燃料乙醇生產(chǎn)中雜醇油的綜合利用及經(jīng)濟效益分析

釀酒科技200年第12期(總第198期) LIQUOR-MAKING SCIENCE& TECHNOLOGY2010N2ol98燃料乙醇生產(chǎn)中雜醇油的綜合利用及經(jīng)濟效益分析劉鉞,杜風(fēng)光,李曉(河南天冠企業(yè)集團有限公司,河南南陽(yáng)473000)摘要:研究了燃料乙醇副產(chǎn)品雜醇油的分離工藝,獲得了多種高附加值的單體有機醇;進(jìn)行了市場(chǎng)經(jīng)濟效益分析,設計了1500v年的雜醇油分離生產(chǎn)線(xiàn),采用間歇除前餾分和連續分離同分異構體結合的方法,每年產(chǎn)值達1500萬(wàn)元,具有良好的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益關(guān)鍵詞:燃料乙醇;雜醇油;異戊醇中圖分類(lèi)號:TS2622;TS2614;X797文獻標識碼:B文章編號:1001-9286(2010)12-081-03Comprehensive Utilization of Fusel Oil Derived From BioethonalProduction and Analysis of Its Economic benefitsLIU Yue DU Feng-guang and LI Xiao(He'nan Tianguan Enterprise Group Co Ltd, Nanyang, He'nan 473000, China)Abstract: The separation technology of fusel oil(the by-product in bioethanol production) into several high value-added mono-alcohols wasstudied in this study. Then, the economic benefits was analyzed. a production line with annual separation capacity of 1500 t fusel oil had been deigned by means of intermittent removal of head fraction and continuous separation of isomer, and such production line could produce good eco-nomic and social benefits of about 15 million RMB annuallyKey words: fuel ethanol; fusel oil; isoamyl alcohol隨著(zhù)人們對全球性能源危機的認識不斷深化及環(huán)境是異戊醇同分異構體相對揮發(fā)度接近10的分離瓶頸口保護意識的加強,利用生物質(zhì)資源進(jìn)行燃料乙醇的工業(yè)采用了高效填料塔,間歇分離前餾分同連續精餾分離異化生產(chǎn)成為人類(lèi)尋找化石資源替代品的重要手段。自“十構體相結合的工藝實(shí)現了產(chǎn)品的增值五”計劃以來(lái),國家出臺了一系列石油替代的激勵政策,試驗分別采用雜醇油和混合異戊醇為原料。生物質(zhì)液體燃料得到了快速發(fā)展。目前,全國燃料乙醇生1.2設備及方法產(chǎn)企業(yè)有5家,分別是黑龍江華潤酒精、安徽豐原生化、雜醇油分離試驗設備采用直徑200mm的間歇精餾吉林燃料乙醇、河南天冠和中糧廣西木薯項目,產(chǎn)量約塔,塔內裝有高效螺旋填料國,填料段高8000m,每200萬(wàn)t。隨著(zhù)燃料乙醇的不斷應用和推廣,雜醇油的產(chǎn)1000mm填料增加1個(gè)液體收集和再分配盤(pán),塔頂自然量不斷增加。根據《可再生能源“十一五”規劃》和國家制回流,并設有液體分布器,回流管線(xiàn)設有分水裝置,去除定的《可再生能源中長(cháng)期發(fā)展規劃》,2020年生物質(zhì)乙醇產(chǎn)品中的共沸水。