MX2008014141A - Proceso de etanol mejorado usando eliminacion de solidos previa a la fermentacion. - Google Patents

Proceso de etanol mejorado usando eliminacion de solidos previa a la fermentacion.

Info

Publication number
MX2008014141A
MX2008014141A MX2008014141A MX2008014141A MX2008014141A MX 2008014141 A MX2008014141 A MX 2008014141A MX 2008014141 A MX2008014141 A MX 2008014141A MX 2008014141 A MX2008014141 A MX 2008014141A MX 2008014141 A MX2008014141 A MX 2008014141A
Authority
MX
Mexico
Prior art keywords
stream
carbohydrate
particles
germ
mixing
Prior art date
Application number
MX2008014141A
Other languages
English (en)
Inventor
Floyd C Teeter Jr
Original Assignee
Crown Iron Works Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Crown Iron Works Co filed Critical Crown Iron Works Co
Publication of MX2008014141A publication Critical patent/MX2008014141A/es

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/02Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group
    • C12P7/04Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group acyclic
    • C12P7/06Ethanol, i.e. non-beverage
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10Biofuels, e.g. bio-diesel

Landscapes

  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)

Abstract

Un proceso para preparar una corriente de particulas de biomasa que contienen almidón, que tiene un porcentaje significativo de fibra para el procesamiento en etanol, comprende el primer paso de: mezclar la corriente de partículas con un solvente líquido para disolver al menos una parte del almidón en la corriente de partículas de carbohidratos para formar una corriente de suspensión de. carbohidratos que contiene almidón disuelto en el solvente líquido. Este primer paso elimina una parte de la fibra de la corriente de suspensión de carbohidratos. En un segundo paso, la corriente de suspensión de carbohidratos se mantiene en un tanque de asentamiento para eliminar una parte adicional de la fibra. Una mejora al proceso es apropiada para su uso con maíz desgranado u otra biomasa que tiene una parte de germen que contiene aceite y una parte que no es de germen, que contiene principalmente carbohidratos y fibra. Esta mejora incluye el paso de moler el maíz en partículas de un tamaño apropiado para separar las partículas de germen de las partículas que no son de germen. Las partículas de germen se procesan primero para extraer el aceite y después para extraer los carbohidratos.

