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NB／T 10894-2021 生物质燃料乙醇的生产工艺与装备选用导则.pdf

ICS 75.160.20 CCS F 19

生物质燃料乙醇的生产工艺与

GBT38388-2019：建筑光伏幕墙采光顶检测方法（无水印 带书签）Guidelineforproductiontechnologyandequipmentselection of biomassfueethanol

6.1.4运行安全性 6.1.5装备经济性 12 6.2选用依据 13 6.2.1项目纲领性文件 13 6.2.2技术规范性文件 13 6.2.3工艺文件 13 6.2.4工艺与装备综合信息， ·13 6.3基本要求.. 6.3.1 生产工艺要求 13 6.3.2 设备材料要求 13 6.3.3 设备结构要求 ·14 6.3.4 工艺操作要求 ·14 6.3.5 节能减排要求 14 6.3.6 环境保护要求 14 6.3.7 投资费用要求 15 6.4选用程序及内容 15 6.4.1 资料采集 15 6.4.2 资料分析 15 6.4.3 提出生产装备选用方案· 15 6.4.4方案评价考虑因素 6.4.5 方案评审·. 18 考文献 19

本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由能源行业生物液体燃料加工转化标准化技术委员会（NEA/TC22）提出并归口。 本文件主要起草单位：天津大学石油化工技术开发中心。 本文件主要起草人：张敏华、余英哲、时锋、龚浩、董贺、王升、李永辉、钱胜华、欧阳胜利、 刘成、吕惠生、董秀芹。

然料乙醇的生产工艺与装备选用

本文件规定了生物质燃料乙醇的原料预处理、液制备、精馏脱水及废液处理生产单元的工艺与装 备的选用依据、选用原则及选用基本要求。 本文件适用于生物质燃料乙醇项目的生产工艺与装备的选用。

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件， 仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本 文件。 GB/T2589综合能耗计算通则

4.1本文件的制定旨在规范生物质燃料乙醇企业对生产工艺与装备的选用，促进先进工艺与装备的应 用，减少对环境的污染影响，以利于生物质燃料乙醇产业的持续稳定发展，促进生物质能产业的技术进步。 4.2本文件适用于生物质燃料乙醇新建项目的生产工艺与装备设计选用过程；对于老厂改建、扩建及 技术改造项目，可根据本文件的要求，结合项目的原有基础条件、可利用设施情况及拟建项目与企业总 体规划的关系，对生产工艺与装备进行设计选用。 4.3本文件可作为生物质燃料乙醇生产建设项目在项目建议书、项目可行性研究报告阶段，生产工艺 与装备选用的原则性依据。 4.4本文件可作为生物质燃料乙醇生产项目建设方和投资主管部门，对项目投资行为引导和约束的原 则性依据。

NB/T10894—2021

生物质燃料乙醇生产工艺选用过程主要包括原料预处理、液制备、精馏脱水及废膠液处理等生产 单元。原料预处理单元主要依据淀粉质、糖质及纤维素等原料的特性，采用物理、化学及生物等方法对 原料进行预处理并制备粉浆溶液；液制备单元再以粉浆溶液为原料，通过微生物的代谢制备酒精成熟 ；酒精成熟再经精馏脱水生产单元得到生物质燃料乙醇产品；精馏脱水单元排放的废液送入废 液处理单元，采用浓缩、干燥及生化处理等方法，生产或部分生产沼气，回收饲料、有机肥、木质素及 工艺废水等副产品。 项目采用生物质燃料乙醇生产工艺的先进性将直接决定目标产品的市场竞争力。所选工艺技术先进 性具体体现在以下方面： a）依据生物质燃料乙醇生产技术的进展，采用相关领域的先进、成熟技术； b）生物质燃料乙醇及副产品质量性能指标得到保证； c）所选生产工艺生产单位生物质燃料乙醇等产品的综合物耗、能耗得到明显降低； d）所选生产工艺劳动生产率指标先进； e）所选生产工艺自动化水平较高； f）所选生产工艺处于现代化水平。

项目所采用的生物质燃料乙醇生产工艺应适应以下方面： a） 生产工艺与原料资源条件、社会经济发展和生产企业管理水平相适应： b0 生物质燃料乙醇工艺技术与项目确定的生产规模相适应； C） 生产工艺与生产所需的原材料、辅助材料和燃料相适应； d 生产工艺与选用的生产设备相适应； e) 生产工艺与环境保护要求相适应，满足清洁生产技术要求。

