乙醇分子是由乙基和羟基两部分组成,可以看成是乙烷分子中的一个氢原子被羟基取代的产物,也可以看成是水分子中的一个氢原子被乙基取代的产物。乙醇分子中的碳氧键和氢氧键比较容易断裂。
燃料乙醇质量标准
1.外观 |
无色透明 |
2.乙醇含量 %(w/w) |
≥99.5 |
3.水份 %(w/w) |
≤0.5 |
4.酸(以乙酸计) %(W/W) |
≤0.007 |
5.高级醇 %(W/W) |
≤0.4 |
6.不挥发物 %(W/W) |
≤0.001 |
1. 市场行情
中国乙醇产量位居世界第三位。现有专业乙醇生产企业200余家,另有设立乙醇生产车间的酿酒企业约700家。
中国乙醇的年需求容量为500万吨,在未来10年内,需求量将接近1000万吨,而目前的年生产能力仅有100万吨,原料乙醇市场发展存在很大的空间。
目前吉林燃烧乙醇有限公司、河南天冠集团、安徽丰原集团与黑龙江华润集团都建有10万吨以上规模的生产线,还有几个此类项目正在准备建设。
2. 应用领域
l 车用燃料领域,主要包括乙醇汽油和乙醇柴油;
l 燃料电池领域;
l 石化工业领域,作为基础原料;
l 食品及其它化工领域;
l 食用白酒领域;
l 医药消毒。
近期中国市场的原料乙醇主要用于燃料及食品领域。
3. 技术指标
原料:葡萄糖,耐高温酒酵母(干), 营养盐等
发酵时间:20-22小时,连续运行15天
酒度: 12-15% (V/V)
酵母浓度: 1.5% DS
装料系数:80%
温度:36-38度
4. 工艺流程
a.种子培养:选用优质酒精酵母经培菌室一级培养成熟后接入已配料、灭菌的种母培养基在不断通风、搅拌、冷却的情况下进行种母培养,成熟后待用。
b.发酵:已配料、灭菌后的发酵培养基接入成熟种母进行发酵培养,待种母及酒精达到一定浓度后,引出发酵醪进行水力分离和膜分离,活力强的酵母回流到发酵罐,以保持高酵母密度和高发酵强度。在发酵过程中连续流加浓糖,间歇加入营养盐和空气以供给酵母增殖所需的溶解氧和营养物质。为了保持发酵恒定温度,发酵液进行强制外循环冷却。初馏塔上段排出的乙醇含量约0.2%准废液回至发酵罐,在减少工艺补充水的同时减少了乙醇的损失。
c.水力分离:发酵液泵送至水力分离器进行水力分离,废渣由重相部分排出送至初馏塔底部,回收其中的乙醇和酵母,轻相部分为活性较高的酵母流入金属微滤膜。
d.金属膜微滤:部分发酵液与分离器轻相液进入微滤膜,将乙醇、水透析并泵入初馏塔,截流液回流至发酵罐。
e.初馏:水力分离器重相液进入初馏塔底部经再沸器转换为乙醇蒸汽,酵母等固形物逐步浓缩并由该塔下部排出。金属膜透过的乙醇溶液进入初馏塔上部,经上升的乙醇蒸汽加热并提浓,酒汽继续上升与进料醪液换热后,进入精馏塔。被提酒后的膜透液经换热后回至发酵罐。
f.精馏:初馏塔来的乙醇溶液(40%)在精馏塔中部进塔,经该塔不断提浓至近恒沸点由出料口排出。精馏塔为间接加热方式,用蒸汽加热再沸器,将乙醇溶液蒸发使精馏塔正常运行。被提酒后的水份由精馏塔底部排出,可供玉米浸泡和调浆使用。
g.汽化膜脱水:由精馏塔排出的近恒沸酒汽进入汽化膜后脱水,使乙醇含量达到燃料酒精指标,经收集入成品库。