Description

PROCESO DE ETANOL MEJORADO USANDO ELIMINACIÓN DE SÓLIDOS PREVIA A LA FERMENTACIÓN Esta es una solicitud internacional presentada bajo el U .S.C. 35, sección 363, que reclama la prioridad bajo el U .S .C. 35, sección 1 1 9 (e)( 1 ), de la solicitud provisional número de serie 6/797,532, con fecha de presentación del 4 de mayo de 2006. Campo de la invención La presente invención se refiere a la producción de etanol a partir de granos y otra biomasa , en particular a partir de maíz. Antecedentes de la i nvención Una solución al problema de dependencia de fuentes foráneas de energía, particularmente para combustible a utilizarse en motores de vehículos, es convertir biomasa en etanol . Los procesos que se encuentran disponi bles actualmente utilizan maíz u otra biomasa que contiene almidón . Para que sea eficiente, el proceso debe convertir un gran porcentaje de la biomasa en etanol . El proceso deberá avanzar rápidamente, de modo que la planta pueda producir la cantidad máxima de etanol por unidad de tiempo. El ma íz es una sustancia preferida utilizada para la producción de etanol . Como es bien sabido, los granos de maíz incluyen una parte de germen y una parte de carbohidrato. La parte de germen constituye aproximadamente 8% del peso total . El germen contiene aproximadamente 40% por peso de aceite de maíz valioso, así como otros carbohidratos y fibra . La parte de carbohidrato contiene almidón , azúcar y fibra , y prácticamente no contiene aceite. En base al peso , los granos de maíz son aproximadamente de 6 a 7% aceite, 60 a 70% carbohidratos, 20 a 25% fibra y 1 0 a 1 2% agua. Un proceso eficiente de etanol utiliza enzimas para convertir almidones en la biomasa en azúcar antes de la fermentación. El proceso fermenta azúcares de cualquiera tipo para producir C02 y etanol , pero no puede convertir almidón en etanol . Dado que el C02 es un gas invernadero, mientras menos de éste se produzca, mejor. En los procesos actuales de etanol de maíz, el maíz se muele y se mezcla con un solvente para formar una mezcla de maíz molido. Esta mezcla incluye tanto la parte del germen como la del carbohidrato. Enzimas que se agregan a la mezcla convierten el almidón en azúcar. Fermentar el azúcar en la muestra produce entonces etanol . Un paso de destilación separa el etanol de la mezcla . Entonces el etanol se refina aún más hasta una forma que se puede utilizar como combustible para automóviles. El proceso común de producción de etanol presenta un número de problemas. Uno de ellos es la baja eficiencia. Resulta que la suma de todas las entradas de energ ía necesarias para producir una medida de unidad de maíz no es mucho menor al contenido de energ ía del etanol proporcionado por esa medida de unidad . Por supuesto, el proceso de etanol sí produce algunos productos secundarios útiles, tales como alimentos para animales, y el aceite de maíz que se puede utilizar en la fabricación de plásticos. Pero en general , los procesos actuales de producción de etanol no son sobresalientemente eficientes. En segundo lugar, el proceso actual de etanol produce más aceite de fusel en el etanol destilado del que resulta deseable. El aceite de fusel es un alcohol aromático que reduce la velocidad y eficiencia en el paso de destilación . El aceite de fusel es un producto secundario del aceite de maíz que llega al tanque de fermentación . Por consiguiente, retirar tanto aceite de maíz como sea necesario de la mezcla de maíz molido reduce la concentración de aceite de fusel . Breve descripción de la invención Un proceso para preparar una corriente de partícula de biomasa que contiene almidón, que tiene un porcentaje significativo de fibra para procesar en etanol incluye un primer paso de: mezclar la corriente de partículas con un solvente l íquido para disolver al menos una parte del almidón en la corriente de partículas de carbohidratos. Esto forma una corriente de mezcla de carbohidratos que contienen almidón disuelto en el solvente l íquido, y a la que se ha retirado una parte de la fibra. El solvente típicamente es una solución de etanol-agua . En el segundo paso, mantener la corriente de mezcla de carbohidratos en un tanque de asentamiento durante un tiempo, le permite a otra parte de la fibra asentarse en la parte inferior del tanque. Retirar la parte superior del material en el tanque de asentamiento forma una corriente líquida de carbohidratos que tiene solamente una pequeña cantidad de fibra. Una mejora al proceso es adecuada para utilizarse con maíz desgranado u otra biomasa que tenga una parte de germen que contenga aceite y una parte que no contenga germen que incluye principalmente carbohidratos y fibra. Esta mejora incl uye los pasos de moler el maíz en partículas de un tamaño que permita la separación de las partículas de germen de las partículas que no son de germen . Las partículas de germen se procesan primero para retirar el aceite y luego para retirar los carbohidratos. En una modalidad , aire ascendente eleva las partículas diferentes del germen más ligeras dentro de la corriente de carbohidrato, y permite a las partículas de germen caer para formar una corriente de germen. Breve descripción de los dibujos Las Figuras 1 y 2 juntas forman un diagrama de bloque de una instalación para la producción de etanol que incorpora la presente invención . Descripción detallada de la invención Las Figuras 1 y 2 muestran una instalación que utiliza de forma eficiente un proceso de flujo continuo para producir etanol y aceite de maíz. La instalación particular mostrada tiene pasos del proceso en etapa inicial y paralelos, diseñados para ma íz en mazorca. Cuando se utiliza biomasa que no contiene almidón , las partes