所选生产工艺安全性是指不发生事故的能力，表明系统在规定条件、规定时间内且不发生事故的情 兄下，完成规定功能的性能，着眼于防止事故发生，避免人员伤亡和财产损失。安全性是工艺技术方案 选择的重要原则。项目所采用的生物质燃料乙醇生产工艺的安全性主要考虑以下4个方面： a）项目选用生产工艺的物料的安全性； b）项目选用生物质燃料乙醇生产工艺路线的安全性； c）项目选用生物质燃料乙醇生产工艺实施过程的安全性； d）项目选用生物质燃料乙醇生产工艺配套安全防护装置的安全性。

生产工艺可靠性是指生物质燃料乙醇生产工艺系统无故障工作的能力，表明所选定系统在规定条 件、规定时间内完成规定功能的性能。生物质燃料乙醇生产工艺可靠性主要考虑以下6个方面： a）确认所选用生物质燃料乙醇生产工艺的技术成熟性与先进性； b）确认所选用生物质燃料乙醇生产工艺设计过程中，采用的模拟计算工艺过程软件及方法的正确性：

c） 确认生物质燃料乙醇项目设计选用的生产过程系统控制方案的正确性； d） 确认生物质燃料乙醇项目设计选用的工艺系统长期、稳定运行的可行性： e) 确认生物质燃料乙醇项目设计选用的工艺系统符合安全生产要求； f 确认生物质燃料乙醇项目设计选用的工艺系统符合环保要求。

生产工艺的经济合理性指生物质燃料乙醇生产建设项目要充分发挥投资效益，降低生产成本， 以较少资金投入，获取更大效益，力求达到项目最大的社会、经济及环境综合效益，主要考虑以下 7个方面： a）生产原料资源选择、利用方案的合理性； b）工艺技术方案风险因素控制措施的合理性； c) 15 引进国外技术的必要性与合理性； d）能源利用方式及耗用量的合理性； e）水资源利用方式及耗用量的合理性； f）生产过程排放污染程度及治理方案的合理性； g) ）整体生产装置的均衡配置合理性。

环境友好性主要指节能减排、保护环境，环境友好性主要考虑以下5个方面： 司 采用的原料路线对环境可能产生的影响； b) 所选项目的整体工艺路线对环境可能产生的影响； c） 所选项目的生产过程耗能种类及对环境可能产生的影响； d) 所选项目的生产过程水资源耗用量与废水处理及回收方案； e) 所选项目的生产过程有害物排放的环境风险评估及处理方案。

5.1.7技术来源可行性

技术来源可行性主要考虑以下方面内容： a) 对项目所用技术来源类型，如自主开发、合作开发、引进技术等进行说明； b) 对项目所用技术实施可靠性的分析论证结果进行说明； c） 2 对项目所用原材料、辅助材料、关键配套设备及部件获取的可能性进行说明； d) 对项目需要引进技术的先进性及必要性进行说明； e) 2 对项目所用技术需改进之处的技术措施与实施方案进行说明； 对项目所用技术的知识产权属性及状况进行说明。 D

国家有关部门发布的与生物质燃料乙醇生产及产品相关的政策、法规，中长期发展计划、规划及其 他政策性文件。

5.2.2项目纲领性文件

批准的生物质燃料乙醇项目建设的任务书及批复文件；初步可行性研究报告（或项目建议书）及审 核文件。

5.2.3技术规范性文件

国家、地方及行业协会等有关部门、机构发布的技术规范性文件，如环境保护、安全生产 护等方面的规范性文件

5.2.5工艺与装备综合信息

项目具有明确来源的有关生产工艺的文献及调研信息等。

凡是含有可发酵性糖，或含有可转化为可发酵糖的生物质，都可以作为生物质燃料乙醇生产的原料， 主要包括淀粉质、糖质及纤维质等生物质原料。 根据国家生物质能源产业的发展要求，项目所需的生物质原料需要多元化，在以玉米、木薯、稻谷、 小麦等淀粉质原料及糖蜜等糖质原料为主要原料生产生物质燃料乙醇模式的基础上，大力推进纤维质原 科生产生物质燃料乙醇的模式。 原料的选择应主要考虑以下基本要求： a）技术可行性。选用的生物质原料应满足预期的可选的生产工艺，并能获得达到预期指标的生物 质燃料乙醇产品。 b）供需可能性。所用原料应具有稳定可靠的来源，符合要求的质量，方便可行的运输供应，能够 满足项目生产装置当前及长远生产发展的需要。 c）经济合理性。原料价格及未来价格走向应尽可能满足产品综合成本要求，并考虑原料加工需要 的投资和附加费用，以利降低生产成本。 d）资源利用合理性。从整体利益出发，根据国家的资源政策合理及最大化利用资源，尽可能兼顾 纤维素等多种原料资源的利用。

