[发明专利]化学添加剂及其在釜馏物加工操作中的用途

说明书

技术领域

本发明涉及回收玉米乙醇生产(corn to ethanol production)中的油。

背景技术

在玉米乙醇加工中有两种类型：湿磨和干磨。这两个工艺之间的重要区别是它们最初如何处理谷粒。在湿磨中，玉米粒浸在水中，然后分离用于第一步骤中的加工。更普遍的干磨需要不同的工艺。

在乙醇生产中使用的玉米干磨工艺是众所周知的。例如参见Kelly S.Davis,“Corn Milling,Processing and Generation of Co-Products”,Minnesota Nutrition Conference,Technical Symposium,2001年9月11日。乙醇工厂通常通过离心处理来自醪塔(beer column)的全釜馏物(whole stillage)以制备湿饼和贫釜馏物(thin stillage)，然后通过将贫釜馏物进行多效蒸发来进一步处理贫釜馏物以增加固体和回收蒸馏液用于在工艺中的回收利用(图1)。随着固体增加，贫釜馏物通常被称为浆料(syrup)(参见图1)。浆料通常与湿饼或蒸馏器干谷粒(distillers dry grains)组合并作为动物饲料售出。这些工艺在工业中是众所周知的且通过在工业中在工厂设计中采用。

为了努力获得副产物料流(stream)的益处，许多工厂加入了油去除工艺，其中贫釜馏物(浆料)经过例如离心或提取的工艺以从浆料中去除玉米油。例如，应用离心机以从浆料中分离玉米油在燃料乙醇工业中广泛使用。尽管每蒲式耳的加工玉米的理论油产量是1.6磅/蒲式耳，但是许多商业装置远没有达到该值。因此，需要改进工艺以使工艺的油产量最大化。

近来致力于通过将油从贫釜馏物副产物中提取出来以增加玉米乙醇生产工艺的价值模式。Cantrell等在美国专利No.7,602,858B2中描述了使用碟片式离心机(disk stack centrifuge)将油从浓缩的贫釜馏物(称为浆料)中分离的机械方法。Randhava等在美国专利申请No.2008/0176298A1中教导了使用乙酸烷基酯溶剂提取乙醇生产工艺中的玉米油。

尽管现有技术文献是有效的，但是仍然有空间来改善油提取工艺来进一步使得工艺的商业价值最大化。特别感兴趣的是不需要采用资本支出就可以实施新的机械手段和/或显著的工艺改变例如使用需要回收的提取溶剂的技术。

发明内容

本发明公开了一种方法，该方法包括加入化学添加剂以改善玉米乙醇生产中作为副产物产生的工艺料流(全釜馏物和/或贫釜馏物和/或浆料)中的油的分离。该方法可以被用在湿磨工艺或干磨工艺中。优选地，该方法用在干磨工艺中。该方法包括使用化学添加剂处理玉米乙醇生产中的蒸馏操作的任何工艺料流下游料流，该化学添加剂提高了油从所述料流的机械分离。

本发明的一个方面是在油分离离心机之前将化学添加剂施用到贫釜馏物或浆料中以增加油的收率。这在贫釜馏物设备操中可以包括一个、或多个添加位点，例如：1)在预混合或储热罐(heat retention tank)的入口，2)一个或多个蒸发器的入口和/或出口，和/或3)离心机的入口前即刻。

本发明的另一方面是在将湿饼从贫釜馏物中分离之前将化学添加剂施用到全釜馏物中。优选例如泵的入口的良好混合的点。

优选地，所述化学添加剂是被认定为安全的材料，以使得其不包括作为原料的得到的干的蒸馏器谷粒(DDG)的潜在最终用途。

本发明的一些实施方式通过将所得到的油的悬浮固体和/或水含量最小化提供了生产更干净的油(高质量)的益处。

本发明的一些实施方式以降低的沉淀材料的方式提供了离心机维护的益处，由此减少运转中断和清洗的需要以及使得在反向洗涤冲洗之间的时间的延长并导致产量增加和减少时间。这额外地提供了在运转中断时离心机的更简单和更容易的清洗的价值。

本发明的一些实施方式以减少沉淀材料的方式提供了蒸发器维护的益处，减少了清洗的频率和复杂性，减少时间，因此降低成本。

附图说明

图1：玉米乙醇生产的代表性例子的部分概括图，说明了化学添加剂的优选加入位点：在分离为湿饼和贫釜馏物之前加入到全釜馏物中，在离心机1的入口处或该入口附近，位点1；在蒸发器的入口处或该入口附近，位点2；直接加入到蒸发器中，位点3；在油离心机(离心机2)的入口之前的位点或在油离心机(离心机2)的入口处，位点4

发明详述