(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210822769.6 (22)申请日 2022.07.12 (71)申请人 天津大学 地址 300072 天津市南 开区卫津路9 2号天 津大学石化中心 (72)发明人 张敏华　耿中峰　龚浩　董贺　 王升　洪解放　吕惠生　 (74)专利代理 机构 北京智桥联合知识产权代理 事务所(普通 合伙) 11560 专利代理师 程小艳 (51)Int.Cl. C12P 7/10(2006.01) C12P 7/06(2006.01) C12P 19/20(2006.01) C12P 19/14(2006.01)C12P 19/02(2006.01) C12P 5/02(2006.01) C12M 1/40(2006.01) C12M 1/33(2006.01) C12M 1/02(2006.01) C12M 1/00(2006.01) C12M 1/107(2006.01) C08H 7/00(2012.01) A23K 10/38(2016.01) (54)发明名称 一种全株玉米生物乙醇生产方法 (57)摘要 本发明公开了一种全株玉米生物乙醇生产 方法， 包括玉米秸秆预处理单元、 全株玉米醪液 制备单元、 乙醇精制单元及废醪液处理单元， 原 料为全株玉米， 在全株玉米醪液制备单元， 纤维 素葡萄糖液经玉米拌料水加热器预热后得到玉 米拌料预热水， 同时流加液化酶后， 送至玉米拌 料器， 与玉米混合拌料得到全株玉米粉浆， 全株 玉米粉浆再经过液化、 糖化及发酵等操作过程得 到全株玉米乙醇成熟醪， 再通过精馏脱水操作得 到生物乙醇等产品。 充分利用玉米种植过程伴生 的玉米秸秆原料及玉米所含纤维素等组分生产 乙醇、 沼气及液体蛋白饲料等生物产品， 丰富了 生物乙醇生产原料来源， 解决了现有纤维素原料 生物乙醇生产技术面临的难题， 具有较强的市场 竞争力及碳减排优势。 权利要求书2页 说明书26页 附图2页 CN 115074397 A 2022.09.20 CN 115074397 A 1.一种全株玉米生物 乙醇生产方法， 包括玉米秸秆预处理单元、 全株玉米醪液制备单 元、 乙醇精制单元及废醪液处理单元， 其特征是， 生产原料为全株玉米， 全株玉米包括玉米 及玉米秸秆； 在全株玉米醪液制备单元， 纤维素葡萄糖液经玉米拌料水加热器预热后得到 玉米拌料预热水， 同时流加液化酶后， 送至玉米拌料器， 与玉米混合拌料得到全株玉米粉 浆， 全株玉米粉浆再 经过液化、 糖化及发酵操作过程得到全株玉米乙醇成熟 醪。 2.如权利要求1所述的一种全株玉米生物乙醇生产方法， 其特征是， 在玉米秸秆预处理 单元， 玉米秸秆处理液依 次经过秸秆拌料水加热器及处理液冷却器冷却后， 送至纤维素分 离器， 通过液固分离操作得到粗纤维素原料及秸秆处理清液； 秸秆处理清液分为秸秆处理 回用清液及秸秆处理外排液， 秸秆处理回用清液作为秸秆拌料水 的一部分， 与秸秆回用废 水及纤维素洗水混合后得到秸秆拌料水， 秸秆拌料水再经秸秆拌料水加热器预热后得到秸 秆拌料预热水， 送至秸秆拌料罐， 秸秆处理外排液送至秸秆废水处理装置进行生化处理， 同 时生产沼气； 秸秆废水处理装置分别采出秸秆外排液及秸秆回用废水， 秸秆外排液达标排 放， 秸秆回用废水与秸秆处 理回用清液及纤维素洗水混合后得到秸秆 拌料水。 3.