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中小型酒精企业如何做好技改工作
2015-12-21 10:56:23   来源:   评论:0

    酒精即是新工艺白酒的主要原料,随着新工文章来源中国酒业新闻网艺白酒勾兑技术的不断提高和品质的不提升,消费需求越来越大。酒精还是一种重要的化工原料,广泛应用于化工领略。同时酒精可进一步加工成燃料乙醇,用于汽车作燃料,是一种新兴的绿色可再生能源,越来越受到国家的重视。因此酒精具有较大销售市场。近年来,在我国北方和南方都新建了具有较大规模的大型酒精厂,并且采用了国际国内选进的生产技术,自动化程度高,配套设施齐全,同时具有原料优势,生产成本相对较低,具有较优强的市场竞争力。而中小型酒精企业大都有一定的历史,设备和工艺落后,生产成本较高,主要体现在能耗高、粮耗高,品质差,同时环保设施不配套等。因此中小企业要在激烈的市场竞争中求得生存,除了不断在管理上创新外还需要大胆地淘汰落后的生产工艺和设备,引进选进的工艺技术,选进的生产设备,力求最大限度地降低生产成本,从而增强企业的竞争力。

    但如何才能做好酒精生产技术改造,使之达到预期的目的呢?

    首先,要认真做好考察工作,找出本企业与同行业存在的差距,为制定技改方案提供正确决策依据。

    正确的决策来自于在对本企业的生产工艺和设备的技术水平进行正确的评估,对同行业国际国内的先进技术、选进设备的充分了解,收集不同的企业采用不同的工艺和设备取得的经济技术指标的相关资料,在此基础上进行对比分析,找出本企业与同行业存在的差距,从而确定是进行局部改造还是进行全面的技改,对比的企业越多,得出的结论越具有可比性,对做出正确的决策越有帮助。若本企业总体水平较好,只是在某一工段存在差距,则进行局部的技术升级;若本企业总体水平较落后,粮耗、能耗与同行业相比有较大的差距,且产品质量差,没有竞争力,则需要进行全面的技术改造。
其次,要认真做好技术方案的选择工作,在一定时期内不处于落后水平。

一、若本企业总体水平较好,只是在某一工段存在差距,则进行局部的技术升级。比如能耗比同行业高,可能由下列原因引起:
1、沿用了传统的高温蒸煮
    目前比较节能的是“双酶法液化糖化”工艺,液化温度在100℃以下,比传统高温蒸煮低30℃左右,在原有能耗的基础上节能40%左右。目前“双酶法液化糖化”工艺已在酒精行业普遍使用。

2、采用了常压蒸馏工艺和设备
    在酒精生产中,蒸馏工段的能耗约占整个生产线的50%(不包括酒糟的处理)。常压蒸馏工艺中各塔基本上是独立供汽,相互之间不存在能源的重复利用。差压蒸馏工艺在各塔之间对能源进行了重复利,比常压蒸馏节约汽耗约40%。目前已在新建酒精生产线上普遍采用,而大多数中小型酒精厂仍采用的是常压蒸馏。

3、发酵水平低
    目前大多数酒精生产企业的发酵成熟醪的含酒份维持在9—10%(V/V),相对于含酒份达到14%以上的酒精企业已处于落后状态,相同的产量提高发酵成熟醪的酒份1个点,则减少蒸馏进醪9—10%,蒸汽消耗也会节约9—10%(粗塔),因此随着发酵含酒份的提高,蒸馏的蒸汽消耗大大减少。

4、电耗高
    电耗高的原因,一方面是管理工作不扎实造成,如设备空转;另一方面是选型不当,动力配置过大,造成“大马拉小车”的情况;再者是工艺流程复杂,造成物料输送环节增多。因此需要加强管理工作,避免设备空转,对工艺流程进行梳理,删除不合理的多余的环节,然后重新进行工艺衡算,对原有的动力配置进行评定,配置过大的要进行更换。

