидратации: интегрированная либо отдельно-стоящая установка.

Интегрированные установки для парообразного сырья

соединяются с дистилляцией и получают спиртосодержащие пары непосредственно из колонны ректификации. Поток, полученный в процессе регенерации, возвращается в систему дистилляции для восстановления этанола.

Основным преимуществом интегрированной системы является значительное сокращение энергопотребления по сравнению с отдельными системами. Энергоэффективная тепловая интеграция дегидратации с дистилляцией / ректификацией / выпариванием - собственная система, внедренная компанией Фогельбуш - также минимизирует капиталовложения.

Минимальное давление потока сырья должно составлять 0,5 бар и.д.

Отдельно-стоящая установка для подачи жидкого сырья

используется для жидкого этанола со склада. Жидкий этанол выпаривается в малой рециркуляционной колонне. Поток, полученный в процессе регенерации, возвращается в рециркуляционную колонну для восстановления этанола.

Энергопотребление установки минимизируется с помощью оптимально подходящей конструкции восстановления тепла с учетом применяемого сырья и доступных утилит.

Принцип технологического процесса

Дегидратация молекулярными ситами применяет процесс адсорбции с помощью синтетического цеолита - кристаллического, высокопористого материала. Процесс основывается на том принципе, что сродство цеолита с водой изменяется при различном давлении. Водная нагрузка цеолита зависит от парциального давления воды в потоке сырья, на что можно воздействовать, изменяя давление.

PSA - процесс адсорбции с переменным давлением

Слой молекулярных сит наполняется перегретым паром, что предотвращает конденсацию. Водяной пар адсорбируется в поры цеолита, а пар этанола проходит сквозь слой материала.

Когда слой молекулярных сит насыщается водой, его необходимо восстанавливать: вода десорбируется из цеолита за счет уменьшения в нем давления.

Непрерывная эксплуатация осуществляется с помощью системы адсорбции с переменным давлением, состоящей из двух аппаратов с молекулярными ситами. Один аппарат занят дегидратацией, а другой регенерируется в вакууме. В ходе регенерации давление на аппарат уменьшается, а выделяемая вода выводится из слоя молекулярных сит парами продукта из второго аппарата, в котором происходит дегидратация. Этот восстановительный (или продувочный) поток затем конденсируется и закачивается на дистилляцию для восстановления этанола.

Процесс полностью автоматизирован.

Испытания цеолита

Чтобы найти наивысшее качество, мы исследуем материалы для молекулярных сит от нескольких производителей. Во время стандартных экспресс-испытаний, разработанных компанией Фогельбуш, анализируются и сравниваются основные эксплуатационные параметры. Такие экспресс-испытания проводятся с каждой партией материала для молекулярных сит до его загрузки в промышленную установку.

Блочная установка

Для простоты монтажа и сокращения времени возведения, а также уменьшения затрат, Фогельбуш может предложить поставку предварительно-изготовленных установок с молекулярными ситами. Они компактны в перевозке и легко собираются на объекте.

Более подробно о » блочных решениях

ПРИМЕР

Комплект из двух молекулярных сит с мощностью дегидратации 1,3 млн литров этанола в сутки.

Показательные проекты с установками дегидратации

Спиртовой завод в Алехандро Рока
PROMAÍZ - Алехандро Рока, провинция Кордова, Аргентина

Завод Promaíz перерабатывает кукурузу в биоэтанол, который используется в качестве присадки к топливу на местном рынке. Помимо технологического проектирования всего завода и детального планирования трубопроводов и емкостей, Vogelbusch был назначен…

Показательные проекты

БРУ для спиртового завода в Чжаодун
COFCO Bioenergy - Чжаодун, Китай

COFCO Bioenergy Zhaodong поручили Vogelbusch создание энергоэффективной системы дистилляции, ректификации и дегидратации с целью замены двух существующих старых и энергоемких установок.

