Logo
Logo

Производство нейтрального спирта

Ноу-хау и лицензирование технологии

Технология Фогельбуш по производству нейтрального спирта

Нейтральный и экстранейтральный спирт - высококонцентрированный очищенный этанол сельскохозяйственного происхождения, применяемый в производстве алкогольных напитков или в промышленности.

С помощью нашей технологии можно производить спирт из широкого диапазона крахмало- или сахаросодержащих субстратов. Диапазон сырья охватывает пшеницу, рожь, кукурузу, просо, ячмень, картофель, кассаву, сладкий картофель и побочные продукты глубокой переработки зерна, а также сахарного сорго, сахарного тростника или сахарной свеклы в виде меласс, густого сока или сиропа и конечно же продукты гидролиза целлюлозы.

Чтобы узнать ключевые показатели при строительстве завода
»ОЗНАКОМЬТЕСЬ С ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫМИ ВОПРОСАМИ» 
Структурная схема

Технология Фогельбуш по производству нейтрального спирта

 

Адаптируется под сырье
ПОДГОТОВКА СЫРЬЯ

КРАХМАЛ: Зерно и клубни подвергаются дроблению или измельчению перед их использованием в процессе. Крахмал или побочные продукты глубокой переработки зерна не требуют никакой специальной обработки и подаются непосредственно на ожижение.

САХАР: Мелассы или сахарный сироп обычно не требуют специальной обработки; их разводят, окисляют и подают на участок ферментации. В случае наличия большого количества ингибирующих веществ (влияющих на ферментацию) в субстрате, может возникнуть необходимость пастеризации и/или разделения. В редких случаях может потребоваться удалить осадок.

1 fermentation 375
Превращение в спирт
БИОРЕАКЦИЯ

Крахмал обрабатывают процессами ожижения и осахаривания для получения глюкозы - ферментируемого сахара. Частично осахаренная масса охлаждается и подается на участок ферментации. Окончательный гидролиз крахмала в глюкозу происходит одновременно в ходе ферментации. Для вторичного использования воды и латентного тепла, в процессе Фогельбуш Хотмэш поток декантированной барды направляется к участку ожижения/осахаривания.

На этапе ферментации моносахариды превращаются в спирт с помощью дрожжей

Ферментационные установки могут выполняться как с периодическим процессом, периодическим с подпиткой субстрата или непрерывным процессом. Непрерывные системы обычно дешевле и проще в эксплуатации. Периодические системы предпочтительны при использовании ингибирующих субстратов (напр., меласс низкого качества) или в случае частой смены сырья (напр., меласса и зерно). 

Стандартный процесс ферментации Фогельбуш в производстве спирта - наш усовершенствованный процесс непрерывной ферментации МУЛЬТИКОНТ

Ферментация субстрата начинается в предварительном ферментере при заданных условиях, благоприятных для роста дрожжей. Ферментируемое сусло плавно перетекает через несколько главных ферментеров до достижения концентрации спирта ориентировочно 12-14% об. (в зависимости от сырья). Из последнего ферментера спиртовое сусло подается в промежуточную емкость для дистилляции.

Тепло, вырабатываемое во время ферментации, отводится через внешние теплообменники; отработанный воздух из ферментеров проходит через газоочиститель для рекуперации спирта.

При применении некоторых неволокнистых субстратов, например, меласс или крахмального молока, для ускорения ферментации можно  использовать дрожжи повторно.

Готовый продукт
ИЗОЛЯЦИЯ И КОНЦЕНТРАЦИЯ ПРОДУКТА

Спиртовое сусло предварительно нагревается и подается на участок дистилляции, где спирт-сырец очищается от сусла, после чего остается бесспиртовая жидкость - барда. Пары спирта-сырца очищаются и концентрируются в нескольких технологических колоннах и подаются на участок  ректификации для дальнейшей очистки и концентрирования не менее, чем до 96% об.

Системы колонн Фогельбуш проектируются индивидуально для достижения желаемых характеристик качества, аналитических и органолептических свойств. Технологические схемы оптимизируются для отделения примесей и избежания нежелательных химических реакций; температурный режим внутри колонн также регулируется для достижения наивысшего качества продукта

Обычная степень извлечения готового продукта из ферментированного сусла составляет 97,5%.

К энергосберегательным мерам относятся система колонн под различным давлением Фогельбуш и современная тепловая интеграция, что сокращает паропотребление в ходе дистилляции и ректификации до 1950 кг / 1000 л нейтрального спирта.

Процесс дегидратации применяется для получения сверхсухого этанола для использования в фармацевтике или промышленности. Стандартная технология Vogelbusch работает за счёт процесса адсорбции с переменным давлением (PSA) с применением молекулярных сит.  Таким образом, массовую долю содержания воды можно сократить до 0.01%.

