CH710810A1

CH710810A1 - A method of ethanol production and installation for the implementation of this method.

Info

Publication number: CH710810A1
Application number: CH00282/15A
Authority: CH
Inventors: Muller Patrick; Beunardeau Jean-Pierre
Original assignee: Abi Trading Sàrl
Priority date: 2015-03-03
Filing date: 2015-03-03
Publication date: 2016-09-15

Abstract

L’invention concerne un procédé de production d’éthanol à base de divers produits organiques, notamment de bois, qui comporte successivement au moins une phase de prétraitement desdits produits organiques pour en extraire des sucres, une phase de fermentation desdits sucres pour le transformer en alcool, et au moins une phase de distillation pour séparer l’éthanol. Toutes les phases du procédé sont effectuées sur des lots prédéterminés, et comprennent une série d’étapes successives consistant préparer la matière première en la divisant en particules fines, d’abord à sec puis en milieu aqueux. On extrait ensuite desdites particules fines les sucres qu’elles contiennent par hydrolyse, on provoque la fermentation alcoolique de ces sucres, on sépare les résidus de la fermentation comportant de la lignine et une solution d’eau et d’alcool. La séparation de l’éthanol se fait par distillation au moyen d’un alambic associé à un concentrateur d’alcool et on enrichit ledit concentrât en alcool par élimination de l’eau du mélange par exemple au moyen de zéolithes. L’invention concerne aussi une installation pour la mise en œuvre du procédé.The invention relates to a process for producing ethanol based on various organic products, in particular wood, which comprises successively at least one pretreatment phase of said organic products to extract sugars, a fermentation phase of said sugars to transform into alcohol, and at least one distillation stage to separate the ethanol. All phases of the process are carried out on predetermined batches, and comprise a series of successive steps of preparing the raw material by dividing it into fine particles, first dry and then in an aqueous medium. The sugars they contain are then extracted from said fine particles by hydrolysis, the alcoholic fermentation of these sugars is provoked, the residues of the fermentation containing lignin and a solution of water and alcohol are separated. The ethanol is separated by distillation by means of a still associated with an alcohol concentrator and said concentrate is enriched with alcohol by removing the water from the mixture, for example by means of zeolites. The invention also relates to an installation for implementing the method.

Description

Domaine techniqueTechnical area

[0001] La présente invention concerne un procédé de production d’éthanol à base de divers produits organiques, notamment de bois, dans lequel on effectue successivement au moins une phase de prétraitement desdits produits organiques pour en extraire des sucres, une phase de fermentation desdits sucres pour le transformer en alcool, et au moins une phase de distillation pour séparer l’éthanol. The present invention relates to a process for producing ethanol based on various organic products, including wood, wherein is carried out successively at least one pre-treatment phase of said organic products to extract sugars, a fermentation phase of said sugars to turn it into alcohol, and at least one distillation phase to separate the ethanol.

[0002] Elle concerne également une installation pour la mise en œuvre du procédé de production d’éthanol à base de divers produits organiques, notamment de bois, dans lequel on effectue successivement au moins une phase de prétraitement desdits produits organiques pour en extraire des sucres, une phase de fermentation desdits sucres pour le transformer en alcool, et au moins une phase de distillation pour séparer l’éthanol. It also relates to an installation for the implementation of the ethanol production process based on various organic products, including wood, in which is carried out successively at least a pretreatment phase of said organic products to extract sugars , a fermentation phase of said sugars to convert it to alcohol, and at least one distillation phase to separate the ethanol.