de la instalación son adecuadas para convertir esta biomasa que no es de maíz en etanol con una eficiencia que pudiera ser mayor a la que se logra actualmente. Cuando la biomasa es de maíz, el aceite de maíz es un producto secundario valioso del proceso. Si se utiliza biomasa diferente al maíz, es posible omitir los pasos de separar las partes de germen y las que no son germen de los granos individuales, y procesar la parte de germen . La Figura 1 muestra los componentes de la instalación que llevan a cabo el procesamiento inicial para separar parcialmente el germen de maíz de la parte que no es germen o de almidón y azúcar (carbohidratos), y que procesan los componentes de almidón y azúcar del maíz en mazorca . La Figura 2 muestra los componentes de la instalación que extraen aceite de la parte de germen del maíz y procesan los componentes restantes de la parte de germen para producción de etanol . Procesamiento del maíz en la etapa i nicial En la Figura 1 , los granos sueltos de maíz se almacenan en un contenedor (32). El grano de maíz fluye en una corriente continua a un molino o triturador (36). Idealmente, el molino (36) muele el maíz de grano hasta una fineza que crea partículas individuales que esencialmente son' todas de germen o todas no son germen . Como ya se mencionó, el germen es inicialmente aproximadamente 8% de la totalidad del grano. Las partículas que incluyen principalmente el material de germen proveniente de los granos tienen una gravedad específica ligeramente mayor a la de las partículas que no son de germen .
Preferiblemente, las partículas individuales que salen del molino (36) tienen una dimensión máxima dentro del rango de 0.3 a 0.6 mm , y un rango dimensional mínimo de tal vez la mitad de ese rango. Esto corresponde a un molino de rodillos cuyos rodillos están ajustados a una separación de 0.2 a 0.4 mm . Por razones que se van a explicar, las partículas El ma íz molido forma una corriente de partículas, llamadas de aquí en adelante "corriente de harina seca", que se suministra a un separador mecánico (39). En la versión que se muestra , el separador (39) utiliza las gravedades específicas diferentes de las partículas en la corriente de harina seca para separar aquellas con gravedad específica mayor, que contienen el germen , de aquellas que incluyen solamente material de carbohidratos. Preferiblemente, el separador (39) tiene un diseño de aspirador que inyecta aire en una entrada (38) cerca del fondo del separador (39). El aire fluye hacia arriba a través de las partículas de maíz que caen dentro de la parte superior y a través del separador (39). Otra versión de separación mecánica se apoya en la característica de maíz molido, en la cual las partículas de la parte de germen son ligeramente más grandes que las partes que no son de germen . Para las partículas de harina dentro del rango mencionado, la velocidad del aire ascendente puede encontrarse dentro del rango de 1 5.2 a 45.7 metros por minuto (50 a 1 50 pies por minuto). Una corriente de harina que tiene partículas en el extremo superior del rango de tamaño preferido requerirá de una velocidad de aire ligeramente mayor. Las partículas más pequeñas requerirán de aire a velocidad menor. La experimentación sugiere que las partículas demasiado pequeñas no permitirán que las partículas del germen y las diferentes al germen se separen de forma eficiente. El separador (39) divide la corriente de harina de maíz en una corriente de carbohidratos y una corriente de germen . La corriente de carbohidratos sale de la parte superior del separador (39) y fluye a través de un primer ducto o tubería ( 1 5) hasta un precipitador de partícula ( 1 3). El germen de maíz cae hacia abajo a través del separador (39), fluyendo de la parte inferior del separador (39) como una corriente de germen al interior de un segundo ducto o tubería (37) y a un extractor de aceite (90), ver Figura 2. El elemento conector (B) simboliza la continuación del ducto (37) de la Figura 1 a la 2. La separación de las partes de germen y carbohidratos de la corriente de harina dentro del separador (39) no es perfecta . Típicamente, el separador (39) duplica aproximadamente la concentración del germen en la corriente de germen a aproximadamente de 1 5 a 20% del aproximadamente 8% por peso en la corriente de harina. Las partículas de germen puro pueden incluir alrededor de 40% de aceite de maíz, de modo que la concentración de aceite de maíz en la corriente de germen pueda ser de aproximadamente 6 a 8% . Por otro lado , prácticamente ninguna partícula de germen fluye dentro de la corriente de carbohidratos.
Por esta razón , la corriente de carbohidratos prácticamente no contiene aceite de maíz. Procesamiento de la corriente de carbohidratos La velocidad del aire que fluye a través del ducto ( 1 5) y que transporta una parte mayor de la corriente, pierde velocidad al entrar al precipitador ( 1 3). Las partículas suspendidas en el aire en movimiento caen hacia el fondo del precipitador ( 1 3) a medida que el aire pierde velocidad dentro del precipitador. En una versión , un ventilador ( 1 7) conectado en la parte superior del precipitador ( 1 3) succiona el aire del precipitador (1 3) a través de un filtro ( 1 3). El vacío creado por el ventilador ( 1 7) dentro del precipitador ( 1 3) se propaga al separador (39) a través del ducto ( 1 5) que ocasiona que el aire fluya hacia adentro a través de la entrada de aire (38). La corriente de carbohidratos cae dentro de la toma (65) de un primer extractor de carbohidratos del tipo de tornillo sin fin (60). El procesamiento de la corriente de carbohidrato, a medida que entra al extractor (60) es adecuado para una amplia gama de biomasa fermentable. Por esta razón , la caña de azúcar, la remolacha de azúcar y otras fuentes de almidón o azúcar pueden molerse hasta un tamaño adecuado de partícula y suministrarse a la toma (65). La toma (65) utiliza un tornillo sin fin para obligar a la corriente de carbohidratos a entrar a la cámara (56) del extractor (60) mantenida a una presión relativamente alta, tal vez de 1 034.21 a 241 3.1 6 kPa (1 50 a 350 psi). La toma (65) incluye un sello de aire o cierre que mantiene la presión dentro de la cámara (56).
