醇膜在燃料乙醇/丁醇中的应用
【背景】
能源是人类赖以生存和发展的重要基础,用于支撑当前经济高速发展的石油等能源面临严峻挑战,燃料醇( 主要为乙醇、丁醇) 作为绿色并且可再生的能源,可以部分代替不可再生的石油等能源。
燃料乙醇的生产方法主要为生物发酵法,发酵法生产的乙醇占全球总量的95%以上。丁醇可采用与乙醇相似的发酵工艺制取,但投资费用较高,生产过程需要较大的蒸发、加热、冷却等设施。
当前发酵法生产燃料醇仍存在不少问题,如乙醇、丁醇发酵过程中,发酵产物乙醇、丁醇对微生物具有毒害作用,从而对发酵过程产生反馈抑制作用,致使发酵效率明显下降;此外,从发酵液中分离浓缩乙醇、丁醇,采用传统的蒸馏等方法能耗过高。因此,提高燃料醇的发酵效率,降低燃料醇的分离能耗,进而降低生产成本是生物质制燃料醇亟需解决的问题。
【优势】
1.发酵效率提高2.3倍,分离成本降低50%以上。
DMC/甲醇共沸分离
【背景】
碳酸二甲酯(DMC)是一种环保性能优异、用途广泛的化工原料。但是,工业生产DMC时甲醇与DMC不能完全分离。常压下,DMC与甲醇形成二元共沸物难以分离。常用的分离方法存在很多缺点。
【工艺流程】
反应塔+膜+加压塔工艺,与传统工艺相比每吨DMC可节省成本61%,一套年产2万吨规模膜设备,每年可节省成本约1500多万元。
【核心功能】
打破共沸体系(平衡),能够高效率、低能耗实现蒸馏、萃取、吸附等传统方法难于完成的分离任务。
【工艺优势】
具有流程短、分离效率高、加压塔负荷很低、中间循环量少、可增加反应精馏塔的生产能力、降低能耗70%等特点。
有机物共沸分离
【背景】
在石油化工中,对多种有机物的分离,大都数是采用有规整填料塔分离、加压精馏法、共沸精馏法 、萃取精馏法、低温结晶法等,这些传统分离或能耗大、操作困难,或流程复杂,或腐蚀性大、不经济 。2006年3月我国首次将能耗指标列入国家发展目标,要求单位GDP能耗要降低4%左右,尤其对采用加压精馏分离的共沸有机物工艺有着迫切降低能耗的需求。
针对有机物共沸分离节能降耗理念,我们研究并开发出特种功能性分离膜材料能有效的打破进加压精馏塔前的共沸体系组成来降低加压精馏的运行能耗,同时也开发出新型膜法/精馏塔耦合连续化生产相关工艺。
该装置即为进加压精馏之前膜分离成套设备,该装置核心功能就是能提高DMC/甲醇共沸组成中的DMC浓度,从而打破原有DMC/甲醇的共沸组成,大大降低后续精馏工段的能耗。
【装置优点】
(1)膜+精馏集成新工艺可以用能耗较低正压精馏塔代替能耗较高的加压精馏塔。
(2)本工艺一次过膜后在较低压力下精馏即可以获得浓度相对较高DMC产品,而直接加压精馏在塔内需要多次气液平衡才能获得DMC产品。
(3)膜+精馏集成新工艺整个工况在正压、温度70℃左右进行DMC-甲醇的分离,而加压精馏塔需要在高压、高温170℃进行DMC-甲醇的分离,故新工艺有效降低运行能耗,同时因新工艺分离要求不苛刻也提高了整个系统的安全性。
(4)新工艺不仅具有可行性同时也有较高经济性。
无醇/低醇啤酒的生产工艺
【背景】
啤酒是人类最古老的酒精饮料,但随着人口老龄化的趋势,加上驾驶、税收、宗教、社会舆论等方面的因素,使得发展低醇化、淡爽化的酒精饮料成为发展趋势。
无/低醇啤酒除含酒精量较低之外具有普通啤酒的色、香、味,正符合酒类向低度化的发展和饮料向保健型发展的潮流,针对这一要求,九思经过多年的工艺开发,研制出了酒膜制备无/低醇啤酒成套装备。该装备与目前生产无/低醇啤酒的蒸馏、冷冻凝缩、超临界萃取、反渗透液等方法相比,具有明显的优势。
【工艺流程】
【主要功能】
• 有效脱除酒精,酒精度可降至0.01%以下
• 保留原有的风味和物质
• 回收脱除的酒精,酒精回收率达98%以上
【成套装备技术特点】
• 纯物理分离过程、不添加外来组分
• 常压常温工作,不改变原有风味
• 占地面积小
• 自动化程度高、操作及维修方便