特級食用酒精生產(chǎn)技術(shù)及工程應(yīng)用
成果概況
| 成果類別: | 應(yīng)用技術(shù) | 體現(xiàn)形式: | 新工藝 | 課題來源: | 橫向委托 |
| 起止時間: | 1997.04 至2014.12 | 研究形式: | 獨立研究 | 所處階段: | 成熟應(yīng)用階段 |
| 成果屬性: | 原始性創(chuàng)新 |
成果簡介
1.簡要技術(shù)說明
本項目開展之初,我國食用酒精行業(yè)裝置規(guī)模小、技術(shù)落后、廢醪液污染環(huán)境、生產(chǎn)高質(zhì)量產(chǎn)品及處理廢醪液需要引進國外價格昂貴的技術(shù)及裝備,嚴(yán)重制約著我國酒精產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。隨著我國人們生活質(zhì)量的提高,新型白酒產(chǎn)業(yè)的發(fā)展及生物基化學(xué)品產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,亟待在以特級食用酒精為代表的高純酒精生產(chǎn)技術(shù)及裝備上實現(xiàn)突破。
項目承擔(dān)單位采用當(dāng)代生物化工領(lǐng)域的先進技術(shù)手段及方法、傳質(zhì)理論、計算流體力學(xué)及系統(tǒng)工程理論及方法,經(jīng)歷了應(yīng)用基礎(chǔ)研究、模型試驗及大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化實施的全過程,開發(fā)了水萃取精餾脫雜、復(fù)雜塔系熱耦合精餾、高效復(fù)合塔及廢醪液綜合利用技術(shù)等高純食用酒精生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù),解決了長期困擾傳統(tǒng)酒精行業(yè)發(fā)展的技術(shù)瓶頸,實現(xiàn)了高純食用酒精生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)的原始創(chuàng)新與系統(tǒng)集成,形成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的特級食用酒精成套生產(chǎn)技術(shù)。
1997年,采用該技術(shù)建成了當(dāng)時世界上單套生產(chǎn)能力最大的黑龍江華潤金玉實業(yè)有限公司年產(chǎn)14萬噸高純食用酒精生產(chǎn)裝置,并一次開車成功,打破了國外技術(shù)公司對高檔酒精生產(chǎn)技術(shù)的壟斷,產(chǎn)品指標(biāo)優(yōu)于后來頒布的GB10343-2002特級酒精產(chǎn)品質(zhì)量等級,填補了我國特級食用酒精生產(chǎn)技術(shù)的空白,為此國家對當(dāng)時食用酒精質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB10343-89進行修訂,新頒布的食用酒精質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB10343-2002的產(chǎn)品質(zhì)量等級新增加了特級酒精。主要技術(shù)創(chuàng)新點:
(1)首次建立了特級食用酒精生產(chǎn)過程全流程數(shù)學(xué)模型及專用數(shù)據(jù)庫,發(fā)明了以水介質(zhì)萃取精餾分離醛、酯及雜醇類化合物,脫甲醇塔下側(cè)線采出高純酒精等為主要技術(shù)特征的五塔特級酒精生產(chǎn)技術(shù),淘汰了多塔復(fù)蒸及加堿工藝,產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)于GB10343-2008特級質(zhì)量等級,特級酒精率由低于94%提高到97%以上。
(2)完成了熱網(wǎng)絡(luò)合成技術(shù)對復(fù)雜塔系精餾熱交換過程的系統(tǒng)分析及過程優(yōu)化,開發(fā)了特級食用酒精復(fù)雜塔系熱耦合精餾生產(chǎn)工藝,單位產(chǎn)品蒸汽消耗小于2.45噸,綜合能耗指標(biāo)達到國際領(lǐng)先水平。
