[發明專利]一種以玉米淀粉質為原料生產燃料乙醇的工藝

有效

• 申請號: 201810135909.6
• 申請日: 2018-02-09
• 公開（公告）號: CN108103112B
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發明（設計）人: 周宏才;姜新春;譚曉東;馬建智;高志貴;唐兆興;潘錦鋒;陳留炘;區鏡深
• 申請（專利權）人: 廣東中科天元新能源科技有限公司
• 主分類號: C12P7/06
• 分類號: C12P7/06
• 代理公司: 廣州德偉專利代理事務所(普通合伙) 44436
• 代理人: 黃浩威

1.一種以玉米淀粉質為原料生產燃料乙醇的工藝，其特征在于，包括以下工段：

（1）淀粉質原料的粉碎及液化工段：將玉米淀粉質原料粉碎，然后與水及α-淀粉酶混合攪拌均勻，得到干物質質量含量為20%～34%的粉漿，粉漿經一級噴射器由蒸汽加熱至70～85℃后送入預液化罐，攪拌均勻，得到預液化醪；預液化醪先經醪醪換熱器預熱至80～95℃，然后經多級噴射液化器由蒸汽加熱；加熱后的預液化醪從多級噴射液化器出來，經過維持器后，進入醪醪換熱器，與未經多級噴射液化器加熱的預液化醪進行換熱，溫度降低至80～95℃，之后預液化醪進入后液化罐，再加入淀粉酶進行蒸煮熟化，將所得熟化后的預液化醪降溫至40～60℃后進行冷卻，得到液化醪；然后調節冷卻后的液化醪的pH值,并加入糖化酶，進一步冷卻至28～32℃后，得到糖化醪，并將糖化醪送往發酵工段；

（2）發酵工段：自糖化醪泵送來的一部分糖化醪進入酒母罐，同時向酒母罐中加入營養鹽，通入無菌空氣，在有氧條件下，酒母迅速繁殖，控制流加比例、空氣通入量和溫度，以利于酒母的生長繁殖，酒母在繁殖過程中產生的熱量通過母液循環外部冷卻帶走；含有酒母的酒母醪用泵送至發酵首罐，控制酒母罐的液位保持穩定；控制酒母罐內的溫度保持在28～30℃；

另一部分糖化醪直接進入發酵罐，在罐內，通過酒母的生命活動，發酵生成酒精，為了保持酒母的單位體積醪液中的數量，通入無菌空氣；

（3）乙醇蒸餾脫水工段：蒸餾車間主要由蒸餾裝置和分子篩系統組成，并配合熱耦合工藝；所述蒸餾裝置主要包括精塔和粗塔；所述分子篩系統包括蒸發器、過熱器和分子篩床；發酵成熟醪由工段（1）蒸煮熟化后未經冷卻的液化醪預熱至70℃以上，然后將發酵成熟醪送至蒸餾車間，經粗塔提餾，再經精塔精餾后，從精塔的液相中采出體積分數為95%的酒精作為無水原料；

無水原料經燃料乙醇酒汽預熱后送至分子篩系統，經過蒸發器、過熱器后進入分子篩床脫水，得到燃料乙醇酒汽，燃料乙醇酒汽經過冷卻后即得到質量分數為99.5%的燃料乙醇；

所述工藝還包括廢糟綜合處理工段，所述廢糟綜合處理工段為：

從蒸餾工段來的酒糟液先進酒糟罐，經酒糟泵打到臥螺離心機分離后，分離清液流入分離清液罐；

部分清液回配后，其它清液通過一套利用干燥廢汽作為熱源的預濃縮蒸發器使濃縮液濃度達到10%以上的半濃漿液，再進增濃縮繼續濃縮成干燥機所需要的濃漿，與分離所得的固形物和干燥后的返回物料一起送至混料機進行混合干燥；

干燥后的物料經風力輸送系統收集后進入料斗，經空氣冷卻后物料直接送打包機制成DDGS成品；

蒸發分二條線，預濃縮和增濃縮；其中預濃縮用干燥廢汽和汽凝水閃蒸汽用熱源，此蒸發系統是由多效降膜蒸發器組成，末效出來的汁汽去精塔和粗塔作熱源，同時省去大量循環水；

增濃縮用生蒸汽做熱源，根據物性特點，采用多效降膜式蒸發器和一效強制循環蒸發器；從預濃縮裝置出來的半濃漿進增濃縮裝置繼續濃縮到所需要濃度的濃漿后進干燥機干燥；

所述工段（3）蒸餾裝置的熱源還包括所述分子篩系統中的燃料乙醇酒汽熱耦合所回收的余熱。

2.根據權利要求1所述的以玉米淀粉質為原料生產燃料乙醇的工藝，其特征在于，所述工段（1）的淀粉液化過程采用多級低壓蒸汽噴射后蒸煮的連續蒸煮工藝；所述的多級蒸汽噴射為一級或一級以上蒸汽噴射；所述熟化后的預液化醪降溫冷卻釋放的熱量用于在發酵成熟醪送入蒸餾車間之前，對發酵成熟醪進行加熱。

3.根據權利要求1所述的以玉米淀粉質為原料生產燃料乙醇的工藝，其特征在于，所述工段（1）中熟化后的預液化醪的冷卻使用兩級冷卻器，逐級進行冷卻，冷卻器采用螺旋板式或板式冷卻器。

4.根據權利要求1所述的以玉米淀粉質為原料生產燃料乙醇的工藝，其特征在于，所述工段（2）中的糖化醪在發酵罐的時間≥60小時，發酵溫度為31～35℃；發酵罐采用立式攪拌器。

5.根據權利要求1所述的以玉米淀粉質為原料生產燃料乙醇的工藝，其特征在于，所述蒸餾車間還包括洗滌塔，所述工段（2）中酒母罐和發酵罐在發酵過程產生的CO₂進入洗滌塔進行二氧化碳的回收。