Производство биоэтанола: основы технологии
Биоэтанол представляет собой смесь двух компонентов — бензина и этилового спирта (этанола). В биоэтаноле содержание бензина в зависимости от марки составляет от 40 до 90%, оставшаяся часть — этанол и специальные присадки, улучшающие некоторые характеристики топлива.
Технология получения бензина общеизвестна, поэтому останавливаться на этом процессе не будем, и рассмотрим из чего, и как получают второй компонент — этанол.
Основная технология производства биоэтанола основана на брожении продуктов, содержащих сахар.
В качестве первичного сырья могут выступать продукты земледелья с большим содержанием сахарозы (в первую очередь это сахарная свекла и сахарный тростник), или крахмала, который в результате простой ферментной реакции превращается в сахарозу (к таким продуктам относится картофель, большинство зерновых культур).
При промышленном производстве этанола на первом этапе производят очистку первичного сырья, его измельчение и добавление к нему живых дрожжей. Под воздействием дрожжей сахар, находящийся в первичных продуктах сбраживается и на выходе получают бражку — смесь воды, этилового спирта (этанола) и отходов.
Для выделения этанола из бражки ее подают в специальные дистилляционные колонны, в которых происходит разделение бражки на водно-спиртовую смесь и остатки выпарки (этот процесс часто называют «перегонкой»). Водно-спиртовая смесь, полученная в результате «перегонки» подвергается дополнительной очистке и частичному обезвоживанию в ректификационных колоннах.
В дальнейшем для выделения из полученной смеси чистого этанола используют метод обезвоживания.
Сам биоэтанол получат методом смешивания обезвоженного этилового спирта (от 10% до 60%) с бензином (от 40% до 90%). Также, в незначительных количествах добавляют специальные присадки, улучшающие характеристики готового топлива.
Следует заметить, что октановое число этилового спирта составляет 104 ед. и для производства биоэтанола нет необходимости использовать дорогой высокооктановый бензин и специальные высокооктановые компоненты, наносящие значительный вред окружающей среде (обычно для этих целей используют метил-третбутиловый эфир, или МТБЭ).
Учитывая этот факт, а также то, что первичное сырье для производства этанола относятся к возобновляемым продуктам, получаемым биологическим способом топливная смесь бензина и этанола и получала свое название «биоэтанол».
