杨 静， 杜 江， 赵 锦， 张秋翔， 李双喜*

（1.北京化工大学 机电工程学院，北京 100029；2.国网节能服务有限公司北京生物质能源技术中心，北京 100052）



纤维素燃料乙醇三塔精馏优化1

杨 静1， 杜 江1， 赵 锦2， 张秋翔1， 李双喜1*

（1.北京化工大学 机电工程学院，北京 100029；2.国网节能服务有限公司北京生物质能源技术中心，北京 100052）

摘 要：纤维素燃料乙醇生产过程中由于发酵醪液质量分数较低（5%左右），精馏所需能耗较高，高能耗成为制约纤维素燃料乙醇工业化的重要原因。基于Aspen plus软件建立纤维素乙醇三塔精馏工艺的计算模型，采用NRTL活度系数模型得到物料及能量衡算结果。分别优化粗塔、常压塔和加压塔，得到各塔理论塔板数、进料位置、回流比等参数对各塔再沸器负荷的影响规律，通过优化各影响参数使综合能耗最小，为纤维素燃料乙醇生产工业化提供理论支持。

关键词：纤维素；燃料乙醇；三塔精馏；Aspen plus

燃料乙醇是指以薯类、糖类或纤维素等生物质为原料，经预处理、酶解、发酵、精馏、脱水得到99.5%（V）的燃料乙醇。生产过程不仅不会污染环境，而且可以实现二氧化碳的自然平衡。纤维素是地球上资源最为丰富的生物质能源，以其作为原料生产燃料乙醇最具广阔的发展前景[1-3]。

传统的纤维素燃料乙醇精馏工艺为双塔精馏，生产 1 t燃料乙醇产品在精馏单元的新鲜蒸汽消耗为2.2～2.5 t。由于其能耗较高逐渐被三塔精馏工艺取代[4-5]。但以纤维素为原料生产燃料乙醇的发酵醪液质量分数低（5%左右），精馏单元能耗高，占整个生产总耗能的60%～70%。……