Объем заказа включал базовое проектирование установки, техническую помощь при закупке основного оборудования,…

Показательные проекты

Дегитратация этанола в Сарпсборге
BORREGAARD - Сарпсборг, Норвегия

Компания Borregaard заменила старую систему дегидратирования спирта современной установкой с молекулярными ситами от Vogelbusch. В связи с ограниченным пространством на этом био-спиртозаводе, целесообразно было применить блочную конструкцию минималной площади. Особой характеристикой…

Показательные проекты

Установка дегидратации на Гибралтаре
CEPSA - г. Сан Роке, Гибралтар

Испанская нефтяная компания CEPSA (Compañía Española de Petróleos, S.A.U.) разместила заказ в VOGELBUSCH на установку дегидратации молекулярным ситом для очистки этанола, подлежащего последующей переработке в этил трет-бутиловый эфир.

Установка мощностью 12.000 литров в…

Показательные проекты

Система восстановления этанола в Калифорнии
ALLTECH - г. Онтарио, Калифорния, США

Фогельбуш США поставила систему восстановления этанола из отходов пивоварного завода. Установка разработана с управлением ПЛК; двухэтапный технологический процесс состоит из двухколонной дистилляции, вырабатывающей водно-спиртовой пар, который затем осушается в установке молекулярных…

Показательные проекты

Процессы дистилляции и дегидратации для завода по
SYNATA BIO (Abengoa) - г. Хьюготон, шт. Канзас, США

Промышленный завод по производству целлюлозного этанола Abengoa в г. Хьюготоне применяет собственную технологию ферментного гидролиза для производства 25 миллионов галлонов этанола и 21 мегаватт электричества из 300 тысяч тонн биомассы в…

Показательные проекты

Установка дегидратации в Пуэнт-А-Пирр
ETHYLCHEM - Пуэнт-А-Пирр, Тринидад, Вест-Индия

Жидкий этанол, импортируемый из Бразилии, является сырьем для установки дегидратации молекулярными ситами, которую компания EthylChem установила на нефтезаводе в Пуэнт-А-Пирр в Тринидад. Производственная мощность завода составляет 1,082,000 литров в сутки (100 млн.…

Показательные проекты

Установка дегидратации этанола в Осаке
COSMO OIL - Сакай-Сити, Осака | Япония

Компания Cosmo Oil ежедневно производит 140.000 литров (12 млн. галлонов в год) эталона с низким содержанием влаги (300 мг/м3). Японский производитель этанола использует технологические процессы и оборудование, предоставленные компанией VOGELBUSCH…

Показательные проекты

Завод по производству биоэтанола в Кассельтоне
THARALDSON ETHANOL - Кассельтон, штат Северная Дакота, США

В 2009 году, компания Tharaldson Ethanol основала современный завод по производству топливного этанола в Кассельтоне, штат Северная Дакота.

Завод использует запатентованную технологию компании Фогельбуш США, включая непрерывный процесс ферментации Multicont, и…

Показательные проекты

Экспериментальный завод по производству биоэтанола
ØRSTED (Inbicon) - Калуннборг, Дания

Компания Inbicon разработала запатентованную технологию преобразования пшеничной соломы. В дополнение к процессу преобразования биомассы, компания Inbicon выбрала энергосберегающие технологии компании Фогельбуш для ферментации этанола, а так же для процессов дистилляции…

Показательные проекты

Завод по производству биоэтанола в Бэнене
ROQUETTE - Бэнен, Франция

Относится к комплексу глубокой переработки зерна, установка спроектирована для переработки пшеничного крахмала либо размолотого зерна. Суточная мощность составляет 400000 литров этанола; ввод в эксплуатацию состоялся в 2008 году.

Компания Фогельбуш предоставила…

Показательные проекты

Завод по производству биоэтанола в Сидар-Рапидс
INGREDION (Penford) - Сидар-Рапидс, Айова | США

Компания Penford Products успешно начала эксплуатацию своего уникального в своем роде предприятия по производству топливного этанола в мае 2008 года. На заводе используется технология по лицензии компании Фогельбуш США, его…

Показательные проекты

Технология дистилляции / дегидратации в Норрчёпинг
LANTMÄNNEN AGROETANOL - Норрчёпинг, Швеция

Компания Lantmännen Agroetanol AB применяет технологию дистилляции и дегидратации по лицензии Фогельбуш. Собственная система под различным давлением значительно сокращает расход острого пара по сравнению с традиционными системами дистилляции, а оптимальная…

