谷物加工中的采油助劑的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及谷物生產(chǎn)乙醇過(guò)程中油的回收。
【背景技術(shù)】
[0002] 有兩類由谷物生產(chǎn)乙醇的過(guò)程，濕磨和干磨。這兩種方法的主要區(qū)別在于它們?nèi)?何初始處理谷物。在濕磨法中，谷物被浸泡在水中，然后在第一步中被分離從而加工。干磨 法更為常見(jiàn)，需要不同的過(guò)程。
[0003] 用于生產(chǎn)乙醇的玉米干磨法，在本文中也被稱為干磨法，是眾所周知的。例如，可 見(jiàn)Kelly S.Davis的"玉米研磨、加工和聯(lián)產(chǎn)品的生成"，Minnesota營(yíng)養(yǎng)會(huì)議，技術(shù)研討會(huì)， 2001年9月11日（Kelly S.Davis,uCorn Milling,Processing and Generation of Co-Products"，Minnesota Nutrition Conference，Technical Symposium,11 September 2001)。乙醇工廠通常通過(guò)離心處理從啤酒塔得到的全酒糟以生產(chǎn)濕濾餅和稀酒糟，然后通 過(guò)對(duì)稀酒糟進(jìn)行多效蒸發(fā)，以提高固含量并回收餾出液以在該方法中返回使用（圖1)。隨著 固含量增加，所述稀酒糟通常被稱作漿狀物(見(jiàn)圖1)。該漿狀物可作為產(chǎn)品出售，但更典型 的是與濕濾餅或蒸餾干燥谷物組合，并作為動(dòng)物飼料出售。這些方法在工業(yè)上是公知的，并 通常在該工業(yè)的工廠設(shè)計(jì)中采用。
[0004] 為了利用聯(lián)產(chǎn)品料流，許多工廠都加入了油的去除過(guò)程，其中對(duì)稀酒糟或漿狀物 進(jìn)行該過(guò)程，如離心或提取，以從漿狀物中去除玉米油。該玉米油也被稱為蒸餾玉米油 (DC0)。例如，應(yīng)用離心機(jī)來(lái)從漿狀物中分離玉米油在燃料乙醇工業(yè)中被廣泛使用。雖然每 蒲式耳加工玉米的理論油產(chǎn)量為每蒲式耳1.6鎊，但許多商業(yè)設(shè)施遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到這一點(diǎn)。每分 鐘提高工廠的玉米油產(chǎn)量0.1加侖相當(dāng)于每年油產(chǎn)量額外增加400,000鎊。這是工廠額外收 入的顯著來(lái)源。
[0005] 最近，有致力于通過(guò)從稀酒糟副產(chǎn)物提取油來(lái)提高由玉米生產(chǎn)乙醇的價(jià)值模式的 努力。美國(guó)專利號(hào)7,602,858 B2描述了使用盤(pán)堆離心機(jī)從濃縮稀酒糟(被稱為"衆(zhòng)狀物"）中 分離油的機(jī)械方法。美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?008/0176298 A1描述了使用烷基乙酸酯溶劑在乙醇 生產(chǎn)過(guò)程提取玉米油的方法。
[0006] 特別感興趣的技術(shù)是它并不需要通過(guò)資本支出以實(shí)施新的機(jī)械方案和/或顯著方 法改變，例如使用需要回收的溶劑萃取技術(shù)。美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?012/0245370 A1描述一個(gè)改 善油提取過(guò)程的方法。當(dāng)使用已知方法時(shí)，仍有一些油狀物沒(méi)有從漿狀物中被回收。因此， 有可能進(jìn)一步改善油的回收方法。