試驗以雜醇油為原料,采用間歇蒸餾的量達到1000,雜醇油的產(chǎn)量將接近3萬(wàn)t。如果將根據不同組分的沸點(diǎn)差收集各餾程組分,得到混合異戊雜醇油分離成高純度的單體醇,則不僅解決對環(huán)境的污醇、異丁醇及混合丙醇。染問(wèn)題,而且獲得的醇類(lèi)產(chǎn)品及衍生物具有很高的經(jīng)濟同分異構體分離采用直徑200mm的連續精餾塔,效益和社會(huì )效益。塔內裝有髙效螺旋填料,填料段高25m,每2000mm填1材料與方法料增加1個(gè)液體收集和再分配盤(pán),塔頂自然回流,并設液體分布器岡。試驗以混合異戊醇為原料(2-甲基丁醇1.1材料含量20%,3-甲基丁醇含量80%),中下部進(jìn)料,提餾本課題的分離路線(xiàn)以雜醇油為基本原料,以原料的段10m,精餾段15m,塔頂連續采出塔釜有自動(dòng)排液裝精餾分離為主,生產(chǎn)異戊醇、2-甲基丁醇3-甲基丁醇置中國煤化工基丁醇和3-甲基丁醇混合醇及少量的異丁醇。根據雜醇油中組分的特點(diǎn),特別收稿日期:201007-21CNMHG作者簡(jiǎn)介:劉皺(1977-),男,河南南陽(yáng)人,碩士,工程師先后參與燃料乙醇、小麥谷朊粉生物基塑料等多種產(chǎn)品的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化工作發(fā)表行業(yè)論文數篇申請國家發(fā)明專(zhuān)利7項參與國家科技支撐科技部“863”及省市項目多項82釀酒科技2010年第12期(總第198期)· LIQUOR-MAKⅠ NG SCIENCE& TECHNOLOGY2010No.2Tol.198)同分異構體單體。甲基丁醇從塔頂下方側線(xiàn)采出口采出,純度超過(guò)995%3分析方法的3-甲基丁醇由塔釜自動(dòng)排液裝置排出,側線(xiàn)采出口可產(chǎn)品純度采用氣相色譜法測定,分為兩步,先測定樣以減少2-甲基丁醇中少量的輕組分。表2為不同進(jìn)料量品中混合戊醇的含量,再測定混合戊醇中2-甲基丁醇和的實(shí)驗數據。3-甲基丁醇的含量,3效益分析混合戊醇的檢測方法:色譜柱:DB-FFAP30m×0.25mm×025μm,載氣為3.1投資及效益分析9999%的氮氣;柱溫80℃,氣化室溫度200℃,氫火焰以醇類(lèi)產(chǎn)品為主,按照50萬(wàn)t年燃料乙醇的生產(chǎn)檢測器溫度200℃;分流比50:1。量,每年需要處理1500t雜醇油,原料中異戊醇含量按2-甲基丁醇和3-甲基丁醇的檢測方法45%計的話(huà),可以生產(chǎn)600t異戊醇;根據掌握的基本市色譜柱:AT-PONA50m×0.20mm×0.50μm,載氣為場(chǎng)容量,處理其中300t,生產(chǎn)3-甲基丁醇240t和2-甲99氮5氣;柱溫80℃,氣化室溫度200℃,氫火焰基丁醇60t,其余300t異戊醇用于酒類(lèi)香精及其他香料檢測器溫度200℃;分流比200:1。市場(chǎng);除此之外,還可以生產(chǎn)異丁醇50t及將近800t混2-甲基丁醇的旋光純度使用旋光儀檢測合醇。按此處理量計算原料及產(chǎn)值:2結果與討論500t雜醇油(45%)×4000元t=600萬(wàn)元;21間歇精餾分離雜醇油及分析300t異戊醇(99.5%×10000元/t=300萬(wàn)元;在間歇分離雜醇油的過(guò)程中引入了油水分離裝置,240t3-甲基丁醇(99%)×15000元t=360萬(wàn)元;利用異丁醇同水共沸分層的特點(diǎn),采用異丁醇作為夾帶60t2-甲基丁醇(99%)X80000元=480萬(wàn)元;劑,有效地解決了水分的影響,混合戊醇的收率提高到50t異丁醇(98%)×9000元/t=45萬(wàn)元;90%以上,結果見(jiàn)表1。