本发明涉及乙醇和高纯木质素生产，尤其涉及一种木质纤维素原料生产乙醇和高纯木质素的方法。
背景技术：
1、纤维素乙醇利用微生物的糖化及发酵作用生产乙醇，是一种清洁和可再生能源，正成为世界各国研究和发展的重点。
2、木质素是木质素纤维素的主要组分之一。木质素可广泛应用于制备酚醛树脂、聚氨酯等材料，可作为填料改性橡胶等，也可应用于碳纤维素材料、表面活性剂、絮凝剂等，具有很好的应用价值。
3、目前，木质纤维素原料生产乙醇和高纯木质素的方法中，存在无法连续化生产，设备利用率低和生产效率不高的技术问题。
技术实现思路
1、本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种木质纤维素原料生产乙醇和高纯木质素的方法。
2、为了实现上述的目的，本发明采用如下技术方案：
3、提供一种木质纤维素原料生产乙醇和高纯木质素的方法，包括如下步骤：
4、步骤一，对木质纤维素原料进行预处理，得到预处理物料；
5、步骤二，将步骤一所得的预处理物料进行预酶解，得到预酶解液；
6、步骤三，对步骤二所得的预酶解液进行同步酶解发酵，得到含乙醇和木质素的发酵液；
7、步骤四，对步骤三所得的含乙醇和木质素的发酵液进行提纯，得到乙醇和含木质素的塔釜液；
8、步骤五，对步骤四所得的含木质素的塔釜液进行固液分离，得到第一含木质素固相；
9、步骤六，对步骤五得到的第一含木质素固相进行水洗并固液分离，得到第二含木质素固相；
10、步骤七，对步骤六得到的第二含木质素固相进行碱溶并固液分离，得到含木质素液相；
11、步骤八，对步骤七得到的含木质素液相进行酸析、凝聚、固液分离，得到湿木质素；
12、步骤九，对步骤八得到的湿木质素进行干燥，得到木质素产品。
13、进一步地，所述木质纤维素原料为玉米秸秆、稻秸秆、麦秸秆、芦苇、玉米芯和豆秸中的一种或几种。
14、进一步地，步骤一中，所述预处理为粉碎除杂及酸法处理、碱法处理、氨处理、蒸汽爆破处理和螺杆造压瞬间膨化处理中的一种或几种；所述粉碎除杂采用粉碎除杂成套设备，包含粗粉碎、除杂除铁、细粉碎、除尘工段；所述蒸汽爆破处理的具体步骤为：采用0.5wt％～4wt％稀硫酸对木质纤维素原料进行浸渍脱水，然后在温度120℃～230℃，压力0.6mpag～1.2mpag，处理20min～60min。
15、进一步地，步骤二中，所述预酶解采用的酶为纤维素酶，干物浓度为 15％～30％，酶的用量为0.03～1g/g纤维素，预酶解温度40℃～60℃，预酶解 ph＝4～6，预酶解时间12h～48h。
16、进一步优选地，采用里氏木霉菌种，发酵接种量5～15％，发酵温度28～35℃，发酵ph＝4～7，发酵时间72～144h，得到含纤维素酶的自制酶，用于预酶解。
17、进一步优选地，干物浓度为20％～30％，自制酶的用量为0.5～1g/g纤维素，预酶解温度45℃～60℃，预酶解ph＝4.5～6，预酶解时间12h～36h。
18、进一步地，步骤三中，所述同步酶解发酵采用c5/c6糖共发酵菌种进行发酵，发酵接种量5％～20％，发酵温度25℃～40℃，发酵ph＝4～6，发酵时间 72h～120h。
19、进一步优选地，发酵接种量5％～15％，发酵温度30℃～40℃，发酵ph＝4.5～6，发酵时间72h～108h。
20、进一步地，步骤四中，所述提纯选自粗馏、精馏、膜分离、分子筛脱水中的一种或几种。
21、进一步优选地，步骤四中，所述提纯的具体步骤如下：
22、(1)粗馏：粗馏温度70℃～130℃，粗馏压力-0.08mpag～0.1mpag，纤维素乙醇浓度达到30％-50％；
23、(2)膜分离：优选用一种无极优先透水膜，操作压力范围为-0.03～0.08mpag，操作温度范围为85～105℃，纤维素乙醇浓度达到90％-92％；
24、(3)分子筛脱水：分子筛脱水温度110℃～145℃，分子筛脱水压力 0.05～0.2mpag，纤维素乙醇浓度达到95％-99.5％。
25、进一步地，步骤五中，所述固液分离选自板框过滤、离心分离中的一种或两种。优选离心分离。