煤矿矿井工程施工组织设计5.3.2工艺路线选择原则

生物质燃料乙醇生产工艺路线选择，总体要求为技术水平先进、运行可靠、安全、对环境无害及知 识产权清晰的工业化技术，主要考虑以下7个方面： a）对现有的国内外的生物质燃料乙醇生产工艺的生产规模、技术水平及成熟度等实际状况进行分 析比较； b）应提高生产过程的原料利用率及生物质燃料乙醇等产品的收率； c）对于生产过程中出现剧毒、高度敏感燃爆性或高度腐蚀性的物料，过高或过低的温度及压力条 件等，生产工艺有完备的防范措施； d）工艺流程缩短，生产环节减少； e）生产过程向环境中排放废物减少，实现物料在生产过程内部的闭合循环利用； f）兼顾多品种联合化生产，产物与副产物内部消化与互补； g）充分利用生产过程放出能量，降低能耗。

5.3.3生产单元工艺选择原则

5.3.3.1原料预处理

生物质生产原料受产地、收获时间、干燥条件、运输及储存方式等影响，原料成分变化较大，砂石 等杂质含量不稳定。如原料净化处理不当，会造成生产过程波动，设备磨蚀损坏，发生异常发酵，使得 产物复杂，增加产品精制难度，生产成本提高，生物质燃料乙醇产品质量不稳定。 原料预处理单元通过物理、化学或生物等方法实现原料净化杂质分离，再通过粉碎等操作获得液 制备所需的原料，该生产单元工艺及设备选用应考虑以下原则： a）原料中如含有可导致酶制剂等生物制剂失活的杂质，应预先去除，避免原材料及辅料的消耗和 产品污染，减轻后处理分离的负担； b）原料中不参与生化过程的情性杂质，应根据这些杂质物化特性，以及在各个生产单元的脱除难 易程度，决定是否需在预处理工序中预先分离，确定脱除方案； c）原料中含有可导致后续生产工艺管线及设备腐蚀、磨损的杂质，应在预处理单元预先除去或部 分脱除； d）当原料中杂质含量较高时，即使这些杂质在后续单元分离要比在预处理单元分离容易，也应在 预处理单元分离脱除，避免含有大量杂质物料进入生产系统后，影响后续生产单元的生产能力， 增加生产成本； e）纤维素原料完成原料净化除杂及粉碎处理后，采用或部分采用物理、化学及生物等方法处理生 物质原料，降低纤维素组分的结晶度，或进一步将木质素与纤维素等主要组分分离，使纤维素 酶解操作成为可能。

5.3.3.3精馏脱水

来自液制的酒精发酵成熟送至精馏脱水单元，通过精馏操作脱除成熟中可溶性或不可溶性杂 质地源热泵系统钻井、埋管工程施工方案，以及大部分水，得到接近共沸点的含水乙醇，再通过特殊精馏或吸附脱水，或膜脱水等脱除共沸水 的操作得到生物质燃料乙醇产品，排放的废液送至废液处理单元回收处理。精馏脱水过程所消耗的 蒸汽及冷却水量在生物质燃料乙醇生产过程的总能耗中占有较大比例，是生物质燃料乙醇进一步降低生

产能耗的关键单元。精馏脱水单元生产工艺选用应考虑以下原则： a）1 宜采用复杂精馏塔系热耦合精馏等技术及装备，全系统能量的优化配置与综合利用，在保证生 物质燃料乙醇产品质量的同时，降低能耗，降低生产成本； b）精馏脱水过程禁止人为向系统添加酸碱等溶剂脱酸脱杂，确保生物质燃料乙醇满足后续混配车 用乙醇汽油的质量要求； c）生物质燃料乙醇产品水含量体积分数当低于4%时，宜采用共沸脱水法、膜分离脱水法、分子 筛吸附脱水法等方法继续脱水，脱除水的具体工艺选择需根据生产要求进行经济评价。

5.3.3.4废酸液处理