摘要：因为酒精本身具有环保价值和可再生性所以在许多国家以及各个行业当中被广泛，所以作为能源之一的酒精发展潜力巨大，在现阶段能源短缺、石油价格飞涨以及环境不断恶化的背景下，酒精逐渐作为能源在交通运输领域当中被利用。但是，在我国，因为酒精的生产制造工艺都相对较为落后，酒精生产所需要的成本相对较大，对酒精的综合利用水平以及在生产酒精的过程中面临这样那样的问题。所以，对于酒精生产工艺进行研究也显得十分重要。
关键词：酒精；生产工艺；研究
酒精不但是重要的工业原料，而且还是一种可再生能源，在交通运输、化工、食品以及医疗等领域得到了广泛应用。可用于合成树脂、合成橡胶、医药、聚氯乙烯、农药、人造纤维等产品生产中，还广泛应用于消毒剂、杀菌剂、防腐剂，又是重要的有机溶剂，除此以外在饲料方面酒精的销量也很大，并不断增加，酒精的另一应用领域是作为燃料使用。燃料酒精是优良的汽油添加剂。现阶段世界上许多国家，用渗入汽油代替抗爆剂四乙铅使用，可提高燃料的抗爆性、压缩比以及辛烷值，从而有效降低汽油耗量，起到保护环境的作用。随着原油价格不断攀升，世界范围内能源短缺，作为替代能源，酒精的战略地位越来越重要。在这样的背景下对酒精的生产工艺进行相关的研究和探讨是十分有必要的。
1酒精工业的现状和问题
1.1 原料单一
现阶段，我国酒精的原料还是主要以传统的原料玉米为主，相对来讲结构较为单一，在总原料当中玉米的比重非常大。近年来包括乙醇在内的玉米加工产业的发展速度迅猛，从而导致玉米消耗量增加了不少，从而造成了原料供应紧缺的情况。
1.2 酒精生产的成本大、耗能大、技术落后
在国家不断深化改革的背景下，酒精行业的市场危机越来越严重。目前我国大多数的酒精企业的生产工艺还是采用的之前传统的方法，和国外先进生产水平相比生产的工艺脚步要落后许多。我国酒精生产企业的节能是传统系统性的。在国外玉米原料酒精生产致力于推广使用耐高温、淀粉酶进行中温蒸煮的方法，它具有提高酒精槽质量和节能的优点。而我国酒精工厂进行综合利用的效益差、投资较少。
1.3节能、综合利用能力差
酒精生产企业在节能、综合利用和废气废物治理等方面存在严重的不足，因为生产规模、投资、技术以及管理等方面的原因，导致我国酒精行业的污染物排放量较高、对于环境造成了严重的污染。例如：玉米生产酒精的综合利用多数局限于酒精槽液制干酒槽，有大部分的还只是生产 DDG 而不能生产 DDGS，进行酒精发酵的时候产生的二氧化碳，回收的只有一小部分，其他的排入了大气中，缺乏对其科学应用。
2酒精制造的传统工艺
目前我国酒精制造的传统工艺分别是水合工艺和酿造工艺。进行酿造所采用的原料主要以玉米、大米以及小麦淀粉质为主，主要方法是在水溶作用下对淀粉质植物当中的酶进行一系列的化学反应化合成为葡萄糖，然后再对葡萄糖进行下一步的化学反应从而生成酒精。在整个过程当中其主要实质就是将原料粉碎、蒸煮、葡萄糖化和酵母发酵及蒸馏形成一个有机的整体。其具体的生产流程为：淀粉→调浆→蒸煮→糖化酶→糖化→发酵→酒精这种方法主要原料是植物淀粉，在植物淀粉酶的作用下队麦芽糖和葡萄糖进行提炼，再通过对其进行发酵形成酒精，因此需要耗费大量的植物淀粉，但是，以玉米、小麦以及水稻等农产品的大量工业使用可能会对国家的粮食安全和粮食供应造成严重的影响。所以在进行大宗酒精酿造的过程中，很少会用到这种酿造方法。第二种方法则为水合法，是将乙烯和水在一定化学反映下提取酒精的工艺方法，由于该方法对于植物以及农产品的依赖性较小，直接在化学反应中生成，所以通常被用于大宗酒精的制取。这种工艺的具体生产流程为：乙烯、硫酸→硫酸酯→乙醇和水的共废物→乙醇。因为该生产工艺所基本是使用化学反应制作成的，可能产生有毒毒有害物质和工业三废，再者因为该工艺生产出的酒精夹杂着对认得高级神经中枢有麻痹作用的异构高碳醇，只能用于工业使用，不具食用价值。
