[发明专利]一种淀粉基燃料乙醇的清洁生产方法

摘要

本发明涉及一种淀粉基燃料乙醇的清洁生产方法，包括以下工段：(1)液化，(2)糖化，(3)发酵，(4)蒸馏和脱水，还包括废糟综合处理和副产品回收利用工段。其中液化工段采用低压喷射器连续蒸煮工艺；发酵工段采用半连续发酵系统，使发酵醪处于流动状态，促进酵母与醪液的均匀接触；蒸馏和脱水工段采用新鲜蒸汽供热精馏塔，精馏塔塔顶酒汽供热组合塔，组合塔塔顶酒汽供热粗馏塔的热耦合方案，得到的无水乙醇经混配后得到变性燃料乙醇，质量满足国家标准GB18350-2001，并通过废糟综合处理及副产品回收利用工段回收利用废糟及废气中的有用物质。该方法中各生产工段换热网络和水网络合理匹配，实现了物耗和能耗低、资源利用充分的清洁生产目标。

主权项

一种淀粉基燃料乙醇的清洁生产方法，其特征在于包括以下工段：(1)液化：将淀粉质原料与水及α‑淀粉酶混合搅拌均匀，得到干物质质量含量为20％～34％的粉浆，预热至70～85℃后送入预液化罐，搅拌均匀，然后将粉浆加热至80～90℃，再进行低压蒸汽喷射液化，出料温度为100～110℃，然后在100～110℃保持1～2h进行蒸煮熟化，将所得熟化后的醪液降温至65～80℃后进行闪蒸冷却，得到液化醪；(2)糖化：用硫酸调节液化醪的pH值为4.0～4.5，搅拌的同时加入α‑1，4‑葡萄糖水解酶，其用量按3.2～4.0kg/t燃料乙醇产品计，加完后在50～70℃下保温30～60min进行糖化；糖化后的醪液冷却至28～32℃得到糖化醪；(3)发酵：将工段(2)中所得糖化醪总质量的30％～40％与活性干酵母和尿素加入酒母罐中，搅拌均匀后进行增殖和发酵，得到的酒母醪与余下糖化醪混合后的醪液流入1#连续发酵罐，加满后，自然流入2#连续发酵罐，2#连续发酵罐加满后，自然流入3#连续发酵罐；3#连续发酵罐加满后，流入4#间歇发酵罐，4#间歇发酵罐加满后，则由3#连续发酵罐改流至5#间歇发酵罐，按此步骤由3#连续发酵罐逐个加满5#～n#间歇发酵罐后进行间歇发酵，其中n＝6～10；发酵结束后，得到发酵成熟醪；(4)蒸馏和脱水：将发酵成熟醪预热后引入粗馏塔脱气段进行脱气，脱出的CO2随酒精蒸汽进入脱汽段冷凝器冷凝，排出CO2及不凝气体；脱气后的成熟醪分成两股，一股占总质量流量的30％～60％，引入粗馏塔提馏段进行初步蒸馏，得到酒精蒸汽和粗馏塔塔底废醪，所述酒精蒸汽经脱汽段冷凝器冷凝后得到粗酒，引入粗酒精罐，所述废醪由粗馏塔底部排出；另一股脱气后的成熟醪从脱气段底部侧线抽出，经组合塔塔底废醪预热后引入组合塔进行再次蒸馏，得到塔顶酒精蒸汽和组合塔塔底废醪；所述塔顶酒精蒸汽一部分引入粗馏塔的强制循环再沸器中冷凝，冷凝潜热用于加热粗馏塔，冷凝液作为塔顶回流；另一部分酒精蒸汽引入分子筛脱水机组，得到浓度为60％～80％V/V的淡酒和无水乙醇成品蒸汽，淡酒引入粗酒精罐，无水乙醇成品蒸汽冷凝后即得到燃料乙醇产品；所述废醪由组合塔底部排出；将粗酒精罐中的粗酒预热后引入精馏塔进行浓缩和分离，分别得到含杂醇油的酒精、塔顶酒精蒸汽和塔底余馏水；所述含杂醇油的酒精从进料层上方引出后进行冷却，然后用水稀释洗涤，分层后移出的下层为杂醇油稀释洗涤淡酒，进入粗酒精罐；所述塔顶酒精蒸汽引入组合塔的强制循环再沸器中冷凝，冷凝的潜热用来加热组合塔，冷凝液质量流量的40％～70％回流至精馏塔顶层塔板，其余冷凝液引入组合塔进行再次蒸馏；所述塔底余馏水由精馏塔塔底引出。