[0007] 還特別感興趣的技術(shù)是那些使用具有長(zhǎng)期儲(chǔ)存穩(wěn)定性且很容易栗送和處理的加 工添加劑的技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明公開(kāi)了用于改進(jìn)從谷物如玉米或小麥生產(chǎn)乙醇中作為副產(chǎn)物得到的 process料流(全酒糟和/或稀酒糟和/或漿狀物）中分離油的方法。該方法是將包括至少一 種化學(xué)添加劑和至少一種疏水二氧化硅的加工添加劑體系添加到由谷物如玉米或小麥生 產(chǎn)乙醇的加工料流中。該方法涉及使用可以提高油與所述流液機(jī)械分離的加工添加劑體系 處理谷物生產(chǎn)乙醇中蒸餾操作下游的任何加工料流。
[0009] 優(yōu)選該加工添加劑體系包括被認(rèn)為安全的材料，從而其不會(huì)損害所得帶有可溶物 的干酒糟(D DG S)或帶有可溶物的濕酒糟(WDG S)作為原料的最終應(yīng)用。
[0010] 在某些情況下，本發(fā)明可以提供的好處為1)在現(xiàn)有方法的基礎(chǔ)上提高油產(chǎn)量;和/ 或2)通過(guò)降低所得油中的懸浮固體和/或水含量生產(chǎn)更干凈(高質(zhì)量)的油;和/或3)降低所 述離心機(jī)的維護(hù)，通過(guò)減少沉積的材料而減少故障和清洗需要，且允許延長(zhǎng)反吹清洗之間 的時(shí)間，從而導(dǎo)致提高產(chǎn)量和減少停機(jī)時(shí)間，同時(shí)提供在故障時(shí)更簡(jiǎn)單和更容易清洗所述 離心機(jī)的好處;和/或4)降低所述蒸發(fā)器的維護(hù)，通過(guò)減少沉積的材料而減少清洗的頻率和 復(fù)雜度，降低停機(jī)時(shí)間和減少費(fèi)用。
【附圖說(shuō)明】書(shū) 圖1:，給出了化學(xué)添加劑的一些添加點(diǎn)的、玉米生產(chǎn)乙醇的局部通用概述:點(diǎn)1-在分離 成濕濾餅和稀酒糟前，在或靠近離心機(jī)1的入口處添加到全酒糟中；點(diǎn)2-在或靠近蒸發(fā)器的 入口處;點(diǎn)3-直接進(jìn)入蒸發(fā)器;點(diǎn)4-在油離心機(jī)，離心機(jī)2之前或入口處。
【具體實(shí)施方式】
[0011] 本發(fā)明公開(kāi)了用于改進(jìn)從谷物生產(chǎn)乙醇中作為副產(chǎn)物得到的加工料流(全酒糟 和/或稀酒糟和/或漿狀物）中分離油的方法。玉米是最常用的谷物，但也可以使用其它谷物 如小麥、高粱(高粱）、和大麥。該方法包括將包括至少一種化學(xué)添加劑和至少一種疏水二氧 化硅的加工添加劑體系添加到由谷物，優(yōu)選玉米，生產(chǎn)乙醇的加工料流中。該方法涉及使用 可以提高油與所述流液機(jī)械分離的加工添加劑體系處理谷物，優(yōu)選玉米，生產(chǎn)乙醇中蒸餾 操作下游的任何加工料流。
[0012] 本發(fā)明公開(kāi)了用于改進(jìn)由谷物，優(yōu)選玉米，優(yōu)選使用干磨法生產(chǎn)乙醇中，將油從全 酒糟、稀酒糟或漿狀物的加工操作中分離的方法，從而增加油的產(chǎn)率。
[0013] 本發(fā)明描述了從谷物，優(yōu)選玉米，生產(chǎn)乙醇中回收油的方法，該方法包括添加一加 工添加劑體系，其包括至少一種化學(xué)添加劑和至少一種粒徑大于0.0 lym或大于0. ΙμL?，或大 于0.5μπι，或大于Ιμπι，且基于所述加工添加劑體系總重量為3-50重量％的疏水二氧化硅。所 述化學(xué)添加劑的量為所述加工添加劑體系的20%，并可以高達(dá)所述加工添加劑體系的 97%。有用的改性劑是那些添加用來(lái)改性沉降穩(wěn)定性、流變性質(zhì)如粘度和觸變性，和/或加 工添加劑體系的彈性的物質(zhì)。