Una bomba (23) suministra un solvente de carbohidratos, preferiblemente una solución de etanol-agua (también llamado solvente polar), de un tanque de suministro (26) mantenido a una presión relativamente alta , tal vez de 20,684.27 a 34,473.78 kPa (3000 a 5000 psi ) a la cámara de extracción (56). El solvente se rocía dentro de la corriente de carbohidratos en la cámara (56), y disuelve los carbohidratos dentro de la corriente de carbohidratos para prod ucir una corriente l íquida de carbohidratos en forma de una mezcla poco espesa que fluye a través de una válvula reguladora (68) hacia un tanque de asentamiento (71 ). Actualmente, la proporción de peso preferida de flujo de solvente con respecto a la velocidad de flujo de corriente de carbohidratos en la cámara (56) es de aproximadamente 2 : 1 , pero también pueden servir de manera adecuada proporciones dentro del rango de aproximadamente 3:2 a 3: 1 . La válvula reguladora (68) reduce la presión de la corriente l íquida de carbohidratos proveniente del extractor (60) hacia el tanque de asentamiento (71 ) prácticamente hasta la presión atmosférica . La corriente l íquida de carbohidratos que fluye al tanque (71 ) tiene una cantidad sustancial de material en partículas que incluye principalmente fibra. El tanque de asentamiento (71 ) puede ser cualquiera del tipo de enlace de arrastre que agita y mueve lentamente los sólidos que se asientan en el extremo del tanque (71 ). El tanque (71 ) tiene un puerto cercano a la parte superior, a través de la cual el fluido es drenado o se decanta como una corriente l íquida de carbohidratos que fluye dentro del extractor de etanol (74). Los sólidos que permanecen dentro de la cámara (56) del extractor (60) fluyen a una unidad de extractor de solvente (59) que evapora el solvente de etanol-agua. Los vapores de solvente fluyen a un condensador (42) que condensa los vapores del solvente. Una válvula reguladora (57) que forma una parte del condensador (42) reduce la presión de los vapores de solvente hasta aproximadamente la presión atmosférica en el extractor de solvente (59). La bomba (53) transporta el solvente condensado a un procesador (29). La bomba (29) debe producir la presión adecuada para obligar al solvente líquido a pasar al fondo de un tanque (26) que puede contener solvente, de 30 m de altura o mayor. El procesador (29) representa componentes que vuelven a equilibrar el solvente l íquido de agua-etanol y lo suministran al tanque (26) para reutilizarse. Los sólidos fluyen del extractor del solvente (59) para procesamiento posterior como alimento para animales. El procesamiento hasta este punto ha eliminado la mayoría del solvente de los sólidos. En el tanque de asentamiento (71 ), la mayor parte del material en partículas dentro de la corriente de carbohidrato l íquido se asienta en la parte inferior, donde esta fluye hacia afuera a través de un puerto cerca de la parte inferior del tanque (71 ) como corriente de mezcla hasta el extractor de solvente (72). La unidad de extractor de solvente (72) retira el etanol de la corriente de mezcla , la cual pasa al condensador (48) y la bomba (51 ). De la bomba (51 ), el etanol condensado fluye al procesador (29) para reutilizarlo. Donde la composición de la corriente de mezcla proporcionada por el tanque de almacenamiento (71 ) es diferente a la suministrada por la unidad de extractor de solvente (59), el procesamiento para la mezcla de asentamiento en la unidad de extractor de solvente (72) difiere de la de los sólidos de la unidad de extractor de solvente (59). Cuando la composición de los sólidos que sale del tanque (71 ) es similar a la de los que salen del extractor (60), la salida del tanque (71 ) puede fluir hacia el extractor de solvente (59). El extractor (74) evapora la mayor parte del etanol que queda en la corriente l íquida de carbohidratos. Los vapores de solvente fluyen a través de un tubo o ducto como lo indica el elemento conector (A), indica al condensador (45) que condensa los vapores de etanol . La bomba (53) lleva los vapores de etanol condensados del condensador (45) hasta la presión de entrada de elemento (29), y suministra los vapores de etanol condensados al elemento (29). El extractor (74) puede incluir varias etapas de extracción de etanol , también empleando destilación y otros medios. La industria comprende bien esta tecnología de extracción de etanol . En esta etapa, la corriente de carbohidratos l íquidos porta pocos materiales sólidos (fibra). La corriente l íquida de carbohidratos sigue hacia un digestor (77) donde se mezclan enzimas con la corriente l íquida de carbohidratos para converti r los almidones dentro de esta en azúcar. Los procesos de fermentación utilizados actualmente no pueden convertir fácilmente almidón en etanol . El C02 es un producto secundario normal del proceso de fermentación, y lo proporciona la tubería indicada por el elemento conector C a la parte de extracción de aceite del proceso . El digestor (77), el termentador (83) y el extractor (80) son dispositivos convencionales. Sin embargo, retirar casi toda la fibra de la corriente l íquida de carbohidratos antes de que entre al digestor (77), como lo hacen el extractor (60) y el tanque de asentamiento (71 ) mejora sustancialmente la eficiencia del proceso.
