国内燃料乙醇生产技术水平
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1、
玉米燃料乙醇生产技术水平
玉米燃料乙醇按照生产工艺可分为“湿法”与“干法” 。对于专业的乙醇生产企业,采用技术手段分离出胚芽生产玉米油是必要的,并且工业生产乙醇时, 只要求玉米淀粉脂肪含量低于110 %即可
。因此“, 半干法”工艺或“改良湿法”工艺均为可选方案。表1 为几种玉米燃料乙醇生产工艺的优劣比较。
表1 玉米燃料乙醇生产工艺的综合比较
由于玉米燃料乙醇技术首先在美国实现工业化生产并迅速得到发展,其经济效益仅次于巴西的甘蔗燃料乙醇。所以有必要介绍一下美国玉米燃料乙醇技术的特点及优势所在。1.1 美国玉米燃料乙醇技术
1.1.1
生产工艺的选择
美国“湿法”工艺用于燃料乙醇的生产源于淀粉企业的产品延伸,其中以ADM 公司为典型代表,采用纯糖浆发酵和酵母回用技术,工艺流程如图1 所示。
图1 美国ADM公司玉米燃料乙醇“湿法”生产工艺
2000 年前美国共有48 个生产厂家,生产约670万吨燃料乙醇。其中产能的60 %由湿法生产,40 %由干法生产。2005 年又新建36 个厂,总数达到84家,产能较2000 年增加约一倍达到1 200万吨。2006年生产厂增至125 家,产量为1 460 万吨,产量跃居世界第一,目前还有在建装置23 家
。新建的专业燃料乙醇生产企业均采用“干法”新工艺。工艺流程如图2 所示(虽然膜分离脱水技术在能耗方面仅为传统共沸蒸馏脱水工艺能耗的10 % —30 % ,然而由于膜使用寿命和成本等问题,美国大部分装置仍然没有采用,但它是以后的重点发展方向) 。
图2 美国玉米燃料乙醇“干法”新工艺
1. 1. 2 技术进步所显现的特点
随着燃料乙醇生产实践经验的积累,现在美国大型燃料生产企业尤其是2000 —2006 年新建厂具有如下特点:
(1) 多数采用大颗粒玉米粉(3mm ,有利于饲料回收) ;
(2) 高温蒸煮(120 ℃,高温淀粉酶) ,采用同步糖化发酵工艺,从2005 年开始采用无蒸煮工艺(低温淀粉酶) ,大大降低了能耗;
(3) 酵母回用发酵技术;
(4) 固定化酵母,流化床反应器发酵技术;
(5) 广泛实现了自动化控制,应用连续发酵过程,并采用CIP系统(原位循环清洗发酵罐的原位清洗系统) 。
湿法加工技术的新趋势主要涉及加酶湿法加工和膜分离技术的应用。加酶湿法加工的优点是浸渍时间短、投资小、耗能低、用水量大大减少,而且酶可反复使用;其主要缺点是酶价太高。膜分离技术的应用为浸渍水的分离和利用打开了新的途经。浸渍水的膜分离一般包括两个过程:浸渍水经膜分离的截留物含有长链蛋白质,干燥后并入玉米蛋白粉;浸渍水在进入蒸发器前,先用反渗透膜除去57 %的水,这样可大大降低蒸发所需能耗。以上先进技术及设备的采用
降低了燃料乙醇生产的成本,大幅度提高了乙醇产率。
1.2 中粮肇东玉米燃料乙醇生产技术水平
我国燃料乙醇工艺生产技术路线以 4 个大型生产企业为代表,其中又以中粮肇东的玉米“半干法”生产工艺较为先进。
1. 2. 1 生产工艺的选择
中粮肇东的三期乙醇装置均采取“半干法粉碎工艺”,彻底抛弃了“湿法”或“改良湿法”的浸泡过程,流程进一步简化,减少了一次水用量。同时“半干法“又克服了“干法”提油困难的缺点,玉米油收率已接近“改良湿法”,在技术及经济上更加合理。“半干法”工艺与“湿法”工艺相比具有流程短、设备投资少,能耗低和无浸泡等优点,其优势明显,值得推广。