800t混合醇ⅹ3000元/t=240萬(wàn)元;表1間歇精餾混合戊醇產(chǎn)值合計共1425萬(wàn)元餾分餾程質(zhì)量分數得率收率根據此處理量,需要1座500mm直徑的連續精餾名稱(chēng)混合丙醇74~89塔和2座300mm直徑的間歇塔,其中連續塔填料高油水相89~10530m,塔高接近40m,間歇塔填料高10m,塔高15m,設異丁醇105~107≥9550備制作加上產(chǎn)品原料儲罐、自動(dòng)化控制系統、儀器儀表等中間餾分128混合戊醇128~130≥995投資在300萬(wàn)元左右。3.2雜醇油分離能耗預算此工藝路線(xiàn)非常簡(jiǎn)單,雜醇油原料不用做預處理,關(guān)該項目主要的單元操作為精餾,采用04MPa蒸汽鍵是由于共沸產(chǎn)生的中間過(guò)渡產(chǎn)品大幅度降低,而且能以上的飽和蒸汽加熱,常溫水冷卻,塔頂自然回流塔高夠得到部分合格的異丁醇產(chǎn)品;由于分水階段的存在,乙40m左右能耗大致包括以下幾方面醇、丙醇等混合組分的水含量也在可控范圍內,可以作為32.1蒸汽消耗產(chǎn)品出售,增加了效益。雜醇油分離異戊醇采用間歇精餾,整個(gè)過(guò)程的綜合22連續精餾分離2-甲基丁醇及分析回流比為21;雜醇油的大致組成為水15%、乙醇15%、間歇塔生產(chǎn)的2-甲基丁醇含量20%的混合異戊醇丙醇5%、丁醇15%戊醇50%,其中,水的氣化潛熱最由高位槽經(jīng)進(jìn)料口進(jìn)入填料塔內純度超過(guò)95%的2-大2260kJkg,乙醇潛熱838kJ/kg,丙醇為725kJ/kg,丁表22-甲基丁醇連續精餾試驗塔釜溫度塔頂溫度塔釜濃度塔頂濃度塔頂旋光度進(jìn)料量塔頂出料量(L/h)回流比全塔壓降34.5127.899.0-4.605.04.0l27.934.399.099.58.00004.099.099.5133.9127.999.099.5中國煤化工90133.127.998.499.0CNMHG 805.0133.1128.098.0劉鉞,杜風(fēng)光,李曉·燃料乙醇生產(chǎn)中雜醇油的綜合利用及經(jīng)濟效益分析醇和戊醇分子量更大摩爾氣化潛熱同乙醇接近,質(zhì)量潛的消耗,由于冷卻器位置達到40m左右,所以水壓要求熱更小,根據雜醇油的組成,將平均氣化潛熱估計為03MPa以上,再加上循環(huán)水量比較大,所以電機功率會(huì )1000kJkg;水的比熱為42Jg·℃,乙醇為243J/g·℃,在20kW左右丙醇為296Jg:℃,丁醇為26Jg·℃,所以,雜醇油的平4結語(yǔ)均比熱為29Jg·℃左右,最高加熱溫度為異戊醇沸點(diǎn)132℃;雜醇油分離異戊醇的過(guò)程以2000Lh氣化量計本課題希望借助生物能源發(fā)展的時(shí)機,提高燃料乙算回流比21,最高加熱溫度132℃,每小時(shí)所需要的熱醇工廠(chǎng)的綜合利用水平增加產(chǎn)品的附加值。目前,無(wú)論量大致為2l×10k,需要蒸汽的理論值為1.0th。采用淀粉質(zhì)原料還是纖維質(zhì)原料生產(chǎn)乙醇其經(jīng)濟性都比異戊醇分離2-甲基丁醇和3-甲基丁醇同分異構體較差,本研究表明雜醇油的綜合開(kāi)發(fā)利用具有很好的經(jīng)采用連續精餾,回流比非常大,達801以上,氣化量以濟效益和社會(huì )效益,在燃料乙醇生產(chǎn)工廠(chǎng)中具有很好的800Lh計算,不考慮比熱部分,每小時(shí)所需要的熱量為推廣價(jià)值。4.0×10k需要蒸汽的理論值為02h。綜合起來(lái),熱效參考文獻:率按30%計算,每小時(shí)蒸汽消耗在40t以?xún)?。[王黎春,劉鉞,杜風(fēng)光我國生物質(zhì)能源現狀及前景門(mén)河南化32.2水消耗工,2009,(9):15-17由于醇類(lèi)產(chǎn)品的氣化潛熱都較小,只有水的1/3左2]周榮琪旋性戊醇與異戊醇分離的研究石油化工,1996,右,再加上比熱也比水低一半左右,而沸點(diǎn)又比較高,所25(2):99-100以冷卻相對比較容易,采用循環(huán)水完全可以冷卻;3座塔B]邢林劉鉞一種高效精餾填料塔P中國專(zhuān)利均采用單級冷卻,總的冷卻面積在120m2左右,每小時(shí)ZL200510029847.3,2007-12-19[4]邢林,劉鉞集成型毛細管氣液分配器[P]中國專(zhuān)利:需要50m3以上的循環(huán)水量。