[發明專利]一種農作物秸稈制備二元醇的方法

無效

• 申請號: 201210315661.4
• 申請日: 2012-08-31
• 公開（公告）號: CN103667365A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 仵樹仁;王曉飛;陸啟明;李錦;王念祥;史昊;閆鎖;袁淏;張兵團;巴向陽;陳世鑫;羅文杰;王祿明
• 申請（專利權）人: 鄲城財鑫糖業有限責任公司
• 主分類號: C12P7/18
• 分類號: C12P7/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種農作物秸稈制備二元醇的方法。

背景技術

乙二醇、丙二醇與各種丁二醇都是化工生產上不可缺少的基礎原料，被廣泛應用于化工、醫藥、紡織、高分子材料等領域，市場應用量大，2011年全年我國乙二醇進口量大約在680萬噸左右，丙二醇年需求量約36萬噸，國內市場缺口都很大。

目前工業上二元醇生產主要用石油原料，以乙烯或丙烯為原料，通過環氧化，生成乙二醇與丙二醇。但隨著石油能源危機的加劇，近年來國際市場上二元醇的價格飛速上漲，已經嚴重影響到后續產品的生產。基于目前石油短缺，價格上漲等因素，人們都在尋找一種可再生資源來代替石油原料生產二元醇。采用農作物秸稈為原料生產二元醇，是一條利用可再生資源代替日益枯竭的石油資源的重要途徑，對提高農業廢棄物利用率，避免田間秸稈焚燒導致環境污染，改善農村環境，增加農民收入，緩解石油、煤炭等不可再生資源緊缺局面，發展循環經濟具有重要意義。

發明內容

本發明的目的是提供一種以農作物秸稈為原料進行稀酸浸漬，經短時高溫預處理，再經纖維素酶水解，脫色過濾，離子交換，高效濃縮等精制處理制得秸稈糖，秸稈糖在專用的鎳合金催化劑作用下，經連續高壓氫化裂解得到二元醇和多元醇的混合物，裂解產物再經減壓精餾分離得到乙二醇、丙二醇等產品的生產工藝。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種農作物秸稈制備二元醇的方法，其特征在于，所述的方法包括如下步驟：

a.稀酸浸漬：將農作物秸稈粉碎至5-10mm大小，經過篩分、旋風分離除去沙土等雜質；將粉碎原料按一定的固液比加入2.5-5％的稀硫酸溶液，在浸漬罐中攪拌混勻后，預浸12-16小時待用；

b.短時高溫預處理：將預先浸漬后的物料，裝入于預處理反應器中，擰緊法蘭，確定反應器完全密閉后，緩慢通入壓力為2-3MPa的高溫水蒸汽，當到達反應溫度后，根據壓力表及熱電偶的讀數控制進氣閥，使得反應體系在目標溫度下維持3-5min。反應結束后，打開排氣閥泄壓，30秒內將反應器內壓力降至大氣壓；

c.纖維素酶水解：將預處理好的原料加入酶解反應器中，并加水調配至固含量10-20％，開啟攪拌調pH值，控制溫度，轉速150rpm，纖維素酶用量為12-30Kg/T秸稈，酶解時間48-72小時；

d.脫色過濾、離子交換、濃縮，進行秸稈糖精制：纖維素酶水解結束后利用板框壓濾機進行除渣過濾，濾渣經過成型、晾干用于熱力車間鍋爐燃料；濾液中加入占干固物質量1％左右的活性炭加熱至80-90℃，脫色30分鐘后進行板框過濾，將濾液泵入離子交換裝置進行離子交換處理，除去色素、硫酸根、醛、酸，然后利用高效蒸發器將離交液濃縮至30-40％制得秸稈糖備用；

e.連續高壓氫化裂解：反應釜經過試壓、試漏后，加入一定量的催化劑同時開啟攪拌，并通氮氣置換，置換安全后通入氫氣，開啟夾套高壓蒸汽加熱，向反應釜連續泵入脫鹽水并連續出水，進行清洗和再生催化劑；待催化劑清洗合格，溫度、壓力升到反應條件時，將秸稈糖泵入溶糖罐中開啟攪拌，加入適量的脫鹽水，調濃度為30-35％，然后泵入加氫前貯罐，通過高壓泵泵入反應釜，同時利用高壓堿泵加入8-10％的液堿調秸稈糖液pH值11-13，液堿和秸稈糖通過在線混合器混合后進入反應釜，物料連續泵入反應釜并連續出料；反應液通過換熱器進行冷卻降溫，溫度降至100℃以下時，進入精餾工序；

f.精餾分離：秸稈糖裂解產物先經進料泵連續泵入4個脫水塔，脫出的水、甲乙醇輕組分從塔頂經冷凝器冷卻后進入甲乙醇塔精制出甲乙混合醇，剩余水分在10％-15％的物料連續進入脫重1號、2號塔，脫除的重組分丙三醇、鹽等從塔釜出料進入調配罐調配后包裝，脫重后的物料則從塔頂經冷凝器冷凝后進入預分塔進行再脫水，再脫水后的物料水分含量0.5％以下，先后進入乙二醇塔，2，3-丁二醇塔，1，2-丙二醇塔，1，2-丁二醇塔，1，4-丁二醇塔，使各個組分逐步分離出來。

在所述步驟a中，農作物秸稈為玉米秸稈或小麥秸稈，所述的秸稈稀酸浸漬，固液比為1∶1～2∶1，優選為1∶1。

在所述步驟b中，所述的預處理，反應溫度為190-200℃。

在所述步驟c中，調pH值4.8～5.0，控制溫度為48～50℃。

在所述步驟d中，離子交換樹脂為D001MB和D301-F，經過精制處理秸稈糖組分為60-70％重量百分比葡萄糖、20-30％重量百分比本糖、阿拉伯糖、乳糖等。