(3)采用CFD方法開發(fā)了大型塔器氣體分布裝置及設(shè)計準(zhǔn)則,結(jié)合水力學(xué)試驗研究,首次將高效填料及內(nèi)件技術(shù)引入發(fā)酵法酒精精制過程,開發(fā)并工程應(yīng)用了高效復(fù)合塔內(nèi)件,滿足熱耦合精制操作對系統(tǒng)壓降的要求,在降低塔壓降的同時顯著提高了精餾系統(tǒng)的排雜能力,專有的抗堵型塔板結(jié)構(gòu)及再沸器強制循環(huán)外閃蒸工藝解決了醪塔系統(tǒng)物料堵塞的行業(yè)難題。
(4)研究了酒精精餾過程中揮發(fā)酸、醛、雜醇等雜質(zhì)組分在流程中的分布規(guī)律,明確了雜質(zhì)走向,找出了合理的排雜位置,優(yōu)化了排雜流程,工業(yè)酒量減少50%以上,精餾過程酒精收率99.8%以上,為業(yè)界最高水平。
(5)開發(fā)了含固物料再沸器強制循環(huán)外閃蒸工藝,解決了含醪物料換熱器加熱管表面蒸發(fā)結(jié)疤的難題,實現(xiàn)了粗餾塔再沸器等含醪換熱器高傳熱效率及長周期連續(xù)穩(wěn)定運行。
(6)項目填補了我國特級食用酒精生產(chǎn)技術(shù)的空白,全面提升了我國酒精生產(chǎn)領(lǐng)域的技術(shù)水平及產(chǎn)品質(zhì)量,為保證食品安全做出重要貢獻。
本技術(shù)成果獲授權(quán)專利7項,其中發(fā)明專利5項,形成的成套生產(chǎn)技術(shù)以技術(shù)許可的方式在全國酒精行業(yè)推廣應(yīng)用,截止到2014年底,共建成11套生產(chǎn)裝置、完成技術(shù)改造優(yōu)化3項,形成了約134.5萬噸/年特級或優(yōu)級食用酒精的生產(chǎn)能力,2015年4月又與中國最大的白酒生產(chǎn)企業(yè)黑龍江盛龍酒業(yè)有限公司達成了建設(shè)年產(chǎn)15萬噸特級食用酒精裝置的技術(shù)許可合同,產(chǎn)品主要用于高檔液態(tài)基白酒或固液基白酒的生產(chǎn)。
技術(shù)許可方通過專利技術(shù)許可獲得了專利技術(shù)使用費3150萬元。近三年,部分被技術(shù)許可的實施單位山東濱州泰裕麥業(yè)有限公司等4個單位的5個特級食用酒精生產(chǎn)項目,累計新增銷售額27.7億元,新增利潤1.55億元,新增稅收 1.54億元,新增出口額293萬美元,技術(shù)成果實施的經(jīng)濟及社會效益巨大。
2. 主要技術(shù)性能指標(biāo)及比較
本技術(shù)開發(fā)之前,我國酒精企業(yè)引進了幾套國外公司的優(yōu)級食用酒精生產(chǎn)技術(shù),并捆綁引進了精餾塔等關(guān)鍵裝備,酒精產(chǎn)品定位GB10343-89優(yōu)級食用酒精,在一定程度上代表著當(dāng)時國內(nèi)外酒精生產(chǎn)技術(shù)的先進水平。
本技術(shù)的產(chǎn)品定位為特級酒精產(chǎn)品,國外同類技術(shù)的產(chǎn)品定位為優(yōu)級酒精產(chǎn)品,即使以此產(chǎn)品為基礎(chǔ),本技術(shù)的酒精精餾收率由低于99%提高到99.8%以上,特級酒精比率由低于94%提高到97%以上,單位酒精產(chǎn)品蒸汽消耗量由2.75 噸降至2.45噸。本技術(shù)與國內(nèi)外同類技術(shù)比較,主要技術(shù)性能指標(biāo)都具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢。
應(yīng)用前景
| 主要應(yīng)用行業(yè): | 制造業(yè) | 知識產(chǎn)權(quán)形式: | 專利 |
| 應(yīng)用狀態(tài): | 產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用 | 擬轉(zhuǎn)化方式: |
單位概況
| 完成單位: | 天津大學(xué) | ||
| 單位地址: | 天津市南開區(qū)衛(wèi)津路92號 | ||
| 單位電話: | 022-27401154;27405564 |
聯(lián)系方式
| 聯(lián)系人: | 劉濤 | 聯(lián)系人電話: | 022-27405744 | 聯(lián)系人Email: | liutao_222@tju.edu.cn |
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