ZL200520045161.9,2006-11-8.323電耗[5]劉鉞杜風(fēng)光2-甲基丁醇和3-甲基丁醇的工業(yè)化分離[現該處理過(guò)程最大的電耗在于冷卻水所需要的潛水泵代化工,2006,(12):50-52中國酒類(lèi)品牌價(jià)值州老窖成央視黃金200強揭曉資源招標黑馬子本刊訊:11月19日,由中國酒類(lèi)流通協(xié)會(huì )和中華品牌戰略本刊訊:11月8日,被稱(chēng)為“中國經(jīng)濟的晴雨表”的央視廣告招標k4研究院共同主辦的“華博壞”第二屆中國酒類(lèi)品牌價(jià)值200張}會(huì )在北京正式召開(kāi),經(jīng)過(guò)澈烈角逐,瀘州老害成功奪得CTNV晚間在國家會(huì )議中心揭曉茅臺、五糧液、青島酒品牌價(jià)值位居前氵新聞?wù)c(diǎn)報時(shí))組合的第一單元和《天氣預報》獨家特約8個(gè)單元等獨F日三,分別為53146億元、52984億元、27814億元較首屆均有了占性黃金源成為央視黃金責源的招標黑馬增長(cháng)。裾介紹,本次招標,CCTV-1《晚間新聞?wù)c(diǎn)報時(shí)》組合率先開(kāi)標,上子在第二屆中國酒類(lèi)品牌價(jià)值20強中,從區域價(jià)值排名上}首次參與央視黃全資源招標會(huì )的瀘州老客表現搶眼,勇奪第一標。在看,四川以19家企業(yè)上榜,品牌價(jià)值合計15958億元居榜首;后續的央視廣告資源的至高點(diǎn)煩煩出手現場(chǎng)累計招標度3億元子從各酒種上看,白酒行業(yè)共141家,占總數的705%,略低于首連同前期簽約的CTV2戰略同盟,瀘州老客在夾視的投放到日前屬的衛2%啤酒、葡萄酒、黃酒、保健酒流通行業(yè)分別有22家、}為止已經(jīng)突破4億元希望借助這個(gè)平臺把國窖1573的高品質(zhì)、高F410家2家3家8家上榜。品位和瀘州老窖深厚的歷史文化底蘊傳遞給消費者。書(shū)《品牌價(jià)值評議報告》指出中國酒類(lèi)海外銷(xiāo)量不大,海外消短短一年時(shí)間,從春晚趙本山小品植入的驚艷亮相到央視財經(jīng)頻斗費者對中國酒類(lèi)認知不足,中國還沒(méi)有真正意義上的全球知名『道戰略同置的簽訂;從中國探月工程官方戰略合作伙伴T(mén)C在夾視品牌。其中,白酒完全具有風(fēng)靡全球的實(shí)力,但全球行銷(xiāo)形象太}的熱播,再到今天一舉奪得CCTV-1《晚間新聞?wù)c(diǎn)報時(shí)》組合的第一了復雜,信息量過(guò)大不容易被新消費者接受為此,以茅臺西鳳、}單元和(天氣預報》獨家特約的8個(gè)單元等獨占性黃金資源廣告,瀘州子古并、酒鬼金六福等十家白酒著(zhù)名企業(yè)為主體,發(fā)布了“中白}老客通過(guò)央視平臺頻頻發(fā)力,全面提開(kāi)品牌高度加大品牌傳播力度,王酒全球定位”將中國白酒定位于“增加飲酒樂(lè )趣”。與國家大事件緊密關(guān)聯(lián),有力詮釋了“瀘州老窖中國榮耀”的傳播主子第二屆中國酒類(lèi)品牌價(jià)值譯議組委會(huì )秘書(shū)長(cháng)陳剛介紹蒙!題引發(fā)了社會(huì )各界的廣泛關(guān)注。這一切無(wú)不展現了瀘州老客濃香鼻孑于有周邊國家準備把白酒(燒酒)中報世界非物質(zhì)文化遺產(chǎn),中}祖的大中國煤化工斗國酒類(lèi)流通協(xié)會(huì )、中國詩(shī)酒文化協(xié)會(huì )和中華品牌戰略研究院擬CNMH道,加呔品牌塑造、提升的力度,不,子媒體及公關(guān)活動(dòng)投入號召部分優(yōu)秀白酒產(chǎn)區聯(lián)合部分著(zhù)名白酒品牌,將中國白酒中{也會(huì )有大手筆,該公司的表現極大地鼓舞了經(jīng)鋪商的信心。(小的人