在生物基燃料乙醇生产过程中,浓缩及脱水过程能耗最大。本文围绕乙醇浓缩和脱水两个过程展开研究,借助化工模拟软件等工具,对目前各种可应用于这两个过程的工艺方法进行比较、评价,在此基础上提出了节能型集成工艺流程。通过对乙醇浓缩过程的精馏及双效精馏、水蒸汽气提、惰性气体气提、萃取、疏水性分子筛吸附和渗透蒸发工艺进行比较后发现,传统精馏方法在这一过程具有不可逾越的优势。而其它方法则存在能耗偏高、过程复杂、操作不稳定、设备投资成本高等问题。通过对乙醇脱水过程的亲水性分子筛吸附、共沸精馏、萃取精馏、渗透蒸发和蒸汽渗透工艺进行比较后发现,亲水性分子筛吸附工艺技术最为成熟,已经实现大规模工业化,但存在再生能耗高、操作复杂等缺陷;共沸精馏和萃取精馏能耗过高且需引入第三组分,已很少被采用;基于膜分离技术的渗透蒸发和蒸汽渗透工艺最具节能优势,且设备简单易于操作,但膜组件的成本稍高。本文通过将各种乙醇浓缩及脱水方法优化组合,提出了A、B、C三种集成工艺流程,并以传统精馏-分子筛吸附(D型)集成工艺为基准,对上述四种集成工艺进行评价。结果表明,精馏-蒸汽渗透集成工艺节能效果显著,应用优势明显,有望成为传统乙醇浓缩及脱水工艺的替代工艺。