[发明专利]一种玉米秸秆生产酒精的工艺

说明书

(一)技术领域

本发明属于农副产品加工领域，特别涉及一种玉米秸秆生产酒精的工艺。

(二)背景技术

酒精是一种重要的工业原料，广泛应用于食品、化工医药等领域，它可 以部分替代汽油。具调查，安徽、江苏、山东和河北四省31个试点城市提供 的车用汽油中，目前燃料乙醇的比例已经达到了13％。而在不对汽车发动机进 行改造之前，燃料乙醇的比例还可以再增加2个百分点至15％。如果对发动机 稍做改动，这一比例则可达到22％，具有安全、清洁、再生等优点。燃料酒精 原先主要以糖蜜、薯类、玉米、谷物为原料发酵生产。但我国人多地少，耕 地稀缺，以粮食为原料制取生物燃料显然不符合我国的国情。针对这一现状， 国家对以粮食为原料制取生物燃料酒精进行了限制，并按照“不与人争粮、不 与人争地”的原则，重点支持纤维资源如秸秆等非粮食原料制取生物燃料酒精。 利用秸秆制造燃料酒精，不仅可以获得“可持续的”原料来源，而且还可以帮 助农民增收，此外该项目技术还能缓解秸秆焚烧导致的污染难题。据了解，我 国农作物秸秆年产量约6亿吨，用于造纸、畜牧及农村生活燃料的不足40％， 大部分被直接焚烧，这一过程不仅排出大量的温室气体二氧化碳和甲烷，同时 还会对空气、交通等造成不良影响。

在我国，玉米秸秆是一种丰富的资源，利用玉米秸秆生产燃料酒精是利 用再生资源解决液体燃料的一个国际性大问题，越来越受到重视，不少国家和 企业已开展此项工作，但目前为止还没有实现大规模工业化生产，原因主要在 于存在以下问题：(一)污染：秸秆是通过强碱分解进行的，生产过程中要产 生大量的废水，污染严重。(二)成本：秸秆的形状较长，运输起来并不方便， 运输费用过高；目前适应固体发酵的高活性纤维素酶的使用成本大都在3000 元/吨左右；产出比低，目前的技术是十吨原料产出一吨酒精，纤维素制造乙 醇的成本达到每吨6000元到7000元(一般粮食制乙醇的成本为4800元到5000 元)，因此，成本非常高。

(三)发明内容

本发明的目的在于提供一种玉米秸秆生产酒精的工艺，可以克服目前工艺 污染严重、成本过高的缺陷，便于工业化生产。

本发明采用的技术方案如下：

一种玉米秸秆生产酒精的工艺，将玉米秸秆粉碎、揉丝，然后按照1∶ 0.003-0.005的质量比例加入酒精生化酶进行酶解，把酶解后的原料放入纤维 真空分离机里加蒸汽至80-93℃，然后将气体抽出冷凝为液体，精馏、去杂后 即得酒精。

所述的酒精生化酶优选河南省瑞特利生物技术有限公司产酒精生化酶 JJSH3/06，，可通过市场购买得到。该酶酶活力(IU/g)：≥9500；含水量(％)： ≤5.0；酶活力保存率(室温、两年)：≥90％。盐析，硫酸铵饱和度为30-80 ％，有机溶剂沉淀，有机溶剂浓度为40-90％。此酶的酶活高、酶解能力强， 便于采用后续工艺提取高纯度的乙醇。

进一步，将玉米秸秆粉碎为3-3.5cm。粉碎、揉丝、加酒精生化酶以及打 包的过程可于收割过程中进行，这样极大的方便了运输。

加入酒精生化酶后密封，于常温保存或埋于地下。密封时可采用内衬塑料 膜袋的蛇皮袋，蛇皮袋应经过空气净化，可以50Kg为一袋。一般酶解时间达 到7天后就可进行下一步的操作；其中将密封的原料埋在地下，既减少库房面 积又起到保温作用，减少了原料储存的成本。

具体的，当加蒸汽的原料达到要求温度时，可启动真空抽滤泵将气体抽入 冷凝器，气体冷却转化为液体，由于液体中含有杂质和过多水分，再将液体加 以精馏、脱水去除杂质如醛脂、杂醇油等，即可提取得到质量百分含量不低于 99％的酒精。

所述的冷凝于常温下进行即可。

酒精提取结束后，将纤维真空分离机里的物质进行固液分离回收利用。固 体和液体可用分别于生产高附加值产品纤维、造纸、木糖等。

本发明以玉米秸秆为主要原料发酵制造乙醇，原材料与产品的比例不大于 6.5∶1，产品质量完全符合工业酒精国家标准GB/T394.1-2008，生产过程基本 无污染且副产物也都得到了充分的回收利用；所述的工艺整个生产流程非常 短、节约时间的同时效率大大提高、能耗也得以降低，最终大大降低玉米秸秆 生产酒精的价格，成本可控制在4000元/吨以内。

本发明相对于现有技术，有以下优点：