Technique antérieurePrior art

[0003] Divers procédés sont mis en œuvre et diverses installations sont exploitées pour produire industriellement de l’éthanol à partir de substances organiques. Le fonctionnement en continu, la taille des installations existantes empêche une parfaite maîtrise des paramètres de fonctionnement, ce qui aboutit à une qualité médiocre de l’éthanol obtenu, en raison de la quantité d’eau résiduelle à la sortie des colonnes de distillation. La distillation finale sur des colonnes de distillation à plateaux, impose le fonctionnement en continu, parce que ces distillateurs doivent tourner en continu. D’une part l’approvisionnement en matières organiques est plus complexe et nécessite un territoire d’achalandage important, d’où une perte d’énergie non négligeable dans les transports. D’autre part les colonnes à plateaux sont des installations encombrantes et coûteuses. Various processes are implemented and various facilities are used to produce ethanol from industrial organic substances. The continuous operation, the size of the existing facilities prevents a perfect control of the operating parameters, which results in a poor quality of the ethanol obtained, due to the amount of residual water at the outlet of the distillation columns. Final distillation on tray distillation columns requires continuous operation, because these stills must run continuously. On the one hand, the supply of organic matter is more complex and requires a large amount of traffic, which results in a significant loss of energy in transport. On the other hand, the tray columns are cumbersome and expensive installations.

[0004] La phase préparatoire du bois s’effectue actuellement par cuisson à la vapeur de particules de bois broyé et réduit en sciure. La production de vapeur nécessite beaucoup d’énergie, de sorte que les installations connues sont très énergivores en réduisant les avantages économiques de ce mode de production d’énergie renouvelable. Par ailleurs, la cuisson à haute température des particules de bois au cours d’une étape de pré-hydrolyse aboutit en partie à une caramélisation des sucres qui seront par la suite beaucoup plus difficiles à transformer en alcool par fermentation, de sorte que cette phase de procédé a pour conséquence de réduire le rendement de la production d’éthanol. The preparatory phase of the wood is currently done by steaming crushed wood particles and reduced to sawdust. The production of steam requires a lot of energy, so that the known installations are very energy-consuming by reducing the economic advantages of this mode of production of renewable energy. Moreover, the high temperature cooking of the wood particles during a pre-hydrolysis step results in part in a caramelization of the sugars which will subsequently be much more difficult to transform into alcohol by fermentation, so that this phase The effect of the process is to reduce the yield of ethanol production.

[0005] Les procédés connus et les installations qui les mettent en œuvre sont extrêmement coûteux à construire et à exploiter, ont un rendement qui est loin d’être optimal et aboutissent à un produit final de qualité médiocre. The known methods and the facilities that implement them are extremely expensive to build and operate, have a yield that is far from optimal and lead to a final product of poor quality.

Exposé de l’inventionPresentation of the invention

[0006] La présente invention se propose de pallier l’ensemble des inconvénients des procédés et des installations connus et d’améliorer le procédé de fabrication d’éthanol à base de déchets organiques et en particulier de bois dur tel que les feuillus, ou de bambous, de noix de coco ou similaires, comportant de la lignine et des sucres, de manière à produire de l’éthanol avec un rendement optimal, et de réaliser toutes les phases du procédé de façon fiable, de proposer une fabrication économique en ce qui concerne l’énergie requise pour l’exploitation et au moyen d’une installation à faible coût et à bas prix de maintenance. The present invention proposes to overcome all the drawbacks of known processes and installations and to improve the ethanol production process based on organic waste and in particular hardwood such as hardwoods, or bamboos, coconuts or the like, containing lignin and sugars, so as to produce ethanol with optimum yield, and to perform all phases of the process reliably, to provide cost-effective manufacturing in terms of the energy required for operation and by means of a low cost and low cost maintenance installation.

[0007] Dans ce but, le procédé selon l’invention est caractérisé en ce que l’on effectue toutes les phases du procédé sur des lots prédéterminés, dans lequel lesdites phases comprennent une série d’étapes successives consistant préparer la matière première en la divisant en particules fines, à extraire ensuite desdites particules fines les sucres qu’elles contiennent par hydrolyse, en provoquant la fermentation alcoolique de ces sucres, en séparant les résidus de la fermentation comportant de la lignine et une solution d’eau et d’alcool, en extrayant par distillation un premier concentrât d’alcool et d’eau, et en enrichissant ledit concentrât en alcool par élimination de l’eau du mélange. For this purpose, the method according to the invention is characterized in that all the phases of the process are carried out on predetermined batches, wherein said phases comprise a series of successive steps consisting in preparing the raw material in the dividing into fine particles, then extracting from said fine particles the sugars they contain by hydrolysis, by causing the alcoholic fermentation of these sugars, by separating the residues of the fermentation containing lignin and a solution of water and alcohol by distilling off a first alcohol and water concentrate and enriching said concentrate with alcohol by removing the water from the mixture.