[0014] 在本發(fā)明的一個(gè)方面，該方法包括將所述加工添加劑體系在油分離步驟施加到稀 酒糟加工料流和/或漿狀濃縮物上。優(yōu)選油與濃縮漿狀物的分離通過(guò)機(jī)械操作如膜或離心 實(shí)現(xiàn)。所述分離可以用離心機(jī)如盤(pán)堆或臥式tricanter離心機(jī)實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明中也可使用其的 它機(jī)械分離器包括但不限于反相離心除渣器。
[0015] 在本發(fā)明的另一個(gè)方面，該方法包括將所述加工添加劑體系在分離成稀酒糟和濕 濾餅之前施用于全酒糟上。
[0016] 在另一個(gè)實(shí)施方案中，也可以將所述加工添加劑體系通過(guò)多個(gè)添加點(diǎn)添加到谷物 生產(chǎn)乙醇的加工料流中。在每個(gè)點(diǎn)添加的加工添加劑體系不需要具有相同的組成或以相同 的計(jì)量添加，只要各組分的總量及所有添加點(diǎn)的總計(jì)量在加工添加劑體系的規(guī)定范圍內(nèi)。
[0017] 圖1是玉米生產(chǎn)乙醇的局部通用概述。在典型的玉米生產(chǎn)乙醇的過(guò)程中，在多個(gè)不 同的糖化和發(fā)酵步驟后，玉米被轉(zhuǎn)化為稱作"啤酒"的材料。啤酒隨后通過(guò)蒸餾方法處理以 分離出粗乙醇，留下已知為全酒糟的酒糟副產(chǎn)物。對(duì)該全酒糟進(jìn)行固體分離離心處理以得 到濕酒糟和稀酒糟。隨后，通常通過(guò)多個(gè)蒸發(fā)器單元對(duì)稀酒糟進(jìn)行加工以得到濃縮漿狀物。 該漿狀物隨后可進(jìn)一步加工，例如通過(guò)油分離離心，以從所述漿狀物中分離油。然后通常將 剩余的漿狀物與濕酒糟合并并干燥以得到帶有可溶物的干酒糟(DDGS)。通常在分離過(guò)程的 不同點(diǎn)將本發(fā)明加工添加劑體系加到加工料流中。圖1給出了一下哦優(yōu)選的添加點(diǎn)。過(guò)程中 通常添加所述加工添加劑體系的區(qū)域在圖中用括號(hào)…的區(qū)域指出。
[0018] 也可以在分離體系中的不同點(diǎn)添加加工添加劑體系。所述加工添加劑體系的添加 點(diǎn)包括但不限于分離成濕濾餅和稀酒糟前的全酒糟加工料流，在或靠近所述離心機(jī)入口的 加工料流，或在固體分離離心機(jī)之后。所述加工添加劑體系可以在蒸發(fā)器中在一個(gè)或多個(gè) 稀酒糟蒸發(fā)器之前或入口處和/或出口處，添加到剛好在油分離離心機(jī)之前和/或處于預(yù)混 物入口或滯留加熱罐的漿狀物中，及在漿狀物加料罐和離心機(jī)之前的點(diǎn)添加。
[0019]適用于本發(fā)明的加工添加劑體系可增加油產(chǎn)量。加工添加劑的施用可包括稀酒糟 加工單元操作內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)添加點(diǎn)?？蓪⑺黾庸ぬ砑觿w系施加到蒸發(fā)器中由稀酒糟 濃縮而得到的漿狀物中。適用于本發(fā)明的加工添加劑體系包括至少兩個(gè)組分;化學(xué)添加劑 和疏水二氧化硅及任選的改性劑。
[0020] 化學(xué)添加劑是所述加工添加劑體系的一個(gè)組分。適用于本發(fā)明的該類添加劑是衍 生于山梨糖醇、山梨聚糖、異山梨醇、蔗糖、或甘油，包括1，4_山梨糖，的官能化多元醇。優(yōu)選 的化學(xué)添加劑是官能化的多元醇，包括烷氧基化的山梨聚糖單烷基化物、烷氧基化山梨聚 糖二烷基化物、烷氧基化山梨聚糖三烷基化物及其混合物。山梨聚糖的烷氧基化烷基化物 的烷基鏈長(zhǎng)為6-24個(gè)碳原子，或約8-18個(gè)碳原子，優(yōu)選烷氧基化的山梨聚糖烷基化物是烷 氧基化山梨聚糖酯。所述烷氧基化山梨聚糖的烷基化物優(yōu)選用約