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3生产工艺的优化
3.1发酵
发酵按照运行方式不同，分为半连续发酵、连续发酵以及间歇发酵。因为半连续发酵结合了连续发酵以及间歇发酵的特点，半连续发酵在酒精厂的应用较多。在半连续发酵使用的时候，很多人为前面连续发酵部分的发酵罐清洗而烦恼，该部分发酵罐清洗期间造成生产负荷降低，从而对整条生产线的生产负荷造成影响，造成设备利用率下降。假如发酵运行出现问题，清洗会造成更大的影响。我们在具体运行的时候，进一步升级了半连续发酵；传统的半连续发酵为连续部分在前，间歇部分在后，我们按照清洗所需的时间，对部分间歇发酵罐进行改造，使之拥有独立间歇发酵的作用；当需要清洗连续发酵部分的发酵罐的时候，在改造后的间歇发酵罐当中放入糖和酒母，对于发酵罐清洗造成的停糖进行了有效解决，影响不到其整体生产负荷。在对其进行优化后还有一好处就是，通过发酵清洗改善发酵结束指标，对于清液质量有了进一步的提升，同时清液回配比例也得到了提高，使整体生产处于良性循环。优化后在酒度稳定的前提下，发酵结束总酸指标有了明显下降，提高了生产稳定性。
3.2高浓度酒精发酵
高浓度酒精发酵的定义是以将单位体积内发酵醪液中所含淀粉含量提高，通过对酿酒酵母菌的应用，尽可能在一定的时间内发酵终产物酒精达到最多。和传统的酒精发酵工艺相比，高浓度酒精发酵的优点较为明显：发酵强度较高、对于酒精生产中杂菌的增殖和生长可起到一定的抑制作用，同时还可以有效降低用水数量和能源消耗。Thomas K C 报道说在 20℃，酿酒酵小麦糖化液，所形成的乙醇超过 21%。北京市轻工业食品发酵科学研究所秦人伟等，用工业微生物菌种保藏中心和生产厂提供的 26 支菌株，采用浓糖化醪发酵，初筛出发菌株，经紫外线诱变和驯化分离，筛出一支可以耐13%（v/v）酒精度的菌株。华子安等采用耐热、耐乙醇等处理方法对酒精酵母 KJ 进行驯化、筛选、分离得到一株可以耐受 38℃~40℃高温，且具有优良性状的酵母菌株 KJ- 1，并通过正交试验获得了优良发酵条件。
4酒精工业的发展趋势
现阶段，石油能源越来越紧张，这对于世界带来了一定的问题和挑战，当下大多数国家为了尽可能的降低对石油进口的依赖，完成能源的多元化发展，逐渐向酒精燃料进军。相对来讲酒精能源的具有广阔的发展前景，迄今为止酒精汽车已经研发成功，就是我们常常说的用乙醇作为燃料的汽车。将酒精作为燃料可以降低能耗，完成能源多元化。就环保的方面来讲，以酒精为燃料的汽车排放的二氧化碳含量是用汽油汽车的十二分之一，有效改善环境污染的问题。但是，这就需要不断提高酒精的生产工艺。
结束语：
虽然目前酒精生产行业还存在高能耗高污染现象，但是随着社会对酒精生产良性发展的需要越来越强，一大批新的生产技术和工艺正不断涌现，相信随着新的生产技术和工艺在实际生产中的逐步应用以及进一步完善，酒精生产行业必然会适应未来发展循环经济的需要。
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作者简介：
衣伟中（1979.9-）男，吉林磐石县人，2001年7月6日毕业于太原理工大学阳泉学院，采煤工程专业，现就职中煤集团平朔集团总公司，在生产运营管理部工作，从事调度工作，现职称：助理工程师
论文作者:刘凤玲
论文发表刊物:《基层建设》2018年第22期
论文发表时间:2018/9/10
标签：酒精论文; 工艺论文; 生产工艺论文; 原料论文; 乙醇论文; 能源论文; 玉米论文; 《基层建设》2018年第22期论文;