燃料乙醇的研究進(jìn)展

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1、燃料乙醇的研究進(jìn)展7燃料乙醇的研究進(jìn)展摘要：介紹燃料乙醇在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展前景，以及燃料乙醇的生產(chǎn)技術(shù)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展及應(yīng)用概況。關(guān)鍵詞：燃料乙醇，可再生能源，發(fā)酵法Keywords：Fuelethanol，RenewableEnergy，F(xiàn)ermentation前言：燃料乙醇的概念：燃料乙醇也稱生物燃料、燃料酒精、汽油醇、乙醇汽油等。將乙醇進(jìn)一步脫水再加上適量的變性劑后形成變性燃料乙醇。燃料乙醇產(chǎn)生于20世紀(jì)20年代，隨著石油的大規(guī)模、低成本開(kāi)發(fā)，酒精因其經(jīng)濟(jì)性較差而被淘汰。石油是不可再生的能

2、源，石油枯竭遲早要到來(lái)，為了減輕對(duì)石油的依賴，人們都在尋找可再生能源。同時(shí)，農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，造成糧食大量過(guò)剩，這一切，都使燃料乙醇產(chǎn)業(yè)的重新崛起和迅速發(fā)展成為必然。近年來(lái)汽油醇的生產(chǎn)又成為煉油工業(yè)的一個(gè)方向。所謂車用乙醇汽油，就是把變性燃料乙醇和汽油以一定比例混配，形成一種新型混合燃料。我國(guó)初步確定從乙醇的體積分?jǐn)?shù)為10％起步推廣使用車用汽油醇，這樣現(xiàn)有車輛不需任何改裝。其油耗、動(dòng)力基本不受影響，汽車尾氣的污染可大幅度降低，又不消耗過(guò)多的糧食。然而，燃料乙醇工業(yè)在如火如荼發(fā)展的同時(shí)，也要消耗大量

3、農(nóng)作物，這是否大幅度抬高了全球物價(jià)；大面積的占用熱帶雨林種植經(jīng)濟(jì)性作物是否會(huì)在環(huán)境保護(hù)上得不償失，這些問(wèn)題都使燃料乙醇成為關(guān)注的熱點(diǎn)。國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r：美國(guó)已是第一大燃料乙醇生產(chǎn)國(guó)，2007年8月美國(guó)乙醇產(chǎn)量達(dá)到277.0億L。美國(guó)燃料乙醇生產(chǎn)主要依靠玉米。通過(guò)轉(zhuǎn)基因技術(shù)并擴(kuò)大種植面積,美國(guó)玉米產(chǎn)量近年增長(zhǎng)迅速，目前有30%的玉米用于燃料乙醇的生產(chǎn)。巴西是世界上唯一不供應(yīng)車用純汽油的國(guó)家，2006年其酒精產(chǎn)量達(dá)到170億L，是第二大燃料乙醇生產(chǎn)國(guó)。在巴西的加油站里含水酒精的售價(jià)已經(jīng)降為汽油的60%

4、～70%。在全球率先實(shí)現(xiàn)了酒精相對(duì)于汽油的經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力。世界4大酒精生產(chǎn)國(guó)除巴西和美國(guó)之外,就是我國(guó)和俄羅斯。7我國(guó)主要利用玉米生產(chǎn)燃料乙醇,也有利用薯類和甘蔗生產(chǎn)的報(bào)道。我國(guó)原發(fā)酵酒精生產(chǎn)能力達(dá)450萬(wàn)～500萬(wàn)t，約有1100家生產(chǎn)企業(yè)，其中80%以上是年產(chǎn)量在萬(wàn)噸以下的小企業(yè)。根據(jù)國(guó)家“十五”規(guī)劃，2003年改造和建成了年產(chǎn)能力為102萬(wàn)t的4個(gè)大型燃料乙醇生產(chǎn)項(xiàng)目：吉林燃料乙醇有限責(zé)任公司30萬(wàn)t/年、河南天冠集團(tuán)30萬(wàn)t/年、安徽豐原生物化學(xué)股份有限公司32萬(wàn)t/年、黑龍江華潤(rùn)酒精有限公

