玉米生产乙醇新方法

DDGS的生产工艺与质量控制DDGS是玉米等谷物生产酒精时的副产品，以玉米为原料发酵制取乙醇过程中，其中的淀粉被转化成乙醇和二氧化碳，其他营养成分如蛋白质、脂肪、纤维等均留在酒糟中。

同时由于微生物的作用，酒糟中蛋白质、B族维生素及氨基酸含量均比玉米有所增加，并含有发酵中生成的未知促生长因子。

DDGS由DDG (Distillers Dried Grains，干酒精糟)及DDS(Distillers Dried Soluble，可溶性酒精糟滤液)组成，DDGS中含有约30％的DDS和70％的DDG。

DDG 是玉米发酵提取酒精后的谷物碎片物，主要浓缩了除淀粉和糖的其它成分，包括蛋白、纤维、脂肪等；DDS是可溶性酒精糟滤液，包括玉米中的一些可溶性营养物质，发酵中产生的酵母、糖化物和未知生长因子。

玉米生产酒精目前主要有以下3种工艺方法：1、全粒法即玉米不经处理，直接经除杂、粉碎就投料，称之为全粒法玉米制酒，其副产品为DDG、DDS、DDGS。

2、湿法玉米先经浸泡，像玉米生产淀粉一样，先破碎除皮，分离胚芽、蛋白获得粗淀粉浆，再生产酒精，则可获得玉米油、玉米蛋白粉、玉米纤维蛋白饲料以及DDG、DDS、DDGS。

3、干法即玉米预先湿润一下，不用大量温水浸泡，然后破碎筛分，分去部分玉米皮和玉米胚，获得低脂肪的玉米淀粉，生产酒精，获得副产品是玉米油、玉米胚芽饼、纤维饲料以及DDG、DDS、DDGS。

这3种方法各有利弊，湿法生产综合效益高，但投资过大，干法生产综合效益不及湿法，但投资相对不高。

全粒法不能将玉米中脂肪、蛋白分离出来，全部成为酒精废液，如不加利用，将造成污染。

如果忽略其它因素，单考虑获得最优的DDGS，就不难发现：用全粒法生产酒精获得的DDGS大大优于用湿法和干法生产酒精而获得的DDGS。

因为它除含淀粉、糖外，还含玉米中所有的脂肪(一般为9％～13％)、蛋白、微量元素等。

1）湿法生产DDG和DDGS生产工艺：谷物（玉米、小麦等）→预处理→混合罐水和热↓酵母发酵↓酒精←蒸馏↓固体分离↓加热↓加热DDG 浓缩液（CDS）↓↓加热DDGS ← DDS2）玉米全粒法生产DDGS工艺:α-淀粉酶玉米→去杂→磨碎和泥→液化加酵母和糖化酶蒸煮↓固液分离↓旋转蒸发↓↓加热DDGS ← DDSDDGS由DDG和DDS组成，DDG的蛋白一般较高，而DDS蛋白相对偏低，脂肪含量比DDG高，水分较高。