El etanol del extractor (80) se almacena dentro de un tanque (86) para distribuirse a los usuarios. Algo del etanol dentro del tanque (86) fluye al procesador (29) a través de una bomba (88) para reemplazar el etanol perdido en el proceso de extracción . Un sistema de retroalimentación adecuado puede controlar la cantidad de etanol de reemplazo suministrado al procesador (29). Procesamiento de la corriente de aceite La separación mecánica del germen y los carbohidratos por medio del separador (39) produce la corriente de germen transportada en el ducto (37). El elemento conector (B ) simboliza el flujo de corriente de germen hacia un extractor (90) que funciona en el modo de solvente dual . El contenido de aceite de la corriente de germen se disuelve por medio de C02 l íquido proporcionado por el tanque de C02 (96). Preferiblemente, el C02 dentro del tanque (96) es el que el termentador (83) proporciona como producto secundario natural de fermentación . La bomba (93) recibe el C02 del termentador (83) a través de un elemento conector (C) y comprime este gas de C02 para licuarlo . Un intercambiador de calor puede estar integrado con la bomba (93) o tanque (96) para enfriar el C02 l íquido, o incluso para permitir que ocurra la licuefacción . Una bomba (99) eleva la temperatura del C02 l íquido que entra a la cámara ( 1 05) hasta un rango de aproximadamente 27,579.02 a 58,605.43 kPa (4,000 a 8,500 psi ). El C02 entra a un extractor de aceite (90) en el extremo corriente arriba de una cámara de extracción ( 1 05). Estructuralmente, el extractor (90) puede ser bastante similar al extractor de carbohidrato (60). Sin embargo, el extractor (90) funciona en un modo dual que retira tanto el aceite como los carbohidratos de la corriente de germen . El extractor (90) tiene una entrada ( 1 02) que recibe la corriente de germen y obliga a esta al entrar dentro de la cámara de extracción ( 1 05). La entrada ( 1 02) incluye un sello o cierre de ai re, tal como el tornillo sin fin que se muestra, el cual retiene la presión dentro de las cámaras ( 1 05) y ( 1 07). El extractor (90) difiere del extractor (60) debido a la entrada C02 de alta presión en el extremo corriente arriba de la cámara ( 1 05). El C02 l íquido que entra dentro de la cámara (1 05) disuelve el aceite de maíz dentro del material de corriente de germen dentro de la cámara ( 1 05). El C02 líquido con aceite disuelto fluye a través de la cámara (105) a través de una válvula reguladora (112) para el procesamiento convencional y elementos de almacenamiento. Estos elementos eliminan el C02, posiblemente mediante expulsión, y retinan el aceite para utilizarlo en alimentos, plásticos y otros propósitos industriales. La corriente de gérmenes fluye entonces a la sección corriente abajo de la cámara (105) para eliminar muchos de los materiales de carbohidratos presentes en la corriente de germen. La sección corriente debajo de la cámara (105) funciona como un extractor en una forma muy similar a la del extractor (60). Una solución de etanol y agua entra a la cámara (105) en un punto medio y se mezcla con la corriente de germen. La salida y el extremo corriente abajo de la cámara (105) son muy similares a los del extractor (60). Los sólidos fluyen a través de la válvula reguladora (180) hasta una unidad extractora de solvente (148) similar a la unidad (59). El etanol en estos sólidos se evapora y fluye al condensador (110) y la bomba (119). La bomba (119) bombea el etanol condensado a un procesador (128) y un tanque de almacenamiento (135) para reutilizarlo. Los sólidos fluyen de la unidad (148) para procesamiento adicional. Es posible y fácil que los vapores de etanol del extractor (90) tengan una composición que permita al extractor de solvente (59) procesarlos, en cuyo caso el extractor de solvente (148), la unidad condensadora (110) y la bomba (119) son innecesarios. Una corriente líquida de carbohidratos fluye de la cámara (105) a través de la válvula reguladora (144) a un segundo tanque de asentamiento similar al tanque (71). La corriente de líquido para la cámara (105) tiene un porcentaje sustancial de carbohidratos y sólidos. El tanque de asentamiento (141) es muy similar al tanque de asentamiento (71), y opera con parámetros muy similares. El tanque (141) asienta mucho del material sólido en la corriente de líquido proveniente del extractor (90). Los sólidos que se asientan en el tanque (141) fluyen del fondo del tanque (141) hasta la unidad extractora de solvente (152). El etanol en la corriente de sólidos se evapora y es retirado por la unidad de extractor de solvente (152), es condensado por el condensador (155) y se bombea por medio de una bomba (158) a la presión de entrada al procesador (128). Un líquido que contiene principalmente carbohidratos fluye de la parte superior del material dentro del tanque de asentamiento (141) a un extractor de etanol (138). El extractor (138) es similar al extractor (74) y retira la mayoría del etanol que queda en la corriente líquida de carbohidratos. El etanol extraído fluye a través del elemento conector D al condensador (115) y la bomba (121) para reutilizarse a través del procesador (128). La corriente de carbohidratos fluye desde el extractor (138) a través del elemento conector (E) hacia el digestor (77). De esta forma, el contenido de carbohidratos de la parte de germen puede utilizarse para producir etanol sin los efectos indeseables del aceite de combustible dentro del fermentador (83). Además, la mayoría de la fibra ha sido eliminada, lo cual agrega eficiencia al proceso fermentación .