[0008] De manière préférentielle la préparation de la matière première comprend une première phase consistant à effectuer au moins un broyage à sec pour former des particules fibreuses fines dont les dimensions sont sensiblement comprises entre 0,1 mm et 1 mm. Preferably the preparation of the raw material comprises a first phase of performing at least one dry grinding to form fine fibrous particles whose dimensions are substantially between 0.1 mm and 1 mm.

[0009] Avantageusement, la préparation de la matière première comprend une seconde phase consistant à effectuer une micronisation en milieu aqueux desdites particules fibreuses fines. Advantageously, the preparation of the raw material comprises a second phase of performing a micronization in aqueous medium of said fine fibrous particles.

[0010] Selon un mode de réalisation préféré, l’on extrait par hydrolyse les sucres contenus dans les particules fibreuses fines en élevant la température du mélange. According to a preferred embodiment, the sugars contained in the fine fibrous particles are extracted by hydrolysis by raising the temperature of the mixture.

[0011] Selon une manière avantageuse de procéder, l’on provoque une fermentation du type enzymale en additionnant des enzymes au mélange aqueux contenant les particules fibreuses fines, pour produire une solution contenant de l’alcool et on sépare mécaniquement les particules fibreuses de lignine pour isoler la solution eau/alcool. According to an advantageous manner of proceeding, an enzymatic type fermentation is caused by adding enzymes to the aqueous mixture containing the fine fibrous particles, to produce an alcohol-containing solution and the fibrous particles of lignin are mechanically separated. to isolate the water / alcohol solution.

[0012] De façon préférentielle, l’on distille ladite solution eau/alcool pour extraire une solution alcoolique ayant approximativement une concentration en alcool de 75%. Preferably, said water / alcohol solution is distilled to extract an alcoholic solution having approximately an alcohol concentration of 75%.

[0013] De façon particulièrement avantageuse, l’on enrichit par rectification ladite solution alcoolique ayant approximativement une concentration en alcool de 75% pour atteindre une concentration en alcool de 85%, puis l’on procède à une phase finale d’enrichissement de la solution alcool/eau à 85% d’alcool en faisant passer le mélange sur au moins un tamis moléculaire pour obtenir de l’alcool pur à 99,9%. Particularly advantageously, it is enriched by rectification said alcoholic solution having approximately an alcohol concentration of 75% to reach an alcohol concentration of 85%, then one proceeds to a final phase of enrichment of the alcohol. alcohol / water solution with 85% alcohol by passing the mixture over at least one molecular sieve to obtain 99.9% pure alcohol.

[0014] L’installation pour la mise en œuvre du procédé de production d’éthanol selon l’invention est caractérisé en ce qu’elle comporte des moyens pour préparer la matière première en la broyant finement, des moyens pour la mélanger à de l’eau et des moyens pour la microniser à l’état de mélange aqueux, des moyens pour extraire ensuite de la masse de mélange aqueux micronisée les sucres qu’il contient par hydrolyse, des moyens pour provoquer la fermentation alcoolique de ces sucres, des moyens pour séparer les résidus de la fermentation et notamment une solution d’eau et d’alcool, des moyens pour extraire finalement, par distillation, puis par adsorption d’eau au moyen de zéolithes, de l’éthanol quasiment pur. The installation for the implementation of the ethanol production process according to the invention is characterized in that it comprises means for preparing the raw material by finely grinding it, means for mixing it with water. water and means for micronizing it in the form of an aqueous mixture, means for then extracting from the mass of micronized aqueous mixture the sugars it contains by hydrolysis, means for causing the alcoholic fermentation of these sugars, means for to separate the residues from the fermentation and in particular a solution of water and alcohol, means for finally extracting, by distillation, and then by adsorption of water using zeolites, almost pure ethanol.

[0015] Lesdits moyens pour préparer la matière première en la broyant finement comportent préférentiellement au moins un broyeur à marteaux. Said means for preparing the raw material by finely grinding preferably comprise at least one hammer mill.

