[发明专利]以木薯为原料制取燃油生物丁醇的方法无效
申请号: | 200710050079.9 | 申请日: | 2007-09-18 |
公开(公告)号: | CN101165188A | 公开(公告)日: | 2008-04-23 |
发明(设计)人: | 王燕飞 | 申请(专利权)人: | 王燕飞 |
主分类号: | C12P7/06 | 分类号: | C12P7/06;C10L1/02;C12R1/01 |
代理公司: | 南宁明智专利事务所有限公司 | 代理人: | 黎明天 |
地址: | 530003广西壮族自治区南宁市明秀西路*** | 国省代码: | 广西;45 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 木薯 原料 制取 燃油 生物 丁醇 方法 | ||
技术领域
本发明涉及一种以木薯为原料制取燃油生物丁醇的方法。
背景技术
丁醇,分子式为CH3CH2CH2CH2OH,无色液体,比重0.8098(20/4°)。沸点117.7°;凝固点-89.0°。溶于水,能与乙醇和乙醚混溶。蒸气与空气形成爆炸性混合物,爆炸极限3.7-10.2%(体积)。
丁醇是非常重要的化工原料和工业生产过程中的溶剂。多年来,在一些主要的溶剂生产国,丁醇等主要用作化工溶剂和脱水剂,并用于制醋酸丁酯和树脂等。
目前,丁醇的生产工艺有几种:
(1)用乙醛为原料经缩合加氢制得。
(2)丙烯羰化加氢制取。
(3)以玉米为原料发酵生产丁醇
(4)以糖蜜为原科(即制糖时不能结晶的糖类)生产丁醇。
以石油化工合成法生产的丁醇占绝对市场份额。国内基本都采用以玉米为原料经发酵制取丁醇的方法,其工艺过程为:玉米→粉碎→蒸煮→后熟→醪冷却→接种→发酵→分馏→得到丁醇、丙酮、乙醇产品。
发明内容
本发明的目的在于提供一种以我国南方极丰富的木薯资源为原料制取燃油生物丁醇的方法。
本发明所采取的技术方案是:
以木薯为原料,经粉碎,或直接以木薯淀粉,浸泡后加酸或加碱去除杂质。然后加入S1010多功能催化剂反应。冷却后再接入CL·a-b Np-1菌种发酵。得出的混合液经分馏得到粗品燃油生物丁醇,粗品燃油生物丁醇经QR-W吸收剂处理后得精品燃油生物丁醇。按用途需要,加入QR-E改性剂,得合格燃油生物丁醇。
以木薯为原料生产燃油生物丁醇,其反应机理、化学反应方程式如下:
4CH3COCH(OH)2→4CH3CHO+4HCOOH
HCOOH→H2+CO2
CH3CHO+H2→CH3CH2OH
具体工艺路线为:
木薯片→粉碎→调浆(加酸或碱)→浸泡→加催化剂→蒸煮→冷却→加菌种发酵→蒸馏→分馏→吸收→精品燃油生物丁醇加改性剂→合格燃油生物丁醇。
将木薯片(或木薯精淀粉)粉碎后放入调浆池内加清水浸泡,水量为淀粉量的7~12倍,水温在常温至50℃之间,以利各种杂质溶解于水中,在浸泡液中加入酸(HCl;H2SO4均可),PH值调至3~6之间,或加入碱NaOH或Na2CO3、Ca(OH)2均可,PH值调至8~10之间,浸泡4~12小时后即可换水,将上层杂质弃之,反复至含杂质较少为止,清洗过的木薯粉浓度在10~30%之间,即加入0.1~1%S1010催化剂,催化温度控制在50~110℃之间,同时进行搅拌,催化0.5至2小时结束。然后将液体冷却至常温或40℃以下,加CL·a-b Np-1菌种发酵,接种量为10~20%(按淀粉发酵液量计),接种后在常温至42℃之间发酵48~72小时,即生成丁醇、丙酮、乙醇混合液。先将混合液经精馏塔蒸出浓度为30%左右的溶剂液,温度控制在90~100℃之间,然后将混合液在60~80℃温度间分离出丙酮、乙醇,得到的生物丁醇产品与水共沸物蒸出,温度控制在92~98℃之间,即可得到粗燃油生物丁醇。粗品燃油生物丁醇加入5~10%QR-W吸收剂后,升温60~90℃,保温1~2小时,经过滤后得精品燃油生物丁醇。按用途需要,加入QR-E改性剂,循环搅拌后得合格燃油生物丁醇。改性剂也可不加。
本发明采用木薯作原料制取燃油生物丁醇,因木薯含有大量的淀粉(比玉米含量高),同时也含有其它有毒物质,如氰酸、果胶、单宁、树脂及部分高分子成份等,故本发明采用浸泡方法,通过加入不同的酸、碱,调PH4~9,来除去木薯中的有害有毒成分,以利于后一道发酵工序细菌的生长。因木薯淀粉结构与玉米淀粉结构有较大差别,木薯含支链淀粉多,在蒸煮过程中会变成浓稠的粘液,无法进行输送,本发明采用添加S1010即以酶类为主体的复合型催化剂,将木薯淀粉结构分解为低聚糖和直链淀粉,然后在常温至40℃左右接入菌种进行发酵,生成的丁醇、丙酮、乙醇混合物再经分馏即可得生物丁醇。
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