Claims (9)

REIVINDICACION ES
1 . Un proceso para preparar una corriente de partículas de biomasa que contiene almidón , con un porcentaje significativo de fibra, para procesar etanol , que incluye los pasos de: a) mezclar la corriente de partículas de carbohidrato con un solvente l íquido para disolver al menos una parte del almidón en la corriente de partículas de carbohidratos para formar una corriente de mezcla de carbohidratos que contenga almidón disuelto en el solvente líquido, y donde de dicha corriente de mezcla de carbohidratos se ha retirado una parte de la fibra; b) transferir la corriente de mezcla de carbohidratos a un tanque de asentamiento; c) mantener la corriente de mezcla de carbohidratos dentro del tanque de asentamiento durante un tiempo; y d ) posteriormente, retirar el volumen superior de la corriente de carbohidratos disueltos para formar una corriente l íquida de carbohidratos de la cual se ha retirado una parte adicional de la fibra .
2. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1 , modificado para procesar granos de maíz, que incluye, a) moler los granos de maíz para formar partículas, algunas de las partículas son partículas de germen que predominantemente contienen material de germen de los granos y otras partículas, las cuales son partículas de almidón que predominantemente contienen material de almidón de los granos. b) separar mecánicamente al menos algunas de las partículas predominantemente de germen de las partículas de almidón para formar una corriente de partículas de germen con el resto de las partículas formando la corriente de partícula de carbohidratos.
3. El proceso de acuerdo con la reivindicación 2 , que incluye evaporar al menos una parte de cualquier solvente en la corriente l íquida de carbohidratos.
4. El proceso de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado porque el paso de separación mecánica incluye: a) transportar las partículas de grano molido a un tanque separador; y b) impulsar aire hacia arriba a través de las partículas de grano molido en el tanque separador.
5. El proceso de acuerdo con la reivindicación 2 , caracterizado porque el paso de mezclado de corriente de partícula de carbohidratos con el solvente incluye el paso de mezclar la corriente de partícula de carbohidrato con un l íquido que contiene una mezcla de etanol y agua para formar la corriente de mezcla de carbohidratos.
6. El proceso de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque el paso de mezclado de corriente de partícula de carbohidratos con el solvente incluye el paso de mezclar la corriente de partícula de carbohidratos con un l íquido que incluye una mezcla de aproximadamente 60 a 80% por peso de etanol con el resto de agua.
7. El proceso de acuerdo con la reivindicación 5, que incluye un paso de evaporación para retirar un porcentaje sustancial del etanol de la corriente de mezcla de carbohidratos.
8. El proceso de acuerdo con la reivindicación 7, que incluye además los pasos de: a) fermentar la corriente l íquida de carbohidratos para producir etanol y gas de C02. b) capturar el gas de C02 y formar C02 l íquido a partir de él ; c) mezclar el C02 líquido con la corriente de partículas de germen para disolver el aceite de maíz de la corriente de partículas de germen en el C02 líquido para formar una corriente de aceite de maíz disuelto; y d) después, evaporar el C02 líquido a partir de una corriente de aceite de ma íz disuelto para crear una corriente de aceite de maíz.
9. El proceso de acuerdo con la reivindicación 8 , que incluye los pasos de: a) mezclar un solvente de carbohidratos con la corriente de partícula de germen después del paso de mezclar C02 l íquido para formar una corriente de carbohidratos a partir de la corriente de partículas de germen ; y b) fermentar la corriente de mezcla de carbohidratos a parti r de la corriente de partículas de germen . 1 0. El proceso de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque los pasos de mezclar el C02 l íquido con la corriente de partículas de germen, y mezclar un solvente de carbohidratos con la corriente de partículas de germen, ocurren dentro de la misma cámara. 1 0. El proceso de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque el paso de evaporar incluye retirar un porcentaje sustancial del etanol de la corriente l íquida de carbohidratos, e incluye además los pasos de: a) fermentar la corriente de carbohidrato l íquido para producir etanol ; y b) mezclar al menos una parte del etanol formado por el paso de fermentación con la corriente de partículas de carbohidratos. 1 1 . El proceso de acuerdo con la reivindicación 1 , que incluye los pasos de: a) fermentar la corriente líquida de carbohidratos para producir etanol ; y b) mezclar al menos una parte del etanol formado por el paso de fermentación con la corriente de partículas de carbohidrato. 1 2. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1 , que incluye el paso de mantener la corriente de mezcla de carbohidratos en un tanque de asentamiento durante al menos aproximadamente 30 minutos y no más de aproximadamente 60 minutos. 1 3. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizado porque el paso de mezclar la partícula de corriente de carbohidrato con un solvente l íquido ocurre a una presión sustancialmente por encima de la presión atmosférica . RESUM EN Un proceso para preparar una corriente de partículas de biomasa que contienen almidón, que tiene un porcentaje significativo de fibra para el procesamiento en etanol, comprende el primer paso de: mezclar la corriente de partículas con un solvente l íquido para disolver al menos una parte del almidón en la corriente de partículas de carbohidratos para formar una corriente de suspensión de carbohidratos que contiene almidón disuelto en el solvente l íq uido. Este primer paso elimina una parte de la fibra de la corriente de suspensión de carbohidratos. En un segundo paso, la corriente de suspensión de carbohidratos se mantiene en un tanque de asentamiento para eliminar una parte adicional de la fibra. Una mejora al proceso es apropiada para su uso con ma íz desgranado u otra biomasa que tiene una parte de germen que contiene aceite y una parte que no es de germen, que contiene principalmente carbohidratos y fibra. Esta mejora incluye el paso de moler el ma íz en partículas de un tamaño apropiado para separar las partículas de germen de las partículas que no son de germen. Las partículas de germen se procesan primero para extraer el aceite y después para extraer los carbohidratos.
MX2008014141A 2006-05-04 2007-05-04 Proceso de etanol mejorado usando eliminacion de solidos previa a la fermentacion. MX2008014141A (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US79753206P 2006-05-04 2006-05-04
PCT/US2007/068240 WO2007131167A2 (en) 2006-05-04 2007-05-04 Improved ethanol process using pre-fermentation solids removal