Показательные проекты

Завод по производству биоэтанола в США
Конфиденциальный клиент, США

Завод был построен на с использованием технологий компании Фогельбуш США, в том числе технология непрерывной ферментации Multicont. В настоящий момент завод производит 908 тыс. литров в сутки. Ежегодно на предприятии…

Показательные проекты

Дегидратация этанола в Северной Ситре
GREEN POWER - Северная Ситра, Королевство Бахрейн

Завод, построенный на территории Бахрейна, перерабатывает ежедневно порядка 400 тыс. литров необработанного технического спирта, поставляемого с нефтезавода в Саудовской Аравии. После подачи на завод необработанный технический спирт очищается в колонне…

Показательные проекты

Завод по производству биоэтанола в Равенне
KAAPA ETHANOL (Abengoa) - Равенна, Небраска | США

В сентябре 2007 года Abengoa Bioenergy успешно ввела в эксплуатацию новейший объект по производству топливного этанола, расположенный в Равенне, штат Небраска. Завод работает с технологией по лицензии Фогельбуш США, в…

Показательные проекты

Завод по производству биоэтанола в Гастингсе
CHIEF ETHANOL FUELS - Гастингс, шт. Небраска | США

Завод компании Chief Ethanol Fuels использует технологии Фогельбуш по лицензии. В 2007 году была спроектирована и установлена третья система осушки молекулярным ситом, что увеличило объём производства до 832 тыс. литров…

Показательные проекты

Завод по производству биоэтанола в Лексингтоне
CHIEF ETHANOL FUELS (Cornhusker) - Лексингтон, шт. Небраска, США

Фогельбуш США ввела в эксплуатацию завод по производству биоэтанола из кукурузы компании Cornhusker Energy весной 2006г. Его производственная мощность составляет 450 тыс. литров в сутки.

На этом заводе применяется уникальная технология…

Показательные проекты

Установка дегидратации спирта в Алфатаре
EURO ETHYL - Алфатар, Болгария

Система молекулярного сита компании Euro Ethyl была поставлена уже в предварительно собранном виде компанией Фогельбуш США. Эксплуатационные испытания были успешно завершены в ноябре 2006 года.

Проектная мощность завода составляет 120 тыс.литров…

Показательные проекты

Завод по производству биоэтанола в Цайце
CROPENERGIES - Цайц, Германия

Завод компании CropEnergies (подразделение немецкого холдинга Südzucker) ежедневно производит 800 тыс. литров биоэтанола, он спроектирован для работы с различными источниками сырья параллельно с побочными продуктами переработки сахара из сахарной свеклы.…

Показательные проекты

Завод по производству биоэтанола в Пекине
PACIFIC ETHANOL (Aventine) - Пекин, шт. Иллинойс | США

В марте 2004 года установка с молекулярным ситом была введена в эксплуатацию на заводе Aventine Renewable Energy. На тот момент она представляла собой самую мощную установку по дегидратации спирта молекулярными…

Показательные проекты

Завод по производству биоэтанола в Цзилине
JILIN FUEL ALCOHOL COMPANY - Провинция Цзилинь, Китай

Данная производственная линия биоэтанола была официально введена в эксплуатацию в провинции Цзилинь в ноябре 2003 года; общий срок исполнения составил 22 месяца. Завод ежегодно производит около 300 тыс. тонн топливного…

Показательные проекты

Завод по производству нейтрального спирта в Харбин
HARBIN WINERY - округ Харбин, Китай

Китайский производитель питьевого спирта из кукурузы Harbin Winery поручил компании Фогельбуш разработать проект модернизации завода по производству очищенного спирта в ходе ряда этапов. В частности, для заказчика требовалось высокое качество…

Показательные проекты

ЧАСТЫЕ ВОПРОСЫ

Часто задаваемые вопросы по установкам молекулярных сит:

Какая рекомендуется минимальная мощность для рентабельности производства?

Рентабельная производственная мощность дегидратационной установки составляет около 10 тыс. литров в сутки.

Какие инвестиции для такого завода?

