燃料乙醇生产中杂醇油的综合利用及经济效益分析

酿酒科技200年第12期(总第198期) LIQUOR-MAKING SCIENCE& TECHNOLOGY2010N2ol98燃料乙醇生产中杂醇油的综合利用及经济效益分析刘钺,杜风光,李晓(河南天冠企业集团有限公司,河南南阳473000)摘要:研究了燃料乙醇副产品杂醇油的分离工艺,获得了多种高附加值的单体有机醇;进行了市场经济效益分析,设计了1500v年的杂醇油分离生产线,采用间歇除前馏分和连续分离同分异构体结合的方法,每年产值达1500万元,具有良好的经济效益和社会效益关键词:燃料乙醇;杂醇油;异戊醇中图分类号:TS2622;TS2614;X797文献标识码:B文章编号: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随着人们对全球性能源危机的认识不断深化及环境是异戊醇同分异构体相对挥发度接近10的分离瓶颈口保护意识的加强,利用生物质资源进行燃料乙醇的工业采用了高效填料塔,间歇分离前馏分同连续精馏分离异化生产成为人类寻找化石资源替代品的重要手段。自“十构体相结合的工艺实现了产品的增值五”计划以来,国家出台了一系列石油替代的激励政策,试验分别采用杂醇油和混合异戊醇为原料。生物质液体燃料得到了快速发展。目前,全国燃料乙醇生1.2设备及方法产企业有5家,分别是黑龙江华润酒精、安徽丰原生化、杂醇油分离试验设备采用直径200mm的间歇精馏吉林燃料乙醇、河南天冠和中粮广西木薯项目,产量约塔,塔内装有高效螺旋填料国,填料段高8000m,每200万t。随着燃料乙醇的不断应用和推广,杂醇油的产1000mm填料增加1个液体收集和再分配盘,塔顶自然量不断增加。根据《可再生能源“十一五”规划》和国家制回流,并设有液体分布器,回流管线设有分水装置,去除定的《可再生能源中长期发展规划》,2020年生物质乙醇产品中的共沸水。试验以杂醇油为原料,采用间歇蒸馏的量达到1000,杂醇油的产量将接近3万t。如果将根据不同组分的沸点差收集各馏程组分,得到混合异戊杂醇油分离成高纯度的单体醇,则不仅解决对环境的污醇、异丁醇及混合丙醇。染问题,而且获得的醇类产品及衍生物具有很高的经济同分异构体分离采用直径200mm的连续精馏塔,效益和社会效益。塔内装有髙效螺旋填料,填料段高25m,每2000mm填1材料与方法料增加1个液体收集和再分配盘,塔顶自然回流,并设液体分布器冈。试验以混合异戊醇为原料(2-甲基丁醇1.1材料含量20%,3-甲基丁醇含量80%),中下部进料,提馏本课题的分离路线以杂醇油为基本原料,以原料的段10m,精馏段15m,塔顶连续采出塔釜有自动排液装精馏分离为主,生产异戊醇、2-甲基丁醇3-甲基丁醇置中国煤化工基丁醇和3-甲基丁醇混合醇及少量的异丁醇。根据杂醇油中组分的特点,特别收稿日期:201007-21CNMHG作者简介:刘皱(1977-),男,河南南阳人,硕士,工程师先后参与燃料乙醇、小麦谷朊粉生物基塑料等多种产品的研发和产业化工作发表行业论文数篇申请国家发明专利7项参与国家科技支撑科技部“863”及省市项目多项82酿酒科技2010年第12期(总第198期)· LIQUOR-MAKⅠ NG SCIENCE& TECHNOLOGY2010No.2Tol.198)同分异构体单体。甲基丁醇从塔顶下方侧线采出口采出,纯度超过995%3分析方法的3-甲基丁醇由塔釜自动排液装置排出,侧线采出口可产品纯度采用气相色谱法测定,分为两步,先测定样以减少2-甲基丁醇中少量的轻组分。表2为不同进料量品中混合戊醇的含量,再测定混合戊醇中2-甲基丁醇和的实验数据。3-甲基丁醇的含量,3效益分析混合戊醇的检测方法:色谱柱:DB-FFAP30m×0.25mm×025μm,载气为3.1投资及效益分析9999%的氮气;柱温80℃,气化室温度200℃,氢火焰以醇类产品为主,按照50万t年燃料乙醇的生产检测器温度200℃;分流比50:1。