Publications (1)

Publication Number Publication Date
MX2008014141A true MX2008014141A (es) 2009-03-31

Family

ID=38668581

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
MX2008014141A MX2008014141A (es) 2006-05-04 2007-05-04 Proceso de etanol mejorado usando eliminacion de solidos previa a la fermentacion.

Country Status (7)

Country Link
US (1) US7794548B2 (es)
EP (1) EP2016184B1 (es)
BR (1) BRPI0711284B1 (es)
CA (1) CA2651179C (es)
ES (1) ES2704829T3 (es)
MX (1) MX2008014141A (es)
WO (1) WO2007131167A2 (es)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9066534B2 (en) 2007-05-10 2015-06-30 Corn Value Products Process for improving products of dry milling
US20110104774A1 (en) * 2009-11-05 2011-05-05 De Oliveira Cardoso Carlos Andre Recycling and reuse of carbon dioxide for temperature control of a fermentation process
US9399750B1 (en) 2015-06-22 2016-07-26 Ivanhoe Industries, Inc. Formulation for corn oil recovery and method of use thereof
US9255239B1 (en) 2014-12-30 2016-02-09 Ivanhoe Industries, Inc. Formulation for corn oil recovery and method of use thereof
US9738850B1 (en) 2016-04-11 2017-08-22 Ivanhoe Industries Use of alkoxylyated mono- and diglycerides for corn oil recovery
CA3027517A1 (en) * 2016-06-21 2017-12-28 Cellulosic Ethanol Technologies, Llc Process and system for separation of a starch rich flow
WO2023215713A1 (en) * 2022-05-02 2023-11-09 Schwarck Matthew N Utilization of carbon dioxide emissions as a fuel source and related systems and methods