如权利要求1所述的一种全株玉米生物乙醇生产方法， 其特征是， 在玉米秸秆预处理 单元， 秸秆处理罐中秸秆处理液 的酸含量操作指标， 由秸秆处理回用清液量占秸秆处理清 液的比例控制； 秸秆处理罐中秸秆处理液酸催化反应需要的酸性催化剂， 为半纤维素解聚 过程生成的有机酸， 并通过秸秆处理回用清液实现富集并控制酸浓度， 不需要外加 酸性溶 剂； 利用秸秆处 理回用清液也降低了玉米秸秆预处 理单元秸秆拌料补水量。 4.如权利要求1所述的一种全株玉米生物乙醇生产方法， 其特征是， 在玉米秸秆预处理 单元， 秸秆处理罐的秸秆处理液酸含量为0.5～2％， 反应温度为150～180℃， 反应时间为5 ～80分钟， 秸秆处 理液中酸含量以醋酸计。 5.如权利要求1所述的一种全株玉米生物乙醇生产方法， 其特征是， 在玉米秸秆预处理 单元， 纤维素洗涤装置采用秸秆拌料补水对粗纤维素原料进行洗涤， 脱除粗纤维素原料中 糠醛、 HMF及酚类副产 物杂质组分， 消除杂质组分对后续玉米秸秆纤维素酶解及葡萄糖发酵 过程的抑制作用； 酶解液中杂质组分含量控制指标： 糠醛≤2g/L、 HMF≤5g/L及酚类≤0.5g/ L。 6.如权利要求1所述的一种全株玉米生物乙醇生产方法， 其特征是， 在玉米秸秆预处理 单元， 秸秆拌料水经秸秆拌料水加热器预热后得到秸秆拌料预热水， 秸秆拌料水加热器的 热介质为秸秆处理液， 控制秸秆拌料水加热器的秸秆处理液进口温度与秸秆拌料预热水出 口温度的温度差≤5℃， 秸秆拌料水通过秸秆拌料水加热器回收秸秆处理液冷却过程放出 的部分热量。 7.如权利要求1所述的一种全株玉米生物乙醇生产方法， 其特征是， 在玉米秸秆预处理 单元， 粗纤维素原料经过纤维素洗涤装置洗涤脱杂操作后得到纤维素原料， 纤维素原料送 至酶解罐， 与酶解拌料水及纤维素酶混合拌料， 并完成全株玉米纤维素酶解操作； 酶解罐的 酶解温度为 49～52℃， 酶解时间为6 0～90小时。 8.如权利要求1所述的一种全株玉米生物乙醇生产方法， 其特征是， 在全株玉米醪液制 备单元， 来自玉米秸秆预处理单元 的纤维素葡萄糖液经玉米拌料水加热器预热， 得到玉米 拌料预热水， 流加液化酶后送至玉米拌料器与玉米混合制备全株玉米粉浆， 控制玉米拌料 水加热器的液化醪进口温度与玉米拌料预热水出 口温度的温度差≤5℃； 全株玉米醪液制权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115074397 A 2备单元不需要添加新鲜玉米拌料 水， 新鲜工艺水消耗 量为零。 9.如权利要求1所述的一种全株玉米生物乙醇生产方法， 其特征是， 在全株玉米醪液制 备单元， 循环粉浆F209经粉浆加热器J21喷射加热得到预热循环粉浆F211， 送至 拌料罐V21， 液化蒸汽F210作为加热介质送入粉浆加热器， 拌料罐V21操作温度由液化蒸汽F210流量控 制； 液化罐V 22的液化温度为80～ 90℃， 液化时间为120～180分钟。 10.如权利要求1所述的一种全株玉米生物乙醇生产方法， 其特征是， 将废醪液处理单 元的蒸发回用水送至玉米秸秆预处理单元， 与酶解拌料补水及乙醇精制单元二精废水混合 后， 送至酶解水换热器进 行换热操作， 得到 符合酶解操作温度要求的酶解拌料水， 并流加纤 维素酶后送至酶解罐。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115074397 A 3