[0016] Lesdits moyens pour enrichir la solution eau/alcool à environ 85% d’alcool après une distillation dans un alambic, comportent avantageusement au moins une colonne de rectification. Said means for enriching the water / alcohol solution with about 85% alcohol after distillation in a still, advantageously comprise at least one rectification column.

[0017] Lesdits moyens pour enrichir la solution eau/alcool à environ 99,9% d’alcool après ladite au moins une colonne de rectification comportent de préférence au moins un tamis moléculaire. Said means for enriching the water / alcohol solution with about 99.9% alcohol after said at least one rectification column preferably comprise at least one molecular sieve.

Description sommaire des dessinsBrief description of the drawings

[0018] La présente invention et ses avantages apparaîtront mieux dans la description suivante de modes de réalisation donnés à titre d’exemples non limitatifs, en référence aux dessins annexés, dans lesquels: <tb>La fig. 1<SEP>représente une vue schématique de l’équipement de broyage à sec du bois ou d’autres produits organiques, <tb>la fig. 2<SEP>représente une vue schématique de l’équipement de micronisation des particules de bois broyé, et <tb>la fig. 3<SEP>est une vue schématique de l’équipement de distillation du mélange eau/éthanol obtenu en fin de traitement de la biomasse obtenue.The present invention and its advantages will appear better in the following description of embodiments given as non-limiting examples, with reference to the accompanying drawings, in which: <tb> Fig. 1 <SEP> represents a schematic view of the equipment for dry grinding of wood or other organic products, <tb> fig. 2 <SEP> represents a schematic view of the micronization equipment of the crushed wood particles, and <tb> fig. 3 <SEP> is a schematic view of the distillation equipment of the water / ethanol mixture obtained at the end of treatment of the biomass obtained.

Illustrations de l’invention et différentes manières de la réaliserIllustrations of the invention and different ways of achieving it

[0019] Le procédé selon l’invention est décrit dans le contexte d’une fabrication industrielle d’éthanol à partir de bois, notamment de bois d’arbres feuillus, ce procédé comportant une série d’étapes successives ayant pour objectif de préparer la matière première, d’extraire du bois les sucres qu’il contient, de provoquer la fermentation alcoolique de ces sucres, de séparer les résidus de la fermentation et notamment une solution d’eau et d’alcool pour extraire finalement, notamment par distillation, de l’alcool aussi pur que possible de ce mélange. Toutefois, le procédé n’est pas limité à l’utilisation de cette matière première, mais peut s’étendre à d’autres produits organiques tels que par exemple les coques de noix de coco, le bambou ou similaires. The method according to the invention is described in the context of an industrial manufacture of ethanol from wood, especially hardwood trees, this process comprising a series of successive steps for the purpose of preparing the raw material, to extract the sugars it contains from the wood, to provoke the alcoholic fermentation of these sugars, to separate the residues from the fermentation and in particular a solution of water and alcohol to finally extract, in particular by distillation, alcohol as pure as possible from this mixture. However, the process is not limited to the use of this raw material, but can be extended to other organic products such as for example coconut shells, bamboo or the like.

[0020] Au cours des différentes étapes, d’autres sous-produits seront produits, comme de l’anhydride carbonique et de la lignine. Ces sous-produits pourront être valorisés, indépendamment de la fabrication d’éthanol grâce à leurs caractéristiques propres leur conférant une forte plus-value. L’anhydride carbonique notamment est d’origine purement organique et présente de ce fait des caractéristiques particulièrement avantageuses. La lignine, qui est composée de fibres de bois, a un haut pouvoir calorifique et présente d’excellentes caractéristiques comme combustible domestique ou industriel. During the various stages, other by-products will be produced, such as carbon dioxide and lignin. These by-products can be valorized, independently of the manufacture of ethanol thanks to their own characteristics giving them a strong added value. The carbon dioxide in particular is of purely organic origin and therefore has particularly advantageous characteristics. Lignin, which is composed of wood fibers, has a high calorific value and has excellent characteristics as domestic or industrial fuel.