乙醇蒸馏工艺流程
《乙醇蒸馏工艺流程》
乙醇蒸馏是一种将乙醇（酒精）从发酵液中提取的工艺。

这种工艺流程在酿酒和生物燃料生产中非常常见。

下面是乙醇蒸馏的一般工艺流程：
1. 发酵：首先，需要对原料进行发酵。

通常使用的原料是含有大量淀粉或糖分的植物材料，比如玉米、小麦或甘蔗。

这些原料被混合并添加酵母菌，发酵过程中，酵母菌会将糖分转化为乙醇和二氧化碳。

2. 初级提取：发酵结束后，获得的混合液称为发酵液。

这时候需要将乙醇从发酵液中提取出来。

最常见的方法是蒸馏。

首先将发酵液加入蒸馏锅中，加热至乙醇的沸点，乙醇汽化并上升到蒸馏塔的顶部。

3. 分离：在蒸馏塔中，乙醇汽化上升到顶部，和水汽混合在一起。

但是由于乙醇的沸点较低，乙醇汽化的速度较快，所以在蒸馏塔内乙醇先被提取出来，而水则沉淀在底部。

4. 精馏：蒸馏结束后，获得的乙醇还不够纯净，还需要经过精馏。

精馏是通过再次加热乙醇，重新汽化并冷凝成液体。

这个过程能够去除残留的杂质和水分，使得乙醇更加纯净。

5. 储存：精馏结束后，就得到了高纯度的乙醇。

这个乙醇可以用来制作酒精饮料，也可以用来生产生物燃料。

但是在使用之
前，还需要将乙醇储存在密封容器中，以防止其和水分再次混合。

这就是乙醇蒸馏的一般工艺流程。

通过这个工艺，我们可以将乙醇从发酵液中提取出来，并得到高纯度的乙醇产品。

1. 玉米酿造酒精用量多少2斤左右的玉米酿一斤酒。

一般情况下，玉米含水13—14%，含淀粉64—65%，含粗蛋白9.4—10.5%等。

理论界有个公认的数字，理论上每162.15公斤纯淀粉，可产纯酒精92.14公斤，则淀粉的理论产纯酒精率为56.82% 现代单位现代的「斤」按照各地使用习惯，与公制有如下换算：中国大陆1斤等于500克（g）香港澳门1斤约等于605（g）台湾1斤等于600克（g）现时香港法律规定一斤等于一百分之一担或者十六两，即604.78982 克（g）台湾市集常用台制：1台斤= 600 克。

但金门与马祖邻近福建省，不使用台斤，所谓的「斤」为1斤= 500 克。

2. 酿酒用玉米标准2斤左右的玉米酿一斤酒。

一般情况下，玉米含水13—14%，含淀粉64—65%，含粗蛋白9.4—10.5%等。

理论界有个公认的数字，理论上每162.15公斤纯淀粉，可产纯酒精92.14公斤，则淀粉的理论产纯酒精率为56.82% 现代单位现代的「斤」按照各地使用习惯，与公制有如下换算：中国大陆1斤等于500克（g）香港澳门1斤约等于605（g）台湾1斤等于600克（g）现时香港法律规定一斤等于一百分之一担或者十六两，即604.78982 克（g）台湾市集常用台制：1台斤= 600 克。

但金门与马祖邻近福建省，不使用台斤，所谓的「斤」为1斤= 500 克。

3. 玉米酒酿酒方法玉米酿酒建议还是整粒酿的好，因为粉碎酿虽然可以增加出酒率，但是味道不如整粒酿的香。

其原因就在于整粒酿酒发酵是在玉米粒内完成的，所以发酵液不容易受到杂菌感染，所以酿出的酒好喝纯净。

而粉碎酿酒因为发酵颗粒粘成团块造成不透气，发酵也不够均匀，造成发酵液感染杂菌产生杂醇较多，影响酒液口感和香气。

所以综上所述，玉米酒应该整粒酿最为好。

4. 玉米酿酒酒曲的用量一般来说，100斤粮食使用大概0.7斤左右的酒曲会比较合适，同时需要加入250斤左右的水，当然我们用曲的数量是可以根据季节情况来进行调整的，比如说夏天的时候由于温度升高，所以酒曲用量在0.7斤是比较好的，但是冬天气温相对会比较低，那么酒曲的用量可以调整为0.8斤。