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2662842A (en) * 1950-08-07 1953-12-15 Leo M Christensen Method of producing alcohol
FR2586032B1 (fr) * 1985-08-07 1988-06-03 Valpi Union Coop Agric Valoris Procede de production d'ethanol et de divers sous-produits a partir de cereales
GB8601081D0 (en) * 1986-01-17 1986-02-19 Distillers Co Carbon Dioxide Removing water from ethanol
US5968585A (en) * 1996-02-01 1999-10-19 A.E. Staley Manufacturing Company Process for recovery of protein from aqueous media in corn wet milling
US5773076A (en) * 1996-02-01 1998-06-30 A.E. Staley Manufacturing Company Process for recovery of insoluble protein from steep water
US5851301A (en) * 1997-06-20 1998-12-22 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Agriculture Methods for separation of wheat flour into protein and starch fractions
US6433146B1 (en) * 1999-05-18 2002-08-13 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Corn oil and protein extraction method
US7045607B2 (en) * 1999-05-18 2006-05-16 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Method and system for extraction of zein from corn
US6254914B1 (en) * 1999-07-02 2001-07-03 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Process for recovery of corn coarse fiber (pericarp)
US20060147608A1 (en) * 2002-07-23 2006-07-06 Mehra Suhas K Method for treating cereal material with a screw transporter
US20040187863A1 (en) * 2003-03-25 2004-09-30 Langhauser Associates Inc. Biomilling and grain fractionation
US6899910B2 (en) * 2003-06-12 2005-05-31 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Agriculture Processes for recovery of corn germ and optionally corn coarse fiber (pericarp)
US20070014905A1 (en) * 2003-06-30 2007-01-18 Purdue Research Foundation Starchy material processed to produce one or more products comprising starch, ethanol, sugar syrup, oil, protein, fiber, gluten meal, and mixtures thereof
WO2006004748A2 (en) * 2004-06-25 2006-01-12 Grainvalue, Llc Improved corn fractionation method
US7481890B2 (en) * 2004-08-05 2009-01-27 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Corn oil and dextrose extraction apparatus and method

Also Published As

Publication number Publication date
WO2007131167A3 (en) 2008-11-06
CA2651179A1 (en) 2007-11-15
EP2016184A2 (en) 2009-01-21
BRPI0711284B1 (pt) 2018-08-07
US20070269873A1 (en) 2007-11-22
CA2651179C (en) 2015-12-15
WO2007131167A2 (en) 2007-11-15
US7794548B2 (en) 2010-09-14
EP2016184A4 (en) 2011-12-28
BRPI0711284A2 (pt) 2011-11-01
ES2704829T3 (es) 2019-03-20
EP2016184B1 (en) 2018-12-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8603328B2 (en) Carbon dioxide corn germ oil extraction system
MX2008014141A (es) Proceso de etanol mejorado usando eliminacion de solidos previa a la fermentacion.
US8454802B2 (en) System for production of ethanol and co-products with solvent washing of fermentation product
US20070014905A1 (en) Starchy material processed to produce one or more products comprising starch, ethanol, sugar syrup, oil, protein, fiber, gluten meal, and mixtures thereof
Singh et al. Removal of fiber from distillers dried grains with solubles (DDGS) to increase value
US8551553B2 (en) Grain endosperm extraction system
US20100159547A1 (en) Method for separating oil from an oil containing material, method for the production of ethanol, and ethanol production facility
US8512448B2 (en) Multi-stage scrubbing system and method for ethanol vent streams
US20130288376A1 (en) System for and method of separating germ from grains used for alcohol production
US20160303491A1 (en) Method for extracting oil from a water and solids composition, method for the production of ethanol, and ethanol production facility
US8191806B2 (en) Methods for enhanced processing of biomass using flash desiccation and/or mechanical hydrodynamic cavitation
Monceaux et al. Dryhouse technologies and DDGS production
US9415342B2 (en) Molecular sieve depressurization recovery system
WO2008024266A2 (en) Carbon dioxide extraction of corn germ oil from corn germ

Legal Events

Date Code Title Description
FG Grant or registration