26、进一步地，步骤六中，采用的水洗固液比1:2～1:10，水洗次数为2～5次；所述固液分离选自板框过滤、离心分离中的一种或两种。优选离心分离。
27、进一步地，步骤七中，所述碱溶采用干物浓度5％～15％，碱用量5％～20％， t/t干物，温度40℃～80℃，处理60min～180min；所述固液分离选自板框过滤、离心分离中的一种或两种。优选离心分离。
28、进一步地，步骤八中，所述酸析中硫酸用量1.1～1.5，t硫酸/t氢氧化钠；所述凝聚温度60℃～90℃，处理30min～100min；所述固液分离选自板框过滤、离心分离中的一种或两种。优选离心分离。
29、进一步地，步骤九中，所述干燥选自气流干燥、喷雾干燥、闪蒸干燥中的一种或两种。优选气流干燥。
30、与现有技术相比，本发明具有以下优点：
31、本发明木质纤维素原料生产乙醇和高纯木质素的方法，将预酶解得到的预酶解液进行同步酶解发酵，相比现有技术实现了利用木质纤维素为原料制乙醇和木质素的连续化生产，提高了设备利用率和生产效率。
32、本发明实现了利用木质纤维素为原料制乙醇和木质素的连续化生产，提高了设备利用率和生产效率，得到的成品中乙醇浓度95％以上，木质素成品中木质素含量80％以上，乙醇及木质素年产量可达5万吨以上。
1.一种木质纤维素原料生产乙醇和高纯木质素的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的木质纤维素原料生产乙醇和高纯木质素的方法，其特征在于，所述木质纤维素原料为玉米秸秆、稻秸秆、麦秸秆、芦苇、玉米芯和豆秸中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的木质纤维素原料生产乙醇和高纯木质素的方法，其特征在于，步骤一中，所述预处理为粉碎除杂及酸法处理、碱法处理、氨处理、蒸汽爆破处理和螺杆造压瞬间膨化处理中的一种或几种；所述粉碎除杂采用粉碎除杂成套设备，包含粗粉碎、除杂除铁、细粉碎、除尘工段；所述蒸汽爆破处理的具体步骤为：采用0.5wt％～4wt％稀硫酸对木质纤维素原料进行浸渍脱水，然后在温度120℃～230℃，压力0.6mpag～1.2mpag，处理20min～60min。
4.根据权利要求1所述的木质纤维素原料生产乙醇和高纯木质素的方法，其特征在于，步骤二中，所述预酶解采用的酶为纤维素酶，干物浓度为15％～30％，酶的用量为0.03～1g/g纤维素，预酶解温度40℃～60℃，预酶解ph＝4～6，预酶解时间12h～48h。
5.根据权利要求1所述的木质纤维素原料生产乙醇和高纯木质素的方法，其特征在于，步骤三中，所述同步酶解发酵采用c5/c6糖共发酵菌种进行发酵，发酵接种量5％～20％，发酵温度25℃～40℃，发酵ph＝4～6，发酵时间72h～120h。
6.根据权利要求1所述的木质纤维素原料生产乙醇和高纯木质素的方法，其特征在于，步骤四中，所述提纯选自粗馏、精馏、膜分离、分子筛脱水中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的木质纤维素原料生产乙醇和高纯木质素的方法，其特征在于，步骤五中，所述固液分离选自板框过滤、离心分离中的一种或两种。
8.根据权利要求1所述的木质纤维素原料生产乙醇和高纯木质素的方法，其特征在于，步骤六中，采用的水洗固液比1:2～1:10，水洗次数为2～5次；所述固液分离选自板框过滤、离心分离中的一种或两种。
9.根据权利要求1所述的木质纤维素原料生产乙醇和高纯木质素的方法，其特征在于，步骤七中，所述碱溶采用干物浓度5％～15％，碱用量5％～20％，t/t干物，温度40℃～80℃，处理60min～180min；所述固液分离选自板框过滤、离心分离中的一种或两种。
10.根据权利要求1所述的木质纤维素原料生产乙醇和高纯木质素的方法，其特征在于，步骤八中，所述酸析中硫酸用量1.1～1.5，t硫酸/t氢氧化钠；所述凝聚温度60℃～90℃，处理30min～100min；所述固液分离选自板框过滤、离心分离中的一种或两种。