高油价催生燃料乙醇秸秆能源化效益巨大面对能源的紧缺，石油的涨价，世界上很多国家都在探索解决之道。

2000年，安徽丰原集团有限公司（以下简称丰原集团）就着手在高回收、低成本的发酵工艺方面成功探索利用玉米、薯类等生物质进行深加工，以替代石油产品的生产技术。

现在，我国很多地方都已经开始将玉米生产的燃料乙醇，以10%的比例直接混合到汽油中使用。

丰原集团在燃料乙醇生产中，与大连理工大学一起研制出世界最先进的自絮凝沉降颗粒酵母发酵生产工艺，使生产成本大大降低。

国家发展和改革委员会决定用燃料乙醇替代石油百万吨试点项目开始后，丰原集团占据40%份额。

去年，丰原集团燃料乙醇的产能已达44万吨。

新技术的重大突破走进丰原集团发酵技术国家工程研究中心，记者看到技术人员正在紧张地忙碌着，农作物的秸秆经粉碎、发酵，再经分离、提纯后就成了乙醇。

该中心副主任、丰原集团副总工程师宋家林告诉记者，丰原集团以玉米、薯类等生物质为原料生产的燃料乙醇、乙烯等产品均已进入市场并获得良好效益，利用农产品精深加工全面替代石油产品的许多关键技术已取得重大突破，并已经建成产业化项目，效益可观。

据介绍，目前利用秸秆生产乙醇的中试装置已投产，年产乙醇300吨。

石油是应用最为广泛的能源。

我国2004年进口原油1.2亿吨，比上年增加4.8%。

2010年石油需求量将达4亿吨，而国内供给能力最大为1.7亿吨。

用玉米、薯类等加工石油产品替代品，即用生物化工开发可再生的生物能源和生物化工产品，是各国应对能源危机的一条重要思路。

丰原集团经过长期研究和市场跟踪，认为如果原油价格不低于35美元／桶、玉米价格不高于1400元人民币／吨，用玉米加工转化替代石油产品就有利可图。

现在，我国玉米年产量近1.2亿吨，其中8000万吨没有加工转化直接用作饲料，所以，完全可以扩大替代石油的加工转化力度。

用3000万吨玉米生产的乙醇，可替代1000万吨汽油；用3000万吨玉米可生产550万吨乙烯，相当于目前中石化、中石油两个公司年生产能力的总和。

玉米酒精发酵清洁生产工艺高浓度酒精废液是可利用的废弃资源。

参照酒精联产饲料的战略思路和国家环保法废水治理资源化及其循环回收利用的治理方针，对酒精废液采用治污变宝零排放的治理技术。

该项高治理技术包括酒精糟液热能利用、多效蒸发浓缩、固液分离、酒精糟干饲料、单细胞蛋白制备及废水循环回用等六个部分。

在节能、节水、固液分离装臵、单细胞蛋白生产菌种及其连续发酵方面有突破性进展。

采用该技术不仅彻底消除酒精废液对环境的污染，且能有效回收资源，使企业环保效益与经济效益同步提高，形成良性循环。

该校愿忠诚地为国内酒精企业环保治理和资源化作出贡献。

主要工艺路线及特点：以玉米为原料经粉碎细粉通过60-80目，喷射液化，加高温淀粉酶使玉米中淀粉转化为糊精，经箱式板框滤去玉米渣(并洗涤)干燥为蛋白粉(产品)糖化，发酵，分出酒精酵母，发酵清液蒸馏为酒精，蒸馏经真空浓缩为含异麦芽糖浓缩液，热冷凝水返回锅炉。

分出酒精酵母，喷射干燥为酵母粉，分出酵母后蒸馏废液进入厌氧处理装臵(已申请发明专利)。

玉米酒清清洁生产工艺特点：是从开发出来的玉米蛋白粉和酵母以及含异芽糖浓缩液，不使用购买活性干酵母(2万元/吨)等新增经济效益来弥补因渣吸附部分糊精而造成酒精少量损失，酒精损失估计3-4(以玉米细粉粒度来决定，必须通过60-80目，粒度愈细损失业率愈少)，加水比1：3.5成熟发酵液酒精7-7.5，发酵糖-酒精转化率达47-50。

