工業酒精無酸製備工藝方法
2023-06-08 10:04:16 2
專利名稱：工業酒精無酸製備工藝方法
技術領域：
本發明涉及一種工業究竟製備工藝方法，尤其是一種利用秸稈和城市生活垃圾製備工業酒精的方法，屬於化工技術領域。
眾所周知，酒精是重要的化工原料和燃料。據申請人了解，現有工業酒精的製備工藝方法主要有以下兩類。
一類是傳統的糧食發酵法，即以糧食為原料，經過蒸煮、糖化、發酵、蒸餾，製成工業酒精。這種方法工藝最成熟，技術可靠，容易實施，但浪費有限的糧食資源，成本昂貴，不具備經濟意義。另一類稱為纖維素酸解法，以美國普林斯頓大學的工藝流程為例，該方法以秸稈為原料，其主要過程為首先加入約70％的硫酸進行酸解，再通過膜過濾使纖維素與木糖分離，分離後的木糖經發酵後送入蒸餾塔，纖維素則經水解、葡萄糖發酵，也送入蒸餾塔，與發酵後的木糖一起經蒸餾，製成工業酒精。這種方法原料便宜，資源豐富，但工藝比較講究，尤其是生產中必須用酸進行催化水解，設備防腐要求高，並且酸解和水解後，都要進行脫酸，工序繁瑣，處理困難，技術要求高，難以在我國推廣應用。長期以來，人們普遍人為，用有機原料、尤其是纖維素類的有機原料製備酒精，離開酸解便再無簡捷的方法。
本發明的目的在於針對上述現有技術存在的問題，提出一種原料資源豐富、工藝條件容易實現的工業酒精無酸製備工藝方法，從而為工業酒精的製備開闢一條切實可行的新途徑。
本發明工業酒精無酸製備工藝方法的基本步驟為A.氣化——將廢棄有機原料和固硫劑混合投入氣化爐中，蒸氣加熱至700-1100℃，此時有機原料將生成以CO、CO2、H2、H2O為主的氣體；B.脫硫——將氣化後生成的混合氣體經活性碳脫硫後，送入變換爐；C.變換——溫度控制在360-550℃，壓力控制在0.8-1.3MPa，使混合氣體中的大部分CO和H2O發生的反應；D.合成——將變換後的混合氣液送入合成塔，溫度控制在230-290℃，壓力控制在5-10MPa，使之發生以為主、為輔的反應，生成工業酒精(甲醇)；E.分離——將合成產物送入分離器分離，得到含量約85％的甲醇。
為了使以上步驟C中的反應更迅速、充分，可以加入鐵鎳或鐵鉻催化劑；為了使以上步驟D的反應更迅速、充分，可以加入C301、C302或NC-501作為催化劑。這些催化劑可以吸附在反應物表面，起到增大反應物濃度、加快反應速度的作用。
由此可見，本發明的方法突破了酸解法的框框，所有步驟均無酸運行，工藝條件容易實現，設備可用常規的化工設備，無需防酸處理，也無三廢排放，便於推廣應用。所用廢棄有機原料可以是秸稈或經分揀的城市生活垃圾，因此資源豐富，成本低廉。就同等生產規模測算，本發明的設備投資僅為酸解法的1/5，生產成本僅為酸解法的1/3-2/5，推廣之後，經濟效益顯著。
下面結合經實驗驗證的實施例對本發明作進一步詳細說明。
實驗證明，上述方法所用的設備可以用氮肥廠原有設備改造，其原料極為豐富，因此投資小，生產成本低，十分適合於農村中小氮肥廠產品換代時採納。
以城市生活垃圾為原料製備酒精，不僅原料資源豐富，成本低廉，而且可以廢物利用，有利於環境保護，真可謂一舉兩得。
權利要求
1.一種工業酒精無酸製備工藝方法，其特徵在於包括以下步驟A.氣化——將廢棄有機原料和固硫劑混合投入氣化爐中，蒸氣加熱至700-1100℃，使之生成以CO、CO2、H2、H2O為主的氣體；；B.脫硫——將氣化後生成的混合氣體經活性碳脫硫後，送入變換爐；C.變換——溫度控制在360-550℃，壓力控制在0.8-1.3MPa，使混合氣體中的大部分CO和H2O發生的反應；D.合成——將變換後的混合氣液送入合成塔，溫度控制在230-290℃，壓力控制在5-10MPa，使之發生以為主、為輔的反應，生成甲醇；E.分離——將合成產物送入分離器分離，得到含量約85％的甲醇。
2.根據權利要求1所述的工業酒精無酸製備工藝方法，其特徵在於所述步驟C中加入鐵鎳或鐵鉻催化劑；所述步驟D中加入C301、C302或NC-501作為催化劑。
3.根據權利要求2所述的工業酒精無酸製備工藝方法，其特徵在於所述廢棄有機原料為秸稈，與固硫劑混合後投入氣化爐中，用蒸氣加熱至800℃。
4.根據權利要求2所述的工業酒精無酸製備工藝方法，其特徵在於所述廢棄有機原料為城市生活垃圾，在步驟A之前還包括以下步驟分揀——將城市生活垃圾中的無機物去除；烘乾——去除有機物垃圾中的水份。
5.根據權利要求3或4所述的工業酒精無酸製備工藝方法，其特徵在於最後還包括步驟F.精餾——使甲醇的含量大於95％。
全文摘要
本發明公開了一種工業酒精無酸製備工藝方法，包括將廢棄有機原料和固硫劑混合後加熱，生成以CO、CO
文檔編號C07C31/04GK1393432SQ01113720
公開日2003年1月29日 申請日期2001年6月25日 優先權日2001年6月25日
發明者洪忠偉 申請人:洪忠偉