5、司10萬(wàn)t/年。在這4家生產(chǎn)企業(yè)中，除河南天冠以小麥為主要原料外，其他幾家都以玉米為主要原料。中國(guó)燃料乙醇發(fā)展的主要技術(shù)問(wèn)題是成本居高難下。目前中國(guó)燃料乙醇產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)成本比美國(guó)高出17%；與此同時(shí)，中國(guó)乙醇的價(jià)格又比美國(guó)低18%。中美燃料乙醇的生產(chǎn)，在效率上也有較大的差距。中國(guó)生產(chǎn)1t乙醇需要消耗1210t水,而美國(guó)只要118t水；中國(guó)需要313t玉米生產(chǎn)1t乙醇，而美國(guó)的轉(zhuǎn)化率是21%；中國(guó)乙醇生產(chǎn)的污染物排放也比美國(guó)嚴(yán)重得多。出于糧食安全的考慮，中國(guó)不可能像美國(guó)和巴西那樣大規(guī)模的種植用于乙醇制

6、造的作物，因此，必然要求較高的資源利用率。 主體內(nèi)容：項(xiàng)目數(shù)值項(xiàng)目數(shù)值密度（20℃）/(kg/L)0.7983流程/℃78辛烷值100—112熱值kJ/L21.26閃點(diǎn)/℃13汽化潛熱kJ/kg854乙醇的燃料特性表燃料乙醇生產(chǎn)原料：1.糖類原料：包括甘蔗、甜菜和甜高粱等含糖作物以及廢糖蜜等。甘蔗和甜菜等糖類原料在我國(guó)主要作為制糖工業(yè)原料，很少直接用于生產(chǎn)乙醇。廢蜜糖是制糖工業(yè)的副產(chǎn)品，內(nèi)含相當(dāng)數(shù)量的可發(fā)酵性糖，經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)南♂屘幚砗吞砑硬糠譅I(yíng)養(yǎng)鹽分即可用于乙醇的發(fā)酵，是一種低成本，工藝簡(jiǎn)單的生產(chǎn)

7、方式。2.淀粉質(zhì)原料：包括甘薯、木薯、馬鈴薯等薯類和高粱、玉米、大米、谷子、大麥、小麥及燕麥等糧谷類。薯類作物在我國(guó)分布極為廣泛，其適應(yīng)性和抗旱性都很強(qiáng)，是一種易于保高產(chǎn)的作物。采用薯類生產(chǎn)乙醇具有加工方便，產(chǎn)量產(chǎn)率高的特點(diǎn)，是我國(guó)大部分地區(qū)廣泛使用的一種淀粉質(zhì)原料。谷類原料是人類生活的主要糧食，一般情況下應(yīng)盡量不用或減少使用。73.野生植物：包括橡子仁、葛根、蕨根等，我國(guó)野生植物資源極為豐富，其中有大量的淀粉和糖分，可用于乙醇的生產(chǎn)。4.纖維素原料：包括農(nóng)作物秸稈、甘蔗渣、林業(yè)加工廢棄物等，它

8、們富含纖維素、半纖維素、木質(zhì)素等。使用纖維素原料生產(chǎn)乙醇是發(fā)酵法生產(chǎn)乙醇的基本方向之一。乙醇的生產(chǎn)方法：乙醇工業(yè)生產(chǎn)的方法可分為發(fā)酵法和化學(xué)合成法兩大類?；瘜W(xué)合成法主要有乙烯直接水合法、甲醇同系化法和合成氣直接合成法。一.發(fā)酵法發(fā)酵法是生產(chǎn)乙醇的經(jīng)典方法。1930年以前世界上所用工業(yè)乙醇都由此法生產(chǎn)。目前世界各國(guó)仍以發(fā)酵乙醇為主導(dǎo)地位，占90%以上。我國(guó)乙醇的生產(chǎn)也以發(fā)酵法為主。⑴淀粉質(zhì)為原料生產(chǎn)乙醇先將淀粉分解為可發(fā)酵的葡萄糖，再經(jīng)發(fā)酵而得粗乙醇,同時(shí)放出CO2。粗乙醇經(jīng)精餾得工業(yè)乙醇。反應(yīng)式