玉米精白粉干重约为原料玉米干基24，粗等白24-28(依原料玉米蛋白粉含量来定，含量高9-10玉米，玉米蛋白粉蛋白含量高，原料玉米蛋白含量7-8，则较低)。

酒精酵母蛋白含坦40-50，由于将玉米蛋白粉、酵母等高附加值产品回收，相应地沼气量则减少。

酒精质量有所提高，甲醇、杂醇油降低，有利于氧化为醋酸。

经济技术指标：年产30000吨酒精厂，采用该技术治理，可达到如下预期技术指标：1、年产酵母单细胞蛋白3600-4000吨，粗蛋白≥40：2、年产于饲料15000吨；3、废水零排放，年回收水310000立方米；4、年销售额1200万元，年利润近300万元。

燃料乙醇是以淀粉质或糖质为原料，经发酵、蒸馏及脱水等工序后制得的汽油替代产品，将其与汽油按一定比例混配制成汽油醇，是当代十分理想的汽车燃料。

燃料乙醇属可再生资源，推广使用对节省石油资源，减轻环境污染与促进粮食转化具有十分重要的战略意义。

燃料乙醇的生产工艺主要有：糖化醪制备、发酵、差压精馏、分子筛脱水、废醪液处理，并DDGS生产及玉米油生产工艺过程。

1　糖化醪制备糖化醪制备包括液化和糖化两部分。

企业现在采用的酶法液化工艺、糖化工艺，这两种制糖生产工艺是我国现今适用和比较先进的。

采用此类方法可以提高原料淀粉的转化率，改善糖化醪的质量。

但在国内各发酵酒精生产企业的应用过程中，因工艺参数和关键设备安排不当，能耗、物耗指标均高于国外同行。

该项工艺在生产过程中，使用两次加酶、一次高温喷射液化、真空闪蒸急冷和低温二次液化技术，发挥优质耐高温淀粉酶的功效，大大降低了液化过程中酶制剂的消耗数量，使原料淀粉的转化率得到了明显提高。

并采用精馏系统废蒸汽进行喷射液化，闪蒸凝液返回粉浆罐方法，减少了新鲜蒸汽和水资源的消耗数量。

2　发酵由糖液化工段来的糖化醪和酒母醪，进入发酵罐发酵，在经过几组发酵罐连续发酵。

各发酵罐设置外循环换热器，保持生产标准要求的发酵温度，发酵完成的成熟醪，经过成熟醪泵再送精馏工段。

乙醇发酵过程经由汽、液、固三相。

在发酵后期，因降低了发酵强度，减少了二氧化碳释放量，发酵醪液中的固相物很容易沉积，出现了发酵不正常的情况。

为了解决这一难题，天津大学的科研人员进行了大量的试验和计算工作，他们利用特殊设计的分布式低功耗多维侧搅拌装置，彻底解决了乙醇发酵过程超大型生物反应器中固相物容易沉积的难题，避免了大规模连续生产过程中存在的易染菌、残糖高、收率低及生产不稳定等现象的发生，熟悉并运用了乙醇生产过程中超大型生物反应器放大的核心技术。

3　差压精馏来自发酵工段的成熟醪液经二级换热进入醪塔上部。

脱除酒精后的塔底废醪液经泵送至DDGS工段，塔顶采出的淡酒泵送至脱水塔。

玉米乙醇生产过程中的副产品1引言乙醇作为一种燃料添加剂，人们对它的需求越来越旺盛，这导致了乙醇生产的快速发展。

以玉米为原料，通过湿磨生产工艺或干磨生产工艺获得乙醇产品。

如用湿磨生产工艺，玉米粒被分割成不同的几个部分，可以得到多种副产品。

由于生产设备的原因，湿磨工厂是资金密集型企业，一般为公司法人所有。

在干磨生产工艺中，玉米粒不被分成若干部分，只有一种副产品，那就是含可溶物干酒糟(DDGS)。

干磨工厂所需的设备、资金都少于湿磨厂。

它们一般为生产者个人所有，可使农村经济直接受益。

过去10年间，大多数乙醇产能的增加都得益于干磨工厂的新增扩建。

副产品的销售收入可以抵销一部分生产成本。

对干磨厂来说，这尤为重要，因为它只有这一种副产品。

有几个问题影响着含可溶物干酒糟(DDGS)的市场销售。

乙醇产能的扩大导致含可溶物干酒糟(DDGS)数量的增加，可能使它的市场售价走低；由于含可溶物干酒糟(DDGS)磷含量较高，使动物的排泄物处理成为一个较为棘手的问题，从而限制了它的使用。

