Ethanolfractionatie

Ethanolfractionatie is een chemisch-technisch proces voor het scheiden en concentreren van ethanol uit een mengsel dat ontstaat bij de vergisting van suikers. Het meest voorkomende uitgangsmengsel bestaat uit ethanol en water, aangevuld met sporenelementen, organische bijproducten en onzuiverheden uit de biobrandstof– of drankenindustrie. Het doel van fractionatie is om het ethanolpercentage te verhogen tot gewenste specificaties voor toepassingen zoals brandstof, chemische grondstoffen of industriële ethanol.

Het proces berust doorgaans op distillatie. Bij verhitting verdampen de vluchtige bestanddelen en worden ze in een kolom gescheiden op basis van kookpuntverschillen. In de praktijk levert eenvoudige distillatie een ethanolconcentratie op tot circa 95–96 vol procent, omdat ethanol-water een azeotrope relatie vormt bij atmosferische druk. Daarom wordt verdere scheiding noodzakelijk om hoger zuiver ethanol te verkrijgen.

Om de laatste waterfragmenten uit ethanol te verwijderen, worden verschillende dehydration-technieken toegepast. Mogelijke opties zijn azeotroop-distillatie met een entrainer, extractieve distillatie met een hoogkokende solvent, of dehydratie met moleculaire zeoliet (bijvoorbeeld 4A-zeoliet) in een natuurlijk-drogingsinstallatie. Daarnaast worden membrantechnieken zoals pervaporatie gebruikt in combinatie met distillatie. Sommigen passen ook multi-effect of intensieve distillatie toe om energieverlies te beperken.

Toepassingen van ethanolfractionatie omvatten productieweg voor biobrandstoffen (brandstofethanol zoals E10 tot E85), pharma- en voedingsmiddelenindustrie en als chemische uitgangsstof. De proceskeuzes hangen af van gewenste zuiverheid, energie-efficiëntie en economische factoren. Milieukundig gezien spelen energiewinste en integraal gebruik van restwarmte een belangrijke rol.