Повысить эффективность производства
ПОБОЧНЫЕ ПРОДУКТЫ

Поскольку для технологического процесса нужен только сахар или крахмал, из остальных ингредиентов сырья можно получить ценные побочные продукты. 

Барду из свекольной или тростниковой мелассы подают непосредственно на участок выпаривания . Концентрированную барду (винассу) можно продавать как добавку к животному корму или удобрение либо сжигать для выработки пара для технологических нужд.

В зерновой барде содержатся белки, минералы, жиры и волокна, что делает ее ценным кормом для животных. Нерастворимые вещества в зерновой барде отделяются в декантере и смешиваются с концентрированной бардой с участка выпаривания до того как направиться на участок  сушки. Сухой продукт продается в виде порошка или гранул сухой барды с растворимыми веществами. Другой вариант, особенно подходящий для небольших заводов, это прямая продажа барды и сухого остатка из декантера.

1 neutral alcohol distillery
Водо- и энергосбережение

Наш инженерный подход - это лучшие эксплуатационные показатели с точки зрения потребления первичных источников энергии и пресной воды:

  • Латентное тепло от переработки барды, горячий конденсат и лютерная вода снижают не только энергопотребление, но и потребность в воде в ходе подготовки сырья;
  • Предварительная концентрация барды в испарителе дистилляционной установки снижает паропотребление на участке выпаривания;
  • Вторичное использование паров от сушки с участка выпаривания и возврат остаточных паров в сушку (принцип замкнутой цепи) значительно снижает выбросы в атмосферу.

Подробнее о  » тепловой интеграции

ПРИМЕНЕНИЯ

В зависимости от своего качества, у нейтрального спирта есть несколько применений:

  • Нейтральный спирт является основой для ароматизированных спиртных напитков, уксуса и целого ряда химических и фармацевтических продуктов и процессов.
  • Экстра-нейтральный спирт (ЭНС) с высшей степенью чистоты и четкостью вкусового профиля применяется для производства таких спиртных напитков, как водка.
  • Дегидратированный нейтральный спирт, практически не содержащий воды, используется в химической, фармацевтической промышленности и при производстве косметики.
1 neutral alcohol taste
СТАНДАРТЫ НА ПРОДУКЦИЮ

У нас есть технология и опыт проектирования технологических процессов для разнообразных применений и характеристик продуктов. Эти характеристики разрабатываются индивидуально для соответствия фармакопеи или спецификациям производителя, а также местным и международным стандартам на этиловый спирт, например, EN, ГОСТ, JAAS и т.д.

Аналитические и органолептические испытания - одна из задач нашей лаборатории.

ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ РЕШЕНИЯ

Фогельбуш предлагает гибкие схемы проектирования с высокотехнологичными решениями, разработанными в соответствии с требованиями заказчика, для оптимизации экономики процесса:

  • Использование различных видов сырья;
  • Производство смешанных или альтернативных продуктов, в том числе попеременное использование различного сырья;
  • Соответствие точным техническим условиям (давление пара, и т.п.) и требуемому качества продукта;
  • Учет местных условий строительства, технического обслуживания и ремонта.

Наши специалисты также могут модернизировать или переоборудовать Ваши существующие установки для расширения мощности, увеличения выхода и/или качества продукта и сбережения энергии и воды.

Средние расходные показатели

Все приведенные цифры - типовые и зависят от конфигурации завода и оборудования.

Расход на 1000л нейтрального спирта
Пшеница кг 2.630
Содержание крахмала % 58
Пар* кг 2.350 [4.800]
Энергия кВтч 135 [285]
Охлаждающая вода** м³ 105 [185]
Производственная вода*** м³ 4,6
Умягченная вода м³ 0,4
*) Возможность использования природного газа в качестве альтернативного источника тепла для сушки послеспиртовой барды (DDGS)
**) Охлаждающая вода dt=10K
***) Производственную воду можно частично заменять обработанным конденсатом; Значения в квадратных скобках [ ] учитывают сушку DDGS. Дополнительно требуется небольшое количество химикатов; расход зависит от качества сырья. Количество ферментов, требуемое для гидролиза крахмала, зависит от производителя.

Расход на 1000л нейтрального спирта
Кукуруза кг 2.350
Содержание крахмала % 65
Пар* кг 2.300 [4.100]
Энергия кВтч 130 [240]
Охлаждающая вода** м³ 100 [175]
Производственная вода*** м³ 5,0
Умягченная вода м³ 0,4
*) Возможность использования природного газа в качестве альтернативного источника тепла для сушки послеспиртовой барды (DDGS)
**) Охлаждающая вода dt=10K
***) Производственную воду можно частично заменять обработанным конденсатом; Значения в квадратных скобках [ ] учитывают сушку DDGS. Дополнительно требуется небольшое количество химикатов; расход зависит от качества сырья. Количество ферментов, требуемое для гидролиза крахмала, зависит от производителя.