量,每年需要处理1500t杂醇油,原料中异戊醇含量按2-甲基丁醇和3-甲基丁醇的检测方法45%计的话,可以生产600t异戊醇;根据掌握的基本市色谱柱:AT-PONA50m×0.20mm×0.50μm,载气为场容量,处理其中300t,生产3-甲基丁醇240t和2-甲99氮5气;柱温80℃,气化室温度200℃,氢火焰基丁醇60t,其余300t异戊醇用于酒类香精及其他香料检测器温度200℃;分流比200:1。市场;除此之外,还可以生产异丁醇50t及将近800t混2-甲基丁醇的旋光纯度使用旋光仪检测合醇。按此处理量计算原料及产值:2结果与讨论500t杂醇油(45%)×4000元t=600万元;21间歇精馏分离杂醇油及分析300t异戊醇(99.5%×10000元/t=300万元;在间歇分离杂醇油的过程中引入了油水分离装置,240t3-甲基丁醇(99%)×15000元t=360万元;利用异丁醇同水共沸分层的特点,采用异丁醇作为夹带60t2-甲基丁醇(99%)X80000元=480万元;剂,有效地解决了水分的影响,混合戊醇的收率提高到50t异丁醇(98%)×9000元/t=45万元;90%以上,结果见表1。800t混合醇ⅹ3000元/t=240万元;表1间歇精馏混合戊醇产值合计共1425万元馏分馏程质量分数得率收率根据此处理量,需要1座500mm直径的连续精馏名称混合丙醇74~89塔和2座300mm直径的间歇塔,其中连续塔填料高油水相89~10530m,塔高接近40m,间歇塔填料高10m,塔高15m,设异丁醇105~107≥9550备制作加上产品原料储罐、自动化控制系统、仪器仪表等中间馏分128混合戊醇128~130≥995投资在300万元左右。3.2杂醇油分离能耗预算此工艺路线非常简单,杂醇油原料不用做预处理,关该项目主要的单元操作为精馏,采用04MPa蒸汽键是由于共沸产生的中间过渡产品大幅度降低,而且能以上的饱和蒸汽加热,常温水冷却,塔顶自然回流塔高够得到部分合格的异丁醇产品;由于分水阶段的存在,乙40m左右能耗大致包括以下几方面醇、丙醇等混合组分的水含量也在可控范围内,可以作为32.1蒸汽消耗产品出售,增加了效益。杂醇油分离异戊醇采用间歇精馏,整个过程的综合22连续精馏分离2-甲基丁醇及分析回流比为21;杂醇油的大致组成为水15%、乙醇15%、间歇塔生产的2-甲基丁醇含量20%的混合异戊醇丙醇5%、丁醇15%戊醇50%,其中,水的气化潜热最由高位槽经进料口进入填料塔内纯度超过95%的2-大2260kJkg,乙醇潜热838kJ/kg,丙醇为725kJ/kg,丁表22-甲基丁醇连续精馏试验塔釜温度塔顶温度塔釜浓度塔顶浓度塔顶旋光度进料量塔顶出料量(L/h)回流比全塔压降34.5127.899.0-4.605.04.0l27.934.399.099.58.00004.099.099.5133.9127.999.099.5中国煤化工90133.127.998.499.0CNMHG 805.0133.1128.098.0刘钺,杜风光,李晓·燃料乙醇生产中杂醇油的综合利用及经济效益分析醇和戊醇分子量更大摩尔气化潜热同乙醇接近,质量潜的消耗,由于冷却器位置达到40m左右,所以水压要求热更小,根据杂醇油的组成,将平均气化潜热估计为03MPa以上,再加上循环水量比较大,所以电机功率会1000kJkg;水的比热为42Jg·℃,乙醇为243J/g·℃,在20kW左右丙醇为296Jg:℃,丁醇为26Jg·℃,所以,杂醇油的平4结语均比热为29Jg·℃左右,最高加热温度为异戊醇沸点132℃;杂醇油分离异戊醇的过程以2000Lh气化量计本课题希望借助生物能源发展的时机,提高燃料乙算回流比21,最高加热温度132℃,每小时所需要的热醇工厂的综合利用水平增加产品的附加值。目前,无论量大致为2l×10k,需要蒸汽的理论值为1.0th。