[发明专利]一种燃料乙醇节能清洁生产方法

说明书

本发明公开了一种燃料乙醇节能清洁生产方法，生产过程包括醪液制备单元、精馏脱水单元和废醪液处理单元；精馏脱水单元的第一精塔再沸器的加热蒸汽为新鲜蒸汽，排出的蒸汽凝水收集后送至第一精塔塔釜直接加热塔釜液。通过采用蒸汽多级多效利用、侧线采出脱杂、两级解析再生、液化闪蒸尾气脱杂及工艺废水回用等技术，生产1吨燃料乙醇产品蒸汽消耗≤1.3吨，燃料乙醇产品的酸度指标≤40mg/L，有效降低了燃料乙醇生产过程中能耗物耗，实现工艺废水零排放的清洁生产，解决了燃料乙醇产品酸度指标不稳定，达不到GB18350‑2013变性燃料乙醇标准要求的行业难题，提高生物燃料乙醇的市场竞争力，所属技术领域为可再生清洁能源技术。

技术领域

本发明涉及一种燃料乙醇节能清洁生产方法，可有效降低生物乙醇生产过程中的能耗，实现工艺废水的零排放的清洁生产过程，解决燃料乙醇产品酸度指标不稳定，达不到GB18350-2013变性燃料乙醇标准要求等行业难题，提高生物燃料乙醇的市场竞争力，所属技术领域为可再生清洁能源技术领域。

背景技术

以发酵法生产的燃料乙醇，具有和矿物燃料相似的燃烧性能，其生产原料为生物源，是一种可再生的能源。此外，乙醇燃烧过程所排放的一氧化碳和含硫气体均低于汽油燃烧，所产生的二氧化碳和作为原料的生物源生长所消耗的二氧化碳的数量上基本持平，这对减少大气污染及抑制温室效应意义重大。

目前，燃料乙醇通常采用两大类原料，一类为玉米、小麦、高梁、水稻、木薯和红薯等淀粉质原料，另一类为甘蔗和糖蜜等糖质原料。生产过程主要包括醪液制备单元、精馏脱水单元、废醪液处理单元。作为车用液体燃料，燃料乙醇产品对生产过程的能源消耗指标更加关注，希望燃料乙醇产品有较高的能量产出比，并要求燃料乙醇产品酸度等技术指标稳定，满足GB 18350-2013-变性燃料乙醇产品标准，即酸度指标(以乙酸计)≤56mg/L，最大限度减少废水等生产废物的排放。

目前，燃料乙醇产品主流生产技术的主要耗能体现在精馏脱水单元，清洁生产体现在废醪液处理单元的废水排放对环境的影响，生产1吨燃料乙醇产品的精馏脱水单元的蒸汽消耗≥1.6吨；生产1吨燃料乙醇产品的排放工艺废水≥3吨，工艺废水排放量较高，难以实现清洁生产；另外，燃料乙醇产品酸度指标还不稳定，经常超标，通常需要添加有机碱或无机碱进行调控。这些都影响了燃料乙醇的推广使用，制约了行业的持续健康发展。亟待开发一种燃料乙醇节能清洁生产方法，实现燃料乙醇行业的健康持续发展。

发明内容

本发明公开了一种燃料乙醇节能清洁生产方法，原料为玉米、小麦、高梁、水稻、木薯和红薯等淀粉质原料，以及甘蔗和糖蜜等糖质原料，生产过程包括醪液制备、精馏脱水和废醪液处理单元。

1.醪液制备单元

以淀粉质为原料的醪液制备单元主要功能是通过拌料、液化、糖化发酵步骤制备乙醇发酵醪原料，主要设备包括粉碎装置、预液化罐、喷射液化器、闪蒸罐、液化罐、液化冷却器、酒母扩培罐、二氧化碳洗涤塔、发酵罐等，生产过程(参见图1)如下：

原料送入粉碎机进行粉碎，粉碎后的粉料送至预液化罐，同时向预液化罐中加入拌料水，拌料水包括来自淀粉质原料多效蒸发装置的蒸发凝水、第一精塔釜水及二氧化碳洗涤塔洗涤水。预液化罐中的液化醪经喷射液化器加热后送至闪蒸罐，闪蒸罐中的液化醪闪蒸降温后送至液化罐，二氧化碳洗涤塔的洗涤水作为拌料水的一部分，富集了影响乙醇产品酸度指标的杂质，在闪蒸罐闪蒸操作过程中随闪蒸罐的闪蒸尾气排出，同时向液化罐流加淀粉酶等辅料进行液化操作，参见图1。