倪福鑫,闫玲玲，高 源

(青岛伊科思技术工程有限公司，山东 青岛 266042)

丁醇通过发酵来生产最早开始于十九世纪六十年代[1]，而丙酮-丁醇-乙醇(Acetone-Butanol-Ethane，ABE)的工业化发酵制备是从二战之后开始大规模兴起的[2]。但是ABE的存在对微生物的生长代谢产生抑制，使得发酵液中ABE的浓度一般维持在23g/L以下，其中丁醇一般不超过13g/L[3]，因而造成低丁醇产量和低底物转化率，导致丁醇的生产成本提高。因此丁醇低产量的解决方法之一是及时得分离发酵产物，即不断移出发酵液中的丁醇使产物抑制作用降低从而提高丁醇产量。本文研究了蒸馏工艺中的重要参数改变，对整体工艺的影响情况，完成对整个工艺流程的深入分析，为以后的ABE分离工艺工业化提供理论依据和设计参考。

1 传统的精馏工艺

传统的精馏工艺并不复杂，依据各组分的沸点情况依次将产物分离出来。假定进料量为1000 kg/h(年产80吨丁醇中试规模)，其中水980 kg/h，丁醇11 kg/h，丙酮6 kg/h，乙醇3 kg/h。建立初步的工艺流程模型如图1所示。

图1 传统精馏工艺分离ABE的工艺流程图

1.1 醪塔的模拟计算与参数优化

醪塔T310的主要作用就是浓缩发酵液，将大部分的水分除去。这样，从醪塔出来的物流中，含有水40%左右和ABE在60%左右。因此在规定醪塔的工艺参数时，经简单计算得知，塔顶的采出量为34 kg/h。回流比暂定为2或者3，待设置目标函数，再优化回流比。理论板数设定同回流比一致。压力定为0.9 bar，一方面可以满足在分离要求一定的情况下，回流比不会太大或者太小，另一方面，压力太低，不利于后续工艺压力的设定，并且容易造成真空系统的压力。……