專利名稱：工業(yè)酒精無酸制備工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種工業(yè)究竟制備工藝方法，尤其是一種利用秸稈和城市生活垃圾制備工業(yè)酒精的方法，屬于化工技術(shù)領(lǐng)域。
眾所周知，酒精是重要的化工原料和燃料。據(jù)申請人了解，現(xiàn)有工業(yè)酒精的制備工藝方法主要有以下兩類。
一類是傳統(tǒng)的糧食發(fā)酵法，即以糧食為原料，經(jīng)過蒸煮、糖化、發(fā)酵、蒸餾，制成工業(yè)酒精。這種方法工藝最成熟，技術(shù)可靠，容易實(shí)施，但浪費(fèi)有限的糧食資源，成本昂貴，不具備經(jīng)濟(jì)意義。另一類稱為纖維素酸解法，以美國普林斯頓大學(xué)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(jìn)行酸解，再通過膜過濾使纖維素與木糖分離，分離后的木糖經(jīng)發(fā)酵后送入蒸餾塔，纖維素則經(jīng)水解、葡萄糖發(fā)酵，也送入蒸餾塔，與發(fā)酵后的木糖一起經(jīng)蒸餾，制成工業(yè)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(chǎn)中必須用酸進(jìn)行催化水解，設(shè)備防腐要求高，并且酸解和水解后，都要進(jìn)行脫酸，工序繁瑣，處理困難，技術(shù)要求高，難以在我國推廣應(yīng)用。長期以來，人們普遍人為，用有機(jī)原料、尤其是纖維素類的有機(jī)原料制備酒精，離開酸解便再無簡捷的方法。
本發(fā)明的目的在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提出一種原料資源豐富、工藝條件容易實(shí)現(xiàn)的工業(yè)酒精無酸制備工藝方法，從而為工業(yè)酒精的制備開辟一條切實(shí)可行的新途徑。
本發(fā)明工業(yè)酒精無酸制備工藝方法的基本步驟為A.氣化——將廢棄有機(jī)原料和固硫劑混合投入氣化爐中，蒸氣加熱至700-1100℃，此時(shí)有機(jī)原料將生成以CO、CO2、H2、H2O為主的氣體；B.脫硫——將氣化后生成的混合氣體經(jīng)活性碳脫硫后，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(fā)生的反應(yīng)；D.合成——將變換后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(fā)生以為主、為輔的反應(yīng)，生成工業(yè)酒精(甲醇)；E.分離——將合成產(chǎn)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(yīng)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(yīng)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(yīng)物表面，起到增大反應(yīng)物濃度、加快反應(yīng)速度的作用。
由此可見，本發(fā)明的方法突破了酸解法的框框，所有步驟均無酸運(yùn)行，工藝條件容易實(shí)現(xiàn)，設(shè)備可用常規(guī)的化工設(shè)備，無需防酸處理，也無三廢排放，便于推廣應(yīng)用。所用廢棄有機(jī)原料可以是秸稈或經(jīng)分揀的城市生活垃圾，因此資源豐富，成本低廉。就同等生產(chǎn)規(guī)模測算，本發(fā)明的設(shè)備投資僅為酸解法的1/5，生產(chǎn)成本僅為酸解法的1/3-2/5，推廣之后，經(jīng)濟(jì)效益顯著。
下面結(jié)合經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
實(shí)驗(yàn)證明，上述方法所用的設(shè)備可以用氮肥廠原有設(shè)備改造，其原料極為豐富，因此投資小，生產(chǎn)成本低，十分適合于農(nóng)村中小氮肥廠產(chǎn)品換代時(shí)采納。
以城市生活垃圾為原料制備酒精，不僅原料資源豐富，成本低廉，而且可以廢物利用，有利于環(huán)境保護(hù)，真可謂一舉兩得。
權(quán)利要求
1.一種工業(yè)酒精無酸制備工藝方法，其特征在于包括以下步驟A.氣化——將廢棄有機(jī)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——將氣化后生成的混合氣體經(jīng)活性碳脫硫后，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(fā)生的反應(yīng)；D.合成——將變換后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(fā)生以為主、為輔的反應(yīng)，生成甲醇；E.分離——將合成產(chǎn)物送入分離器分離，得到含量約85％的甲醇。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)酒精無酸制備工藝方法，其特征在于所述步驟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(jù)權(quán)利要求2所述的工業(yè)酒精無酸制備工藝方法，其特征在于所述廢棄有機(jī)原料為秸稈，與固硫劑混合后投入氣化爐中，用蒸氣加熱至800℃。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的工業(yè)酒精無酸制備工藝方法，其特征在于所述廢棄有機(jī)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(jī)物去除；烘干——去除有機(jī)物垃圾中的水份。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的工業(yè)酒精無酸制備工藝方法，其特征在于最后還包括步驟F.精餾——使甲醇的含量大于95％。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種工業(yè)酒精無酸制備工藝方法，包括將廢棄有機(jī)原料和固硫劑混合后加熱，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(yōu)先權(quán)日2001年6月25日
發(fā)明者洪忠偉 申請人:洪忠偉