[0021] Au cours de toutes les étapes du procédé, les produits de base, à savoir le bois ou similaire, sont exécutées sur des «lots» ou «batches», et non en continu. De ce fait, la matière première entrante est identifiée et caractérisée et tous les produits intermédiaires, jusqu’aux produits finaux, notamment l’éthanol et les composés à base de lignine sont également identifiés et caractérisés. Toutes les phases du traitement et de transformation des produits de base sont suivis et contrôlés, ce qui est un gage de qualité, ce qui facilite la gestion des opérations et qui permet d’assurer une surveillance continue et d’opérer une intervention immédiate si nécessaire. During all the steps of the process, the basic products, namely wood or the like, are performed on "batches" or "batches", not continuously. As a result, the incoming raw material is identified and characterized and all the intermediate products, up to the final products, in particular ethanol and lignin-based compounds are also identified and characterized. All phases of processing and commodity processing are monitored and controlled, which is a guarantee of quality, which facilitates the management of operations and ensures continuous monitoring and immediate action if necessary .

[0022] La première étape est une étape de préparation de la matière première, consistant à microniser le bois. Elle s’opère en deux phases: une première phase qui s’effectue à sec, au cours de laquelle le bois est fractionné en particules de l’ordre de 1 mm, par un broyeur du type à marteaux. Le broyeur du type à marteaux est utilisé parce qu’il est robuste d’une part et d’autre part parce qu’il éclate les fibres, alors qu’un broyeur à couteaux a plutôt tendance à les fermer. Cette remarque est essentielle pour la suite des opérations, parce que les fibres ouvertes permettent un accès plus rapide et plus efficace à certaines substances, qui seront évoquées par la suite et qui permettent l’extraction des sucres qui seront transformés en alcool par fermentation. The first step is a step of preparing the raw material, consisting of micronizing the wood. It operates in two phases: a first phase which is carried out dry, during which the wood is fractionated into particles of the order of 1 mm, by a hammer type mill. The hammer type mill is used because it is robust on the one hand and because it breaks the fibers, whereas a knife mill tends to close them. This remark is essential for the continuation of the operations, because the open fibers allow a faster and more effective access to certain substances, which will be evoked thereafter and which allow the extraction of the sugars which will be transformed into alcohol by fermentation.

[0023] Après cette première opération à sec, les particules de bois de l’ordre de 1 mm sont mélangées avec de l’eau dans une cuve, à raison d’un volume de particules de bois pour deux volumes d’eau. Le mélange est soumis à un traitement complémentaire dans un appareil appelé «broyeur-finisseur» conçu pour réaliser une émulsion, dans laquelle les particules solides ont une dimension située entre 4 et 10 microns. Par ce moyen les particules de bois sont très fortement divisées, ce qui permet encore d’accroître l’accès à l’intérieur des fibres et l’extraction des sucres, donc l’efficacité de la transformation en éthanol. Le broyeur-finisseur opère en effectuant de très grandes quantités de cisaillements sur les particules de bois, et le fait de produire une sorte d’émulsion sur des substances qui ne sont a priori pas miscibles, permet d’obtenir un mélange très homogène et par conséquent, mis dans des conditions idéales pour être soumis à une action par des agents extérieurs. After this first dry operation, the wood particles of the order of 1 mm are mixed with water in a tank, at a rate of a volume of wood particles for two volumes of water. The mixture is further processed in a "mill-finisher" apparatus designed to make an emulsion, in which the solid particles have a size of between 4 and 10 microns. By this means the wood particles are very sharply divided, which further increases the access to the interior of the fibers and the extraction of sugars, thus the efficiency of the transformation into ethanol. The mill-finisher operates by carrying out very large amounts of shear on the wood particles, and the fact of producing a kind of emulsion on substances which are a priori not miscible, allows to obtain a very homogeneous mixture and by Therefore, put in ideal conditions to be subjected to an action by external agents.