二、若本企业总体水平较落后,粮耗、能耗与同行业相比有较大的差距,且产品质量差,没有竞争力,则需要进行全面的技术改造。对于需要进行全面的技术改造的企业有如下建议:
1、做好所需生产原料的决策
    食用酒精的生产原料大都以淀粉质原料主,处于原料主产区的企业具有较强的原料优势,因此都是以单一的原料生产酒精,如东北盛产玉米,则酒精企业以玉米为原料,南方盛产木薯,则以木薯为原料,制糖业发达的地区如云南还以糖蜜为原料。而四川非以上原料的主产区,生产原料主要来自于北方的玉米和南方的木薯,因此对于四川的酒精企业来讲,做好生产原料的决策尤为重要。由于在市场经济条件下,原料价格随时都有变化的可能,可能某一时期以玉米为原料生产酒精具有优势,但在原料价格变化后又以木薯为原料具有优势,因此对于非原料主产区的酒精企业应做好以多种原料生产的决策,如四川的酒精企业建议同时选择以玉米和木薯为原料生产酒精,这对下步进行技术方案的决策尤其重要。

2、做细技术方案的确定工作
    技术方案一但确定并实施,基本上就决定了运行成本。正确的技术方案的确定要建立在收集不同的企业生产中经济技术指标的相关资料的基础上,对比其采用工艺和设备的先进性,选择在同行业中具有先进水平的作为技改方案。

2.1、原料的处理
    原料的处理是酒精生产企业进行酒精生产环节的第一步,目的是将原料进行除杂后加工成粉状,以便于后工段将其中的淀粉质转化为可发酵性糖。以单一原料生产酒精的企业,原料处理的技术方案容易确定,比如:
    以玉米原料的企业,可以选择玉米脱胚后进粉碎加工成玉米粉,或采用磨粉机加工玉米粉,玉米胚芽用于榨取玉米油;也可以采用粉碎的方式直接将玉米加工成玉米粉,但玉米油会聚集在发酵醪中对酒精发酵造成不利影响。对于产能小的企业建议在做好成本预测的基础上确定是否采用脱胚榨油方案,对于年能力在3万吨以上的产酒精企业建议选择脱胚榨油方案。

    以木薯为原料生产的企业,采用锤式粉碎机进行粉碎(一般采用两级粉碎)制粉方案,但鲜木薯采收期可直接制成木薯浆用于生产,因此在木薯主产区的酒精企业还需要配套湿法粉碎系统。

    不具备原料主产优势的四川地区的酒精企业,在选择原料处理技术方案时,应同时考虑以玉米和木薯为原料都能生产,比如选择了提取玉米油的企业,可选择将玉米脱胚后的玉米糁用粉碎系统进行制粉,该粉碎系统用于木薯生产时则作为二级粉碎,这样只需增加一级粉碎(粗碎)即可满足木薯生产酒精的需要,不能一次完成改造的也应留有空间,必要时能及时完善应对原料的变化。在原料贮存方案上应同时考虑圆筒钢板仓和库房两套方案,库房即能用于贮存玉米,在原料变化时也能贮存木薯。

2.1、淀粉制糖
    淀粉只有转变为可发酵性糖才能被酵母利用转化为酒精,粉糖转化率的高低直接影响吨酒精的粮耗,同时淀粉转化为糖的过程中需要消耗大量的热能,技术方案的先进与否直接影响吨酒精的能耗。

    以玉米为原料生产酒精,国内较先进的是“双酶法液化糖化”工艺,该工艺中采用一次或二次喷射液化,液化温度不高于100℃,因此比传统的高温蒸煮节约大量蒸汽。但喷射器不宜用木薯生产,选择玉米和木薯生产的企业在制定工艺流程时应考虑原料的变化,在用木薯生产时,避开喷射器而采用其它的加热方式。

    为了实现高浓度酒精发酵,还需要控制液化液醪中糖的浓度,因此应采用“无糖化”工艺,即缩短糖化酶对液化醪的作用的时间,一般在加入糖化酶后即送到发酵。该工艺一方面可省去糖化设备,另一方面也减少了醪液染菌的机会。

2.3、发酵技术方案
    发酵的工艺方案较多,且不断有新工艺出现,流程上常见的有连续、半连续和间隙发酵,发酵浓度上有低浓度发酵(发酵成熟醪含酒份在10%左右)、高浓度发酵(发酵成孰醪含酒份在14%以上)。选择何种工艺技术应根据企业的具体情况(如工人的技术水平等)而定。目前比较常用的是半连续发酵工艺,高浓度发酵已是成熟的技术,在原有发酵技术上只需要进行一定改进即可实现。