Расход на 1000л спирта
Стружка маниоки кг 2.350
Содержание крахмала % 65
Пар кг 2.350
Энергия кВтч 150
Охлаждающая вода* м³ 100
Производственная вода** м³ 4,8
Умягченная вода м³ 0,4
*) Охлаждающая вода dt=10K
**) Производственную воду можно частично заменять обработанным конденсатом. Дополнительно требуется небольшое количество химикатов; расход зависит от качества сырья. Количество ферментов, требуемое для гидролиза крахмала, зависит от производителя.

Расход на 1000л спирта
Свекольная меласса кг 3.240
Содержание сахара* % 50
Пар кг 2.250 [3.350]
Энергия кВтч 80 [110]
Охлаждающая вода** м³ 100 [170]
Производственная вода*** м³ 7,0
Умягченная вода м³ 0,4
*) Ферментируемый сахар в виде дисахаридов
**) Охлаждающая вода dt=10K
***) Производственную воду можно частично заменять обработанным конденсатом; Значения в квадратных скобках [ ] учитывают концентрацию винассы. Дополнительно требуется небольшое количество химикатов; расход зависит от качества сырья.

Расход на 1000л спирта
Тростниковая меласса кг 3.270
Содержание сахара* % 50
Пар кг 2.300 [3.450]
Энергия кВтч 80 [110]
Охлаждающая вода** м³ 120 [180]
Производственная вода*** м³ 7,7
Умягченная вода м³ 0,4
*) Ферментируемый сахар в виде дисахаридов
**) Охлаждающая вода dt=10K
***) Производственную воду можно частично заменять обработанным конденсатом; Значения в квадратных скобках [ ] учитывают концентрацию винассы. Дополнительно требуется небольшое количество химикатов; расход зависит от качества сырья.

Расход на 1000л спирта
Тростниковый сок или сок сахарного сорго кг 10.700
Содержание сахара* % 15
Пар кг 2.050 [3.400]
Энергия кВтч 80 [110]
Охлаждающая вода** м³ 110 [180]
Производственная вода*** м³ 1,0
Умягченная вода м³ 0,4
*) Ферментируемый сахар в виде дисахаридов
**) Охлаждающая вода dt=10K
***) Производственную воду можно частично заменять обработанным конденсатом; Значения в квадратных скобках [ ] учитывают концентрацию винассы. Дополнительно требуется небольшое количество химикатов; расход зависит от качества сырья.
Наши показательные проекты по производству нейтрального спирта

ЧАСТЫЕ ВОПРОСЫ 

Вся представленная здесь информация является типовой и может меняться в зависимости от конфигурации установки. Для получения более подробной информации отправьте нам запрос с данными о Вашем проекте.

Минимальная мощность завода по производству питьевого спирта в Европе составляет 60000 литров в сутки (= 17000 тонн в год); при условии благоприятных цен на сырье и энергию в других регионах эта цифра может быть снижена до 30000 литров в сутки.

Для производства 1000 л питьевого спирта (в среднем по сахаро- или крахмалосодержащему сырью, но на основе глубокой переработки) с применением процессов Фогельбуш обычно требуется:

  • кукурузы 2350 кг
  • пшеницы 2630 кг
  • сахарной свеклы 10000 кг
  • сахарного тростника 11000 кг

Совмещение различных видов сырья возможно, но предполагает более высокие инвестиционные затраты.

Решающими факторами для выбора расположения завода являются:

  • короткие транспортные пути для сырья и готовой продукции;
  • доступность энергии.

Для завода мощностью 60000 литров в сутки потребуется 5 - 6 гектаров.

Капиталовложения зависят от мощности и конфигурации завода, а также от местных условий. Стоимость технологической установки (за исключением здания, вспомогательных конструкций и инфраструктуры) для завода мощностью 60000 литров в сутки составляет от 5 до 20 миллионов евро. 

Однако, эта цифра зависит от имеющейся инфраструктуры и используемого сырья. Зернопереработка требует более высоких инвестиции по сравнению с сахаром.

Данные цифры приведены для общего представления, поскольку в каждом проекте есть свои особенности, которые необходимо учитывать.

При условии наличия разрешений, проектирование и строительство занимают около 18 - 24 месяцев.

Заполните анкету для проектирования (см. ссылки и загрузки в разделе выше) и направьте ее нам для получения профессиональной оценки Вашего проекта.

Технологические установки

Более подробно о технологических процессах, применяемых в производстве спирта:

Обработка сырья для биогидролиза.
Подготовка сырья
Гидролиз субстратов с помощью микроорганизмов
Ферментация
Гарантия первоклассной чистоты этанола
Дистилляции / ректификация
Удаление воды из спирта
Дегидратация
Разделение твердо-жидких и жидко-жидких сред
Обработка на центрифуге
Концентрация продуктов и обработка стоков
Выпаривание
Итоговая обработка готовых и побочных продуктов
Сушка
НАВЕРХ