[0024] L’étape suivante est appelée pré-hydrolyse, et consiste à faire agir des enzymes sur les particules micronisées de l’émulsion obtenue précédemment. Cette opération s’effectue dans une cuve, sous agitation de la masse. Elle peut durer environ douze heures et a pour objectif l’absorption des sucres du type Cs et Ce contenus dans les fibres de bois. Du fait que les particules sont fortement micronisées, les enzymes pénètrent très facilement dans les fibres du bois et agissent sur les sucres qu’elles contiennent pour les dissoudre dans l’eau. Initialement la cuve contient l’émulsion de fibres micronisées avec de l’eau. Au cours du traitement l’émulsion se transforme en un mélange d’eau «sucrée» et d’un résidu solide sous forme de lignine. Étant donné que la lignine contient des inhibiteurs de fermentation alcoolique, il est nécessaire d’évacuer le résidu ligneux avant d’effectuer la fermentation alcoolique des sucres. The next step is called pre-hydrolysis, and consists in causing enzymes to act on the micronized particles of the emulsion obtained above. This operation is carried out in a tank, with agitation of the mass. It can last about twelve hours and aims at the absorption of Cs and Ce type sugars contained in the wood fibers. Because the particles are highly micronized, the enzymes penetrate the wood fibers very easily and act on the sugars they contain to dissolve them in the water. Initially the tank contains the micronized fiber emulsion with water. During the treatment, the emulsion is transformed into a mixture of "sweet" water and a solid residue in the form of lignin. Since lignin contains inhibitors of alcoholic fermentation, it is necessary to evacuate the woody residue before carrying out the alcoholic fermentation of the sugars.

[0025] L’étape d’évacuation de la lignine est effectuée dans un appareil appelé «turbine séparateur» qui est agencé pour «essorer» le résidu ligneux pour extraire la solution de sucres initialement contenus dans l’émulsion. La solution est recueillie en vue de la fermentation des sucres et la lignine est recueillie en vue d’une utilisation comme combustibles, après séchage, mise en forme ou broyage. Le pouvoir calorifique de la lignine est élevé et son stockage et sa combustion se fait dans des conditions optimales. The lignin removal step is performed in an apparatus called "separator turbine" which is arranged to "spin" the woody residue to extract the solution of sugars initially contained in the emulsion. The solution is collected for the fermentation of the sugars and the lignin is collected for use as fuels, after drying, shaping or grinding. The calorific value of lignin is high and its storage and combustion is done in optimal conditions.

[0026] L’eau sucrée additionnée de ferments séjourne dans une cuve à environ 37 °C pendant une durée de l’ordre de 72 heures au cours desquels le mélange s’appauvrit en sucre et s’enrichit en éthanol. Lorsque la fermentation est considérée comme suffisante, cette étape est arrêtée, sachant que les dernières étapes consisteront à extraire l’éthanol du mélange eau-alcool en veillant à produire un éthanol aussi pur que possible, pour qu’il puisse être utilisé pour des applications énergétiques, comme mélange dans des carburants, mais également pour des applications médicales, comme désinfectant ou solvant. La distillation est faite en deux étapes, à savoir une première phase de distillation qui permet d’obtenir un alcool à environ 85% et une deuxième phase de séparation sur un tamis moléculaire qui permet de passer de 85% à 99,9%, c’est-à-dire un alcool considéré comme alcool pur. The sugar water added ferments stays in a tank at about 37 ° C for a period of about 72 hours during which the mixture is depleted in sugar and enriched in ethanol. When the fermentation is considered sufficient, this step is stopped, knowing that the last steps will consist in extracting ethanol from the water-alcohol mixture, making sure to produce as pure ethanol as possible, so that it can be used for applications energy, as a mixture in fuels, but also for medical applications, as a disinfectant or solvent. The distillation is carried out in two stages, namely a first distillation stage which makes it possible to obtain an alcohol at approximately 85% and a second phase of separation on a molecular sieve which makes it possible to go from 85% to 99.9%. that is to say an alcohol considered as pure alcohol.

[0027] La première étape de distillation est faite au moyen d’un alambic couplé à une cuve de chauffage de mélange eau-alcool à une température constante de 74 °C, correspondant à la température de vaporisation de l’éthanol. Il s’agit d’une opération de distillation classique similaire dans son principe aux techniques utilisées pour fabriquer de l’alcool de fruits. L’alambic est équipé d’un dispositif dit de «rectification» permettant de ralentir les flux et de concentrer l’alcool à 85% au moyen d’un équipement relativement simple du type alambic, couramment utilisé pour la distillation d’alcool. The first distillation step is made by means of a still coupled to a water-alcohol mixture heating vessel at a constant temperature of 74 ° C, corresponding to the vaporization temperature of the ethanol. This is a conventional distillation operation similar in principle to the techniques used to make fruit alcohol. The still is equipped with a device called "rectification" to slow the flow and concentrate the alcohol to 85% by means of a relatively simple equipment of the still, commonly used for the distillation of alcohol.

