[發明專利]一種燃料乙醇與釀造食用酒精聯產方法及裝備

有效

• 申請號: 202110356477.3
• 申請日: 2021-04-01
• 公開（公告）號: CN113072423B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 張敏華;耿中峰;李永輝;劉成;錢勝華;董秀芹;呂惠生
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: C07C29/76
• 分類號: C07C29/76;C07C29/80;C07C29/86;C07C29/74;C07C29/88;C07C31/08;C12H6/02;B01D3/00;B01D3/14;B01D53/02
• 代理公司: 北京智橋聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 11560
• 代理人: 程小艷

本發明屬于生物化工技術領域，公開了一種燃料乙醇與釀造食用酒精聯產方法及裝備，包括醪液制備單元、精餾單元及吸附脫水單元，聯產燃料乙醇和食用酒精，當燃料乙醇占比30％～70％，且食用酒精產品規格為特級或中性時，不副產工業酒精；精餾單元的粗塔側采醪液作為燃料乙醇生產原料送至一精塔處理，一精塔氣相頂采與回收酒精氣化器蒸出的回收酒精氣混合后，再送至吸附脫水單元生產燃料乙醇；粗塔頂采粗酒作為食用酒精生產原料依次通過脫醛塔、二精塔及甲醇塔脫雜處理后得到食用酒精。本發明解決了目前脫雜及消化工業酒精餾分能力較弱，燃料乙醇產品指標不穩定問題，降低了生產能耗物耗，且低于目前主流燃料乙醇與釀造食用酒精聯產技術的能耗物耗。

技術領域

本發明屬于生物化工技術領域，具體涉及公開了一種燃料乙醇與釀造食用酒精聯產方法及裝備。

背景技術

發酵酒精是一種可再生的重要基礎原料及產品。按照使用功能不同，分為燃料乙醇和釀造食用酒精(簡稱食用酒精)產品。燃料乙醇主要作為燃料使用，對醛、甲醇等一般雜質要求不高，但對水含量及酸值等指標要求較高，水分含量體積濃度一般低于0.5％，酸值指標低于56mg/L，不允許在產品中人為添加堿性溶劑或氧化劑等改善酸值等指標。為了避免用于其他非燃料用途，生產出的燃料乙醇產品需要添加1％～2％左右的變性劑，制成符合國標GB18350-2013的變性燃料乙醇，再送到混配站混配車用乙醇汽油后出售。目前對于變性燃料乙醇質量指標的控制是通過控制燃料乙醇產品指標實現的。食用酒精主要用作調制飲料酒及化工原料等，水含量體積濃度一般要求低于5％，對雜質含量要求嚴格，具體參見食用酒精國家標準GB10343-2008。鑒于燃料乙醇和食用酒精的精制生產工藝及產品要求不同，大規模的生物乙醇生產企業通常采用專用的精餾及脫水吸附生產裝置，分別生產食用酒精和燃料乙醇產品。

近年來，隨著人們對飲酒健康要求的提高及生物基化學品產業的發展，高純、口感純凈的特級食用酒精逐漸成為食用酒精市場主流產品；另外，為了滿足高端食用酒精的市場需求，國家有關部門已經組織完成了對GB10343-2008標準的修訂，近期將頒布。新修訂的GB10343新增了中性食用酒精產品規格，中性食用酒精對于酒精產品的色號、雜質等指標要求更加嚴格的，與現存GB10343-2008中的特級食用酒精主要理化指標的不同主要體現為：色度、甲醇、正丙醇、總酯等雜質含量，以及與還原物含量有關的氧化時間及硫酸實驗等指標，具體參見下表1。本發明涉及的食用酒精生產方法及裝備的食用酒精生產技術水平及產品規格比較基礎為特級食用酒精或中性食用酒精產品。

表1

根據國家發改委《可再生能源中長期發展規劃》制定的目標，規劃到2020年我國生物燃料乙醇的年利用量達到1000萬噸，要求新建的燃料乙醇項目生產規模要求不低于30萬噸/年。但由于我國特殊的國情，燃料乙醇的生產原料及產品銷售存在著價格及需求量波動較大等問題，單一的大規模的燃料乙醇生產裝置的市場應變能力較弱，企業效益不理想，影響了企業生產燃料乙醇的積極性。開發有競爭力的聯產食用酒精的生產技術也是擺脫目前困境的方案之一，主要涉及的單元為燃料乙醇和食用酒精產品的精餾及吸附脫水單元。

目前大規模燃料乙醇主流生產技術涉及的精餾及吸附脫水單元為三塔精餾及分子篩脫水技術，主要生產設備包括粗塔、一精塔、二精塔及吸附脫水裝置，具體可參見一種燃料乙醇節能清潔生產方法(ZL201710542687.5)發明。燃料乙醇主流生產裝置的主要能耗單元為精餾及吸附脫水單元，生產1噸燃料乙醇的精餾及吸附脫水單元的加熱蒸汽消耗≥1.3噸。酒精產品為單一的燃料乙醇，生產過程簡單，能耗較低，但裝置脫雜能力較弱，一般不提取富集雜質的工業酒精，雜質脫除困難，且不可避免地受原材料、操作條件等因素波動的影響，生產的燃料乙醇產品的酸值等指標不穩定，常常出現在燃料乙醇產品中違規加入氫氧化鈉溶液或乙醇胺溶液調整酸值等問題，造成混配的車用乙醇汽油金屬離子超標，對汽車發動機造成傷害，或汽車尾氣氮化物超標。燃料乙醇產品生產成本與產品質量穩定的矛盾是一個長期困擾行業的難題。