Капиталовложения всегда зависят от мощности и конфигурации завода, а также от местных условий. Стоимость технологической установки (за исключением здания, вспомогательных конструкций и инфраструктуры) составляет от 500 тыс. до нескольких миллионов евро.

Данные цифры приведены для общего представления, поскольку в каждом проекте есть свои особенности, которые необходимо учитывать.

Какое максимальное содержание воды можно обрабатывать?

Рентабельно обрабатывать на молекулярном сите можно водный спирт с содержанием воды до 15%.

С сырьем с более высоким содержанием воды можно работать, если добавить к системе ректификационную колонну.

Для чего подходит интегрированная установка?

Интеграция дегидратационной установки с молекулярным ситом в завод по производству этанола экономит и энергию, и инвестиционные затраты. Во-первых, тепло от конденсации дегидратированного спирта можно использовать в производстве, например, для предварительного нагрева сусла или для работы одного из этапов выпаривания. Во-вторых, регенерационный (или продувочный) поток можно использовать повторно в существующей колонне ректификации и, таким образом, отпадает необходимость добавления рециркуляционной колонны.

Для чего подходит отдельно стоящая установка?

Отдельно стоящие установки подходят для дегидратирования покупного этанола или для центральной переработки водного спирта из нескольких источников. Они также подходят в случае ограниченного пространства внутри завода по производству спирта или если дегидратирование будет осуществляться нечасто.

А что если добавить дегидратацию к заводу по производству питьевого спирта?

Для производства сверхсухого этанола для фармацевтического или промышленного применения рекомендуются отдельно стоящие установки.

Для производства биоэтанола, можно переоборудовать завод по производству питьевого спирта за счет интегрирования в него дегидратационной установки. Концентрированные пары спирта под достаточным давлением подаются на дегидратацию из ректификационной колонны или из колонны вторичной очистки. Характеристики биоэтанола позволяют снизить усилия по устранению побочных продуктов в сравнении с питьевым спиртом, поэтому в системе ректификации образуется некоторая свободная мощность для переработки регенерационного потока от дегидратационной установки. Тепло от конденсации продукта можно использовать в дополнительном нагревателе колонны для сокращения расхода пара.

Какие преимущества у блочных установок?

Наши компактные блочные конструкции включают в себя все технологическое оборудование внутри металлоконструкции.

Их легко устанавливать, требуется минимум полевых подключений, что сокращает время и затраты на строительство.

Какая рекомендуется максимальная мощность для блочных установок?

Мы поставляли полные дегидратационные установки в блочных модулях мощностью до 400 000 литров этанола в сутки.

Для большей мощности возможна поставка отдельных технологических составляющих в блочном виде, в том числе емкостей, насосов и небольших теплообменников, а также соединительное обвязки.

Что такое цеолиты?

Цеолиты представляют собой высокопористый кристаллический материал из алюминосиликатов. Для этих синтетических кристаллов характерна трехмерная система пор. Диаметр пор можно отрегулировать с такой равномерностью, которая обеспечит адсорбцию молекул величиной меньше заданного диаметра и исключит адсорбцию молекул большего диаметра, поэтому их и называют молекулярными ситами.

Есть синтетические цеолиты с диаметром отверстий от 3 до 10 ангстрем (Å). В процессе дегидратации этанола используются цеолиты 3Å (диаметр пор которых равен 3Å) для отделения воды от этанола. Небольшие молекулы воды, диаметр которых составляет 2.5Å, задерживаются в кристаллах, а крупные молекулы этанола (4Å) не могут проникнуть и, соответственно, просочиться сквозь слой.

Какой у цеолитов срок эксплуатации в дегидратации?

При правильном подборе качественных цеолитов и бережном обращении с материалом (а наши конструкции минимизируют механическую абразию), наши заказчики сообщают, что у них цеолиты служат 15 лет и более.

Какие критерии подбора цеолитов?

Цеолиты должны быть механически стабильны и характеризоваться особыми свойствами, которые подвергаются испытаниям в наших лабораториях перед их загрузкой в емкости.

Самым важным критерием подбора цеолитов является их адсорбционная способность воды и низкая соадсорбция этанола, т.е. высокая чувствительность к воде при отделении воды от этанола.