[0028] La seconde étape se décompose en deux sous-étapes d’extraction d’eau de la solution concentrée à 85% obtenue au cours de la première étape, cette extraction s’effectuant avec des zéolithes spécifiques. La première sous-étape permet d’extraire de l’eau de la solution à 85% pour l’amener à une concentration d’environ 95%. La seconde sous-étape permet d’extraire de l’eau de la solution à 95% pour l’amener à une concentration d’environ 99,9%, c’est-à-dire à une concentration d’éthanol quasiment pur. The second step is decomposed into two sub-stages of water extraction of the 85% concentrated solution obtained during the first step, this extraction taking place with specific zeolites. The first sub-step extracts water from the 85% solution to a concentration of about 95%. The second sub-step extracts water from the 95% solution to bring it to a concentration of about 99.9%, that is to say a concentration of almost pure ethanol.

[0029] Les équipements principaux de l’installation sont illustrés par les fig. 1 , 2 et 3 qui ont pour fonction respectivement de permettre de préparer la matière première et de finaliser la séparation de l’éthanol quasiment pur de l’eau à laquelle il est en partie mélangé après la distillation du mélange. The main equipment of the installation are illustrated in FIGS. 1, 2 and 3 which function to respectively allow to prepare the raw material and finalize the separation of almost pure ethanol water to which it is partly mixed after the distillation of the mixture.

[0030] La fig. 1 illustre un broyeur à marteaux 10 dont la fonction consiste à broyer à sec le bois sélectionné à titre de matière première et pénétrant dans le broyeur 10 dans le sens des flèches A. Les particules broyées relativement finement, à savoir ayant une dimension de l’ordre de 1 mm, sont soufflées par un ventilateur 11 vers une unité cyclonique 12 qui envoie les particules vers une trémie 13 d’où débouchent les particules dans le sens des flèches B. Ces opérations se font à sec. FIG. 1 illustrates a hammer mill 10 whose function is to dry grind the selected wood as a raw material and entering the mill 10 in the direction of the arrows A. The relatively finely ground particles, namely having a dimension of 1 mm order, are blown by a fan 11 to a cyclonic unit 12 which sends the particles to a hopper 13 from which open the particles in the direction of the arrows B. These operations are dry.

[0031] La fig. 2 illustre une opération de micronisation par voie humide des particules de bois amenées selon les flèches B de la phase de traitement à sec précédente dans un doseur 14 qui mélange de façon appropriée les particules de bois et l’eau en quantité suffisante pour créer un mélange très liquide. Ce mélange est conduit selon la flèche C dans un broyeur en continu 15 dont la fonction consiste à microniser les particules de bois avant de les envoyer selon les flèches successives D et F dans un mélangeur 16 qui transforme le mélange en une émulsion homogène. FIG. 2 illustrates a wet micronization operation of the wood particles fed according to the arrows B of the previous dry treatment phase into a metering device 14 which suitably mixes the wood particles and the water in sufficient quantity to create a mixture very liquid. This mixture is conducted according to the arrow C in a continuous mill 15 whose function is to micronize the wood particles before sending them according to the successive arrows D and F in a mixer 16 which converts the mixture into a homogeneous emulsion.

[0032] Comme le montre la fig. 3 , après la fermentation et la séparation de la lignine, la solution eau alcool entrant selon les flèches G est distillée dans un alambic 17 qui communique en direct avec une installation de rectification 18 à deux colonnes 18a et 18b agencés pour enrichir la solution eau/alcool à 85% d’alcool. Le mélange gazeux sortant par le conduit supérieur 19 de la colonne 18b est envoyé successivement dans deux cuves 20 et 21 d’un tamis moléculaire à zéolithes où il est condensé, de manière à produire en finalité un alcool très pur ayant une concentration de l’ordre de 99,9% et sortant de l’installation selon les flèches H. As shown in FIG. 3, after the fermentation and the separation of the lignin, the water alcohol solution entering according to the arrows G is distilled in a still 17 which communicates directly with a rectification installation 18 with two columns 18a and 18b arranged to enrich the solution water / alcohol with 85% alcohol. The gaseous mixture leaving via the upper duct 19 of the column 18b is sent successively into two tanks 20 and 21 of a zeolite molecular sieve where it is condensed, so as ultimately to produce a very pure alcohol having a concentration of order of 99.9% and coming out of the installation according to the arrows H.

