[发明专利]乙醇的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及乙醇的制造方法，涉及一种乙醇的制造方法，其利用了使生物质、即用可再生的来源于生物的有机性资源除去化石资源而得到的物质通过热化学气化反应而生成的原料气体。

背景技术

作为地球变暖对策的一环，要求用于减少被视为地球变暖的主要原因的二氧化碳向大气中的排放量的对策。生物质是通过光合作用利用二氧化碳的固定而生长的物质，因而作为不增加二氧化碳的排放量的有力的候补，提出了各种利用方法。

其中，要求确立作为以生物质为原料的重要的化学品的、也被期待作为汽车的燃料的乙醇的高效制造方法。

作为以生物质为原料的乙醇的制造方法，提出了使用发酵等生物学工艺由生物质直接合成乙醇的方法。

但是，用于将木质类的生物质中含有约30质量％的木质素或纤维素转换成乙醇的前处理中，需要非常多的工序，成本高，存在技术上和经济方面的问题。另外，产生大量的生物质的残渣，还存在生物质的利用率低的问题。

与此相对，提出了通过热化学气化由生物质产生的以氢气、一氧化碳、甲烷、乙烷等低级烃、二氧化碳为主要成分的气体的制造方法(例如，参照专利文献1)。需要说明的是，以下，将通过生物质的热化学气化所产生的气体称为生物质气体。

但是，在生物质的热化学气化反应中，通常例如使用固定床或流化床等的气化炉等生成一氧化碳和氢气的混合气体，根据产生条件，氢气的比例少，以直接合成乙醇为目的使用时，存在无法成为有效的乙醇合成的原料的问题。

专利文献1：日本特表2009-532483号公报

发明的概要

本发明的课题在于提供将通过生物质的气化而得到的含有氢气、一氧化碳的原料气体高效、高产量地直接转换成乙醇的乙醇的制造方法。

本发明为一种乙醇的制造方法，其中，使通过生物质的热化学气化反应产生的原料气体在催化剂的存在下反应，所述催化剂含有铑、至少一种过渡金属和选自锂、镁、锌中的至少一种元素。

另外，所述乙醇的制造方法中，催化剂是负载于二氧化硅载体上的由铑、锰、锂和钪构成的催化剂、负载于二氧化硅载体上的由铑、钼、铱、铜和钯构成的催化剂、或负载于二氧化硅载体上的由铑、镁、锆和锂构成的催化剂中的任一种。

所述乙醇的制造方法中，对由生物质通过热化学气化反应产生的原料气体进行精制，在乙醇合成装置中使其反应，将从反应产物中分离出的未反应原料气体和副产物气体利用低级烃重整处理装置进行重整反应处理为一氧化碳和氢气后，循环到所述乙醇合成装置中，接着，用多段蒸馏塔分离粗乙醇液，再通过设有与氢气的反应催化剂的氢化处理装置将残留乙醛、乙酸、乙酸乙酯转换为乙醇。

发明的效果

本发明的乙醇的制造方法使用了含有铑和至少一种过渡金属、以及其他金属的催化剂，因而能够使用通过生物质的热化学气化反应得到的含有一氧化碳和氢气的气体高效地直接制造乙醇。

附图说明

图1是说明从生物质的气化至乙醇的制造的工序的图。

符号说明

1乙醇制造工序

2生物质供给部

3水蒸气供给部

4气化炉

5还原装置

6脱硫装置

7a气液分离装置

7b气液分离装置

7c气液分离装置

8氢气供给部

9冷凝水排出口

10灰分取出口

11a循环压缩机

11b循环压缩机

12乙醇合成装置

13液状产物取出口

14废气取出口

15低级烃重整处理装置

16多段蒸馏塔

17回收单元

18液体供给泵

19氢化处理装置

20氢氧化钠水溶液供给口

21多段蒸馏塔

22沸石吸附分离塔

23乙醇取出口

24乙醇取出口

25残留成分取出口

具体实施方式

关于本发明的乙醇的制造方法和乙醇的制造催化剂，只要是含有一氧化碳、氢气的气体，则可以利用任意的气体作为原料气体，举例对将通过生物质的热化学反应得到的含有一氧化碳、氢气的生物质气体用于原料气体的方法进行说明。

图1是说明从生物质的热化学反应所产生的气化至乙醇的制造的工序的图。