2.4、蒸馏工艺方案
    蒸馏是食用酒精生产的最后一道工序,对产品质量起决定作用,同时蒸馏又是整个生产环节中能耗最大的地方。因此蒸馏技术、设备的选择尤其关键,一方面它直接影响产品质量和运行成本,另一方面是一旦定型后就很难进行改造。

    随着人们的生活水平的提高,对产品质量的要求也会越来越高,食用酒精的标准也会越来越高,因此选择何种工艺设备,取决于企业的产品定位。
目前国际国内比较选进的蒸馏系统是多塔差压蒸馏,在该系统中热能得到重复利用,因此能耗比传统常压蒸馏低,同时多塔差压蒸馏更有利于杂质的分离和排除,产品质量较高。

第三、合理调整工艺布局,为节能创造条件
    合理调整工艺布局,减少物料输送环节和距离,有利于降低技改费用,降低生产电耗,并为热能的回收重复利用创造条件。在酒精生产中一般会产生的余热大至如下: 

1、喷射液化(以玉米为原料生产酒精时)闪蒸产生的二次蒸汽:各企业的喷射温度和闪蒸的温度不同,二次蒸汽的温度也不同,但闪蒸蒸后的温度一般不低于90℃,可回收用于物料的重复加热和用于酒糟离心清液的处理。

2、液化醪的冷却水:液化醪在与糖化酶混合之前,需要将温度从85--90℃降到58--62℃,液化醪的冷却方式一般采用多级螺旋板冷却,第一级冷却的水温较高,可用于粉料拌浆。

3、蒸馏工段的粗塔排出的酒糟废热:常压蒸馏应配套潜热回收系统,可回收酒糟的余热返回粗塔再利用,排出的酒糟温度基本上与差压蒸馏产生的酒糟温度(85℃左右)一致,可用于发酵成熟醪的预热。

4、蒸馏工段的精塔排出的废水:可回收用于液化系统、酒母系统、发酵系统的清洗灭菌,省去灭菌用的生蒸汽,降低能耗。

5、酒糟烘干产生的物料汽:以玉米为原料生产酒精的企业,均将酒糟进行加工成DDGS蛋白饲料,酒糟烘干(管束式烘干机)时产生的物料汽可用于液化时加热和用作酒糟清液真空浓缩的热源。

6、酒糟烘干时产生的蒸汽凝结水:采用管束式烘干酒糟时,蒸汽凝结水可先经酒糟清液真空浓缩系统回收余热后,再返回锅炉重复利用。

7、蒸馏工段的蒸汽凝结水:蒸馏工段采用间接加热时,蒸汽凝结水可先经酒糟清液真空浓缩系统回收余热后,再返回锅炉重复利用。

8、酒糟离心分离清液真空浓缩产生的蒸发凝结水:酒糟离心分离清液真空浓缩回收DDS时要蒸发大量的水份,凝结水的温度在70℃左右,将其用于粉料拌浆,即回收了余热,同时也减轻了污水处理的负荷。

第四、重视环保,走循环经济、清洁生产之路

    酒精生产即是高耗能的行业,也是对环境污染比较严重的行业,但也是最有综合利用价值的行业。有效地对酒糟进行处理,不仅保护了环境,还可为企业创造经济效益,增强企业的竞争力。因此,在进行酒精技改决策时,要重视酒糟治理,走循环经济、清洁生产之路。

    一般来讲,以玉米为原料生产酒精的企业,采用全干燥法生产DDGS对酒糟进行处理是切实可行的,已有很好的经济效益。

    以薯类生产酒精的企业,对酒糟的处理基本上是采取沼气发酵,沼气则用于发电或用于锅炉燃烧,可节约大量电或煤,沼气发酵产生的污泥则回收加工成肥料。

    以上两种处理方式,作为原料主产区的企业容易进行决策,并能有效实施。但对即用玉料生产酒精,也可能在原料优势变化时采用薯类生产酒精的企业来讲,决策难度相对较大,因此,对于这类企业可采取回收DDGS和沼气发酵相结合的方式进行酒糟处理。

    综上所述:要做好酒精生产系统的技术改造工作,需要充分了解同行业国际国内的先进技术,找出本企业与同行业存在的差距,才能正确选择合适技术方案。同时要重视环境保护,搞好综合利用,走循环经济、清洁生产之路,为提高企业的经济效益、提高企业的竞争力打下坚实的基础。



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编辑:张勇

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