[發明專利]一種制備無水乙醇的方法

有效

• 申請號: 201110068226.1
• 申請日: 2011-03-21
• 公開（公告）號: CN102180768A
• 公開（公告）日: 2011-09-14
• 發明（設計）人: 鄧洲;楊冬;石飛虹;周友超;周勇
• 申請（專利權）人: 安徽豐原生物化學股份有限公司
• 主分類號: C07C31/08
• 分類號: C07C31/08;C07C29/80
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 陳小蓮;王鳳桐

技術領域

本發明涉及一種制備無水乙醇的方法。

背景技術

眾所周知，通過發酵法，可以將小麥、玉米、高粱、薯類、糖蜜或植物纖維等作為原料制備得到能夠用于車用燃料的乙醇。因此，在目前石油資源日漸枯竭的背景下，大力發展發酵法乙醇生產工藝具有十分重要的經濟價值和社會價值。

但是，由于乙醇和水可以形成恒沸物，所以在發酵法乙醇生產工藝中通常只能得到最高濃度只為95質量％的乙醇，不能滿足車用燃料的要求。因此需要進一步制備無水乙醇。

目前國內大多數無水乙醇的生產采用精餾塔對含水乙醇進行蒸餾脫水，然而用普通的蒸餾方法進行脫水較困難，并且蒸餾的能耗較大。為了提高乙醇濃度，去除多余的水分，人們開發出了氣體滲透用于無水乙醇制備的方法和相應設備，例如文獻(張元紅等，GKSS滲透氣化和蒸汽滲透技術，膜科學與技術，第25卷，2005年9月)公開了一種無水乙醇的生產技術：將含有乙醇10體積％的發酵液進入初餾塔，初餾塔塔頂的產物經過壓縮加熱后進入膜分離單元；水優先滲透過膜，富集在滲透側，大部分滲透氣被冷凝，將滲透氣的冷凝液送回初餾塔；原料中的乙醇被膜截留，成為產品。

在通過氣體滲透制備無水乙醇時，需要使用符合特定要求的氣體滲透膜的成本較高，而在上述方法中，氣體滲透膜的使用量較大，因此限制了氣體滲透制備無水乙醇的發展。

發明內容

為了在通過氣體滲透制備無水乙醇的方法中降低氣體滲透膜的使用量，本發明提供了一種制備無水乙醇的方法。

本發明的發明人發現，由于用于獲得含水乙醇蒸汽的發酵醪液中溶解有二氧化碳等氣體，因此蒸餾獲得的氣相產物中也含有二氧化碳等廢氣，所述廢氣的含量可以占到蒸餾獲得的氣相產物的8體積％以上，廢氣的存在降低了氣體滲透膜的生產效率。所以，本發明的發明人通過去除上述廢氣完成了本發明。

根據本發明提供的制備無水乙醇的方法，該方法包括如下步驟：

(1)在減壓蒸餾的條件下，將乙醇發酵醪液蒸餾，得到第一氣相產物和蒸餾殘液；

(2)將第一氣相產物冷卻，進行氣液分離，得到第一乙醇水溶液和第二氣相產物；

(3)將第一乙醇水溶液加熱氣化，得到第三氣相產物；

(4)在氣體膜分離條件下，用氣體滲透膜對第三氣相產物進行滲透分離，回收得到無水乙醇氣體和殘留氣體。

上述方法通過在將含乙醇的氣體進行滲透分離之前，先進行氣液分離，分離出其中沸點低于乙醇的組分，之后再將乙醇氣化后進行滲透分離，可以提高氣體滲透膜的生產效率，從而降低了氣體滲透膜的使用量。

本發明的其他特征和優點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

附圖說明

圖1為實施例1舉例說明的無水乙醇生產過程的工藝流程圖，其中實線箭頭所示的是物料的流動方向，虛線箭頭所示的是熱量由高溫向低溫的流動方向。

具體實施方式

以下對本發明的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發明，并不用于限制本發明。

在本發明中，在未作相反說明的情況下，所述乙醇發酵醪液的定義為發酵法生產乙醇的過程中，發酵步驟結束后得到的液態混合物，其中通常含有固體和液體，固體主要為醪糟，液體主要為水和乙醇。其中，獲得發酵醪液的方法沒有特別的限制，發酵法得到的乙醇發酵醪液中乙醇的含量可以為8-18體積％。

在本發明中，在未作相反說明的情況下，所述無水乙醇的定義為乙醇含量大于99.5體積％的產品。

在本發明中，在未作相反說明的情況下，氣體和液體的體積均為標準狀態下的數值，壓力均為絕對壓力值。

根據本發明提供的制備無水乙醇的方法，該方法包括如下步驟：

(1)在減壓蒸餾的條件下，將乙醇發酵醪液蒸餾，得到第一氣相產物和蒸餾殘液；

(2)將第一氣相產物冷卻，進行氣液分離，得到第一乙醇水溶液和第二氣相產物；

(3)將第一乙醇水溶液加熱氣化，得到第三氣相產物；

(4)在氣體膜分離條件下，用氣體滲透膜對第三氣相產物進行滲透分離，回收得到無水乙醇氣體和殘留氣體。

其中，所述減壓蒸餾對設備沒有特殊的依賴，可以使用公知的各種能夠完成減壓蒸餾的氣液傳質設備進行，為了能在產業上大規模實施，優選情況下，所述減壓蒸餾在板式塔中進行；所述板式塔可以為F1型浮閥塔、梯形導向浮閥塔和篩板塔中的一種或多種，為了進一步提高蒸餾的效果和降低能耗，優選情況下，所述板式塔為F1型浮閥塔。