[0033] L’ensemble de ces équipements permet de produire de façon économique un produit de qualité, à savoir un alcool quasiment pur, utilisable dans des applications médicales et énergétiques. All of these equipment can produce economically a quality product, namely a virtually pure alcohol, used in medical and energy applications.

[0034] L’invention n’est pas limitée à ces modes de réalisations mais peut être adaptée en fonction des besoins à diverses variantes évidentes pour l’homme du métier. The invention is not limited to these embodiments but can be adapted according to the needs of various variants obvious to the skilled person.

Claims

1. A process for producing ethanol based on various organic products, in particular wood, in which at least one pretreatment phase of said organic products is carried out successively to extract sugars, a fermentation phase of said sugars to transform it into alcohol. and at least one distillation step for separating the ethanol, characterized in that all the process steps are carried out on predetermined batches, wherein said phases comprise a series of successive steps of preparing the raw material in the process. dividing into fine particles, then extracting from said fine particles the sugars they contain by hydrolysis, by causing the alcoholic fermentation of these sugars, by separating the residues of the fermentation containing lignin and a solution of water and alcohol , by distilling off a first alcohol and water concentrate, and enriching said concentrate with alcohol by removing water from the mixture.

2. Method according to claim 1, characterized in that the preparation of the raw material comprises a first phase of performing at least one dry grinding to form fine fibrous particles whose dimensions are substantially between 0.1 mm and 1 mm. mm.

3. Method according to claim 2, characterized in that the preparation of the raw material comprises a second phase of performing a micronization in an aqueous medium of said fine fibrous particles.

4. Process according to claim 3, characterized in that the sugars contained in the fine fibrous particles are extracted by hydrolysis by raising the temperature of the mixture.

5. Process according to claim 4, characterized in that enzymal fermentation is induced by adding enzymes to the aqueous mixture containing the fine fibrous particles to produce a solution containing alcohol and mechanically separating the fibrous particles. of lignin to isolate the water / alcohol solution.

6. Process according to claim 5, characterized in that said water / alcohol solution is distilled to extract an alcoholic solution having approximately an alcohol concentration of 75%.

7. Process according to claim 6, characterized in that said alcoholic solution having an approximate alcohol concentration of 75% is enriched by rectification to reach an alcohol concentration of 85%.

8. Process according to claim 7, characterized in that a final phase of enrichment of the alcohol / water solution with 85% of alcohol is carried out by passing the mixture over at least one molecular sieve to obtain water. 99.9% pure alcohol.

9. Installation for the implementation of the ethanol production process based on various organic products, including wood, comprising means for successively performing at least one pre-treatment phase of said organic products to extract sugars, means for performing a fermentation phase of said sugars to convert it to alcohol, and means for performing at least one distillation phase to separate the ethanol, characterized in that it comprises means for preparing the raw material by finely grinding, means for mixing it with water and means for micronizing it in the form of an aqueous mixture, means for then extracting from the mass of micronized aqueous mixture the sugars it contains by hydrolysis, means for causing the fermentation alcoholic of these sugars, means for separating the residues from the fermentation and in particular a solution of water and alcohol, means finally extracting, by distillation, then by adsorption of water using zeolites, almost pure ethanol.

10. Installation according to claim 9, characterized in that said means for preparing the raw material by finely grinding comprise at least one hammer mill (10).

11. Installation according to claim 9, characterized in that said means for enriching the water / alcohol solution to about 85% alcohol after distillation in a still (17), comprise at least one rectification column (18a, 18b) .

12. Installation according to claim 9, characterized in that said means for enriching the water / alcohol solution with about 99.9% alcohol after said at least one rectification column (18a, 18b) comprise at least one molecular sieve ( 20, 21).