采用淀粉质原料还是纤维质原料生产乙醇其经济性都比异戊醇分离2-甲基丁醇和3-甲基丁醇同分异构体较差,本研究表明杂醇油的综合开发利用具有很好的经采用连续精馏,回流比非常大,达801以上,气化量以济效益和社会效益,在燃料乙醇生产工厂中具有很好的800Lh计算,不考虑比热部分,每小时所需要的热量为推广价值。4.0×10k需要蒸汽的理论值为02h。综合起来,热效参考文献:率按30%计算,每小时蒸汽消耗在40t以内。[王黎春,刘钺,杜风光我国生物质能源现状及前景门河南化32.2水消耗工,2009,(9):15-17由于醇类产品的气化潜热都较小,只有水的1/3左2]周荣琪旋性戊醇与异戊醇分离的研究石油化工,1996,右,再加上比热也比水低一半左右,而沸点又比较高,所25(2):99-100以冷却相对比较容易,采用循环水完全可以冷却;3座塔B]邢林刘钺一种高效精馏填料塔P中国专利均采用单级冷却,总的冷却面积在120m2左右,每小时ZL200510029847.3,2007-12-19[4]邢林,刘钺集成型毛细管气液分配器[P]中国专利:需要50m3以上的循环水量。ZL200520045161.9,2006-11-8.323电耗[5]刘钺杜风光2-甲基丁醇和3-甲基丁醇的工业化分离[现该处理过程最大的电耗在于冷却水所需要的潜水泵代化工,2006,(12):50-52中国酒类品牌价值州老窖成央视黄金200强揭晓资源招标黑马子本刊讯:11月19日,由中国酒类流通协会和中华品牌战略本刊讯:11月8日,被称为“中国经济的晴雨表”的央视广告招标k4研究院共同主办的“华博坏”第二届中国酒类品牌价值200张}会在北京正式召开,经过澈烈角逐,泸州老害成功夺得CTNV晚间在国家会议中心揭晓茅台、五粮液、青岛酒品牌价值位居前氵新闻整点报时)组合的第一单元和《天气预报》独家特约8个单元等独F日三,分别为53146亿元、52984亿元、27814亿元较首届均有了占性黄金源成为央视黄金责源的招标黑马增长。裾介绍,本次招标,CCTV-1《晚间新闻整点报时》组合率先开标,上子在第二届中国酒类品牌价值20强中,从区域价值排名上}首次参与央视黄全资源招标会的泸州老客表现抢眼,勇夺第一标。在看,四川以19家企业上榜,品牌价值合计15958亿元居榜首;后续的央视广告资源的至高点烦烦出手现场累计招标度3亿元子从各酒种上看,白酒行业共141家,占总数的705%,略低于首连同前期签约的CTV2战略同盟,泸州老客在夹视的投放到日前属的卫2%啤酒、葡萄酒、黄酒、保健酒流通行业分别有22家、}为止已经突破4亿元希望借助这个平台把国窖1573的高品质、高F410家2家3家8家上榜。品位和泸州老窖深厚的历史文化底蕴传递给消费者。书《品牌价值评议报告》指出中国酒类海外销量不大,海外消短短一年时间,从春晚赵本山小品植入的惊艳亮相到央視财经频斗费者对中国酒类认知不足,中国还没有真正意义上的全球知名『道战略同置的签订;从中国探月工程官方战略合作伙伴TC在夹视品牌。其中,白酒完全具有风靡全球的实力,但全球行销形象太}的热播,再到今天一举夺得CCTV-1《晚间新闻整点报时》组合的第一了复杂,信息量过大不容易被新消费者接受为此,以茅台西凤、}单元和(天气预报》独家特约的8个单元等独占性黄金资源广告,泸州子古并、酒鬼金六福等十家白酒著名企业为主体,发布了“中白}老客通过央视平台频频发力,全面提开品牌高度加大品牌传播力度,王酒全球定位”将中国白酒定位于“增加饮酒乐趣”。与国家大事件紧密关联,有力诠释了“泸州老窖中国荣耀”的传播主子第二届中国酒类品牌价值译议组委会秘书长陈刚介绍蒙!题引发了社会各界的广泛关注。这一切无不展现了泸州老客浓香鼻孑于有周边国家准备把白酒(烧酒)中报世界非物质文化遗产,中}祖的大中国煤化工斗国酒类流通协会、中国诗酒文化协会和中华品牌战略研究院拟CNMH道,加呔品牌塑造、提升的力度,不,子媒体及公关活动投入号召部分优秀白酒产区联合部分著名白酒品牌,将中国白酒中{也会有大手笔,该公司的表现极大地鼓舞了经铺商的信心。(小的人