[发明专利]一种纤维乙醇精馏釜底残渣制备木质素的方法

说明书

本发明公开了一种纤维乙醇精馏釜底残渣制备木质素的方法，包括：（1）对纤维乙醇精馏釜底残渣进行固液分离，固相水洗至无色；（2）洗涤后固相制备成浆液，加入蜗牛酶或/和溶菌酶进行细胞溶解破碎；反应结束后固液分离，固相洗涤、干燥；（3）洗涤、干燥后的固相加入到离子液体中，加热使木质素溶解；然后加入DMSO混合均匀后固液分离，固相先后用DMSO和水洗涤，液相与DMSO洗涤液合并为木质素溶液；（4）在木质素溶液中加入自来水沉淀木质素，固液分离后固相经洗涤、干燥，获得木质素粉末产品。本发明可以从纤维乙醇精馏残渣中分离提取高回收率和高纯度的木质素，而且可以获得制备高蛋白饲料DDGS和硅酸盐的合格原料，提高了提取木质素的附加值。

技术领域

本发明涉及纤维乙醇精馏釜底残渣制备木质素的方法，具体涉及从木质纤维素原料酶解醪液带渣发酵制备乙醇的精馏釜底残渣制备木质素的方法。

背景技术

矿物资源是当今人类社会发展和国民经济建设的重要物质基础。美国40 %能源消耗来源于石油，其中70 %依赖于进口。中国2012年消耗原油4.93 亿吨，对外依存度达55%以上。另一方面，矿质燃料大量消耗造成的环境污染问题越来越严重。生物质作为一种可持续、低成本、能大规模转化为液体运输燃料的资源引起人们的重视。纤维乙醇作为一种生物质来源的可再生能源已经广泛用于交通运输燃料。2012年美国和巴西燃料乙醇产量分别达到3972和1860万吨/a。2001年我国开始推广乙醇汽油， 2011年，燃料乙醇产能超过200万吨/年，产量达187万吨，当年销售E10乙醇汽油1787万吨，约占汽油消费总量的23.1%。目前燃料乙醇主要以粮食作物、糖类作物和非粮淀粉为原料发酵法生产。为了节约粮食，以木质纤维素类生物质为原料生产纤维乙醇是今后燃料乙醇发展趋势。

纤维乙醇目前整体处于工业试验阶段，国内外已经有多套示范装置，如中国山东5 万吨/a纤维乙醇，以玉米芯制备木糖醇废渣为原料生产纤维乙醇从2012年10月份开始向中国石化和中国石油销售变性燃料乙醇，2012年四季度累计供应7000吨以上；加拿大Iogen公司的示范装置以小麦秸秆、玉米秸秆和甘蔗渣为原料从2005年开始生产纤维素乙醇，到2013年累计生产乙醇约1.7 万吨。与粮食乙醇的成本竞争性一直是纤维素乙醇商业化的限制因素，为了降低纤维乙醇成本，有必要对纤维乙醇精馏残渣进行综合利用，以提高其附加值。

CN200510099747.8公开了分别采用有机溶剂萃取和无机化学品处理从微生物酶解玉米秸杆的残渣中分离提取获得酶解木质素的方法。酶解木质素较好地保留了木质素的活性基团，适于制备木质素的改性产品。CN201310669507.1公开了一种酸性离子液体和有机溶剂在秸秆中提取木质素的方法，其特征是采用酸性离子液体和高沸点有机溶剂在常压下液化生物质的同时提取木质素的方法。CN200910220151.7公开了一种基于离子液体的双液相体系提取木质素的方法，取40%～80%咪唑盐类离子液体、20%～60%有机溶剂制备混合液，并加入0.5%～2%的去离子水；将混合液和含有木质素的固态植物物质或植物物质衍生物加入反应釜中，在403～443K、0.1～10MPa下油浴0.5～3小时，而后获得滤液及滤饼；向滤液中加入4～6倍的去离子水，析出粗木质素；以索氏抽提法提纯。上述专利提取木质素的原料物成分相对简单，不适用于同时含纤维素和发酵菌的物料的分离提纯。