从含可溶物干酒糟(DDGS)中去除胚芽和纤维的技术可以获得一种适于喂养非反刍动物的副产品，这会进一步开拓含可溶物干酒糟(DDGS)的市场；削减磷含量将有助于维持传统的含可溶物干酒糟(DDGS)的市场。

新技术可以致力于干磨工厂的长期稳定发展。

美国多数燃料乙醇的生产企业都集中于中西部的几个州，它们的玉米存货量都很大。

从传统上讲，大多数乙醇都是湿磨生产的；然而，在刚刚过去的10年里，干磨产能迅速增长，现在已占乙醇总产能的70%(可再生燃料协会(RFA)，2007)。

人们预计干磨乙醇工业的这种发展趋势将会继续，并将提升含可溶物干酒糟(DDGS)投放市场的数量，因为含可溶物干酒糟(DDGS)的蛋白含量较高，它是牲畜饲养业者的首选饲料添加剂；然而，它的纤维含量也较高，这样就限制了它在反刍类动物饲料中的使用。

现在还不清楚含可溶物干酒糟(DDGS)的反刍动物饲料市场是否己经饱和；是否饱和要取决于另一些有竞争力的动物饲料(即玉米和豆粕)的成本和供应情况。

目录`1.简介1.1背景和动机1.2过程综述1.3技术方法分析1.4关于第n个工厂的假设1.5相关技术经济研究的回顾1.6关于NREL Aspen模型2.设计的基础和惯例2.1工厂规模2.2原料组成2.3设计报告惯例3.过程设计及成本估算3.1工段100：原料储存和处理3.2工段200：预处理及其条件3.3工段300：酶水解和发酵3.4工段400：纤维素酶的生产3.5工段500：产品，固体和水回收3.6工段600：废水处理（WWT）3.7工段700：产品和原料化学品的储存3.8工段800：燃烧室，锅炉和涡轮发电机3.9工段900：公用设施4.过程的经济性4.1年成本指标4.2总资本投入4.3可变运营成本4.4固定运营成本4.5现金流分析和乙醇的最低售卖价格5.分析和讨论5.1碳和能量平衡5.2水平衡5.3糖消耗5.4成本敏感性分析5.5技术改进声明6.结果语6.1总结6.2与2002年设计的不同6.3展望未来1 简介1.1 背景及动机美国能源部(DOE)的生物质项目办公室(OBP)赞助那些目的是提高生物质转化技术的基础和应用研究的项目，大力提倡由木质纤维素原料生产乙醇及其他液体燃料。

这些项目包括开发出更好的纤维素酶和发酵微生物的实验室运动，潜在过程的详细工程学研究，以及中试和生产设施的构建。

这项研究由国家实验室，大学以及私人的工程，建筑公司主导。

作为这个项目的所包含的一部分，美国可再生能源实验室(NREL)为了开发出一种基于过程和工厂设计假设得到的完全工业级别价格的酒精，研究了纤维素酒精生产的全过程设计和经济性，这些假设是和工程学，结构及操作上最合适的实例相联系的。

工业级别的价格是指酒精的最低售价或者叫MESP。

MESP能被政策制定者和DOE用来评估纤维素乙醇与石油和淀粉或蔗糖来源的乙醇相比其的价格竞争力以及其市场渗入的潜力。

在NREL的技术经济分析结果也可以通过检查MESP处理备选方案和研究进展的敏感性来帮助指导我们的生物质转化的研究。