[發明專利]一種生產燃料乙醇的系統與方法

有效

• 申請號: 201410697442.6
• 申請日: 2014-11-26
• 公開（公告）號: CN105695311B
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發明（設計）人: 惠繼星;馬中義;劉海軍;朱慶偉;張衛東;徐友海;胡世洋;岳軍
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: C12M1/12
• 分類號: C12M1/12;C12M1/04;C12M1/00;C12P7/06;C07C29/76;C07C31/08
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司11006
• 代理人: 王玉雙,尚群

1.一種生產燃料乙醇的系統，其特征在于，采用發酵與膜分離耦合技術，包括：

發酵裝置，包括發酵罐，用于生物發酵法生產燃料乙醇；

膜分離裝置，進一步包括：

膜組件，通過發酵管路與所述發酵裝置連接，所述發酵管路上設置有第一增壓器和第一壓力調節閥，使所述膜組件的滲余側保持恒定正壓力，所述膜組件采用優先透醇膜；

真空噴射器，與所述膜組件連接，利用所述發酵裝置產生的二氧化碳為循環載氣，通過真空噴射提供真空環境，使所述膜組件的滲透側為負壓；

氣液分離裝置，包括氣液分離罐，分別通過分離管路和第一氣體管路與所述真空噴射器連接，通過第二氣體管路與一氣體收集器連接，通過液體管路與一精餾裝置連接，所述真空噴射器排出的混合物料進入所述氣液分離罐后，所述混合物料中的一部分氣相物料經第一氣體管路進入所述真空噴射器，所述混合物料中的另一部分氣相物料經第二氣體管路進入所述氣體收集器，所述混合物料中的液相物料進入所述精餾裝置；

其中，所述第一氣體管路上設置有干燥器、第二增壓器和第二壓力調節閥，所述第一氣體管路上還設置有第一止回閥，所述第一止回閥位于所述第二增壓器和所述干燥器之間。

2.如權利要求1所述的生產燃料乙醇的系統，其特征在于，所述分離管路上設置有第一冷凝器。

3.如權利要求1所述的生產燃料乙醇的系統，其特征在于，所述第二氣體管路上設置有第三增壓器、第三壓力調節閥和第二冷凝器。

4.如權利要求3所述的生產燃料乙醇的系統，其特征在于，所述第二氣體管路上還設置有第二止回閥，所述第二止回閥位于所述第二冷凝器與所述氣體收集器之間。

5.如權利要求1、2、3或4所述的生產燃料乙醇的系統，其特征在于，所述膜組件為平板式膜組件、板框膜式組件、卷式膜組件或中空纖維式膜組件。

6.如權利要求1、2、3或4所述的生產燃料乙醇的系統，其特征在于，所述發酵罐內位于發酵液上方安裝有絲網，用來捕獲上升氣流中夾帶的液體。

7.如權利要求6所述的生產燃料乙醇的系統，其特征在于，所述發酵罐底部設置有氣體分布器，用于促使氣液充分接觸以達到氣液平衡。

8.一種生產燃料乙醇的方法，其特征在于，采用上述權利要求1-7中任意一項所述的生產燃料乙醇的系統，包括如下步驟：

S100、將配好的發酵液加入發酵罐中，各成分含量依次為：葡萄糖200g/L～400g/L，蛋白胨5g/L～20g/L，酵母粉3g/L～12g/L，氯化鈉2g/L～8g/L，磷酸二氫鉀0.10g/L～0.6g/L，硫酸銨0.05g/L～0.8g/L，硫酸鎂0.2g/L～0.8g/L；

S200、啟動自動滅菌程序開始滅菌，滅菌溫度100℃～121℃，滅菌時間30min～60min；

S300、滅菌完畢后，設定發酵罐溫度為35℃，攪拌轉速100r/min～800r/min；當發酵罐溫度穩定在35℃時，稱量適量安琪酵母，復水活化15min～20min后，投入發酵罐中開始發酵；

S400、發酵預定時間后，設定第一壓力調節閥的壓力為0.1MPa～0.2MPa，開啟第一增壓器，當發酵罐底部有氣泡均勻鼓出時，持續5min～10min；

S500、開啟第二增壓器，設定第二壓力調節閥的壓力為0.3MPa～0.5MPa，真空噴射器排出的混合物料經第一冷凝器后進入氣液分離罐；

S600、氣液分離罐的液相物料去精餾裝置，氣相物料經干燥器脫水后，一部分經第一止回閥后進入第二增壓器，另一部分經第三壓力調節閥，使壓力保持在0.2MPa～0.3MPa，依次經第三增壓器、第二冷凝器和第二止回閥后儲存于氣體收集器。