1. 2. 2 生产工艺特点
中粮肇东二期乙醇装置产量18 万吨/年,由广东华达公司设计、天津大学改造完成。该工艺流程的技术特点为:半干法粉碎、双酶法液化糖化、半连续浓醪发酵、五塔差压精馏、分子筛变压吸附脱水、利用废热蒸气处理废醪液和离心清液回配等。
吨无水燃料乙醇(99.5%) 玉米单耗3.3 吨,水耗约8.7吨(主装置) ,蒸气消耗4.8 吨(主装置) ,饲料乙醇比为77 % ,能量输出输入比为1.09 ;三期装置产量15万吨/年,引进的美国Delta-T 公司的技术,由康泰斯(Chemtex) 公司设计,采用玉米半干法生产乙醇。吨无水燃料乙醇(99.5%) 玉米单耗3.18 吨,新鲜水耗仅为1.66 吨(主装置) ,蒸气消耗3.3 吨(主装置) ,饲料乙醇比为87 %。此装置技术达到国内领先,国际先进水平,实现了清洁生产。
1.3 国内燃料乙醇生产技术与美国的差距
分析国内大型燃料乙醇装置与美国燃料乙醇装置生产技术特点可以发现存在以下差距:
(1) 美国的装置高温液化时间短(104 ℃,6min 左右) 、均进行真空闪蒸降温,国内装置有的喷射液化温度不高(95 —100 ℃) ,也没有类似美国的预液化、后液化过程;美国装置进一步的发展趋势是采用高质量复合液化酶,直接取消喷射液化步骤,在85 ℃下液化,同样达到很好的液化效果,这样无论从设备投资还是能耗方面都是显著降低了成本。
(2) 美国大部分企业取消了糖化工序,直接进入边糖化边发酵工序,其益处是工艺简捷,避免了60 ℃糖化罐中耐高温产酸杂菌的积存与危害。同步糖化发酵工艺可有效地解决营养过度造成的酵母菌过快生长、同时大量消耗糖分产生的乙醇又影响了酵母菌代谢的反馈抑制问题。在发酵罐中,糖被限量供应并立即发酵,避免了糖对酶水解的抑制作用,从而实现了发酵过程的高酒分;而国内装置则都继续保持了糖化这道独立的工序。
(3) 美国装置多采用连续浓醪发酵工艺,酵母可以回用2 —3 次,显著降低了生产成本,而国内多采用半连续浓醪发酵,且没有采用酵母回用技术。
此外虽然国内也引进或仿制研发了相应的生产工序,但是由于没有掌握核心技术或技术设计存在差距,在实际的生产过程中暴露出诸如生产性能指标偏低、能耗偏高和副产品质量偏低等缺点,导致生产成本的升高。
1. 3. 1 浓醪发酵醪液酒分含量偏低
高浓度酒精发酵工艺具有高发酵率、高转化率、低残糖和节约能源等特点,可大幅度增加产量,显著提高经济效益。美国企业浓醪发酵酒精浓度普遍可达15 %( v/v) 以上,而国内浓醪发酵酒精浓度仅为11 % —12 %( v/v) 。经实际测算,每提高1 %的发酵醪酒分(玉米为原料) ,吨酒精收益约为30 —40 元;酒精生产企业中酒精含量每提高1 % , 能耗下降3 % ,整体经济效益提高3 % 。
1. 3. 2 离心清液回配量偏低
美国企业可以实现50 %以上甚至100 %酒糟清液的回用,而我国中粮生化能源(肇东) 有限公司回配量仅达到30 %。吉林燃料乙醇公司开始则没有回配工序,将离心清液白白蒸发掉,既浪
费了能源、资源,又污染了环境,后来生产中又补加“循环回配”这道工序。其他两个燃料乙醇厂的回配量也仅在25 % —30 %之间。
1. 3. 3 DDGS 产品的质量
美国DDGS 产品是重要的牛饲料组分,其经济效益较好,冲抵后可以使燃料乙醇的每升生产成本降低0.1 美元。而国内DDGS 产品的质量则是燃料乙醇厂面临的一个难题。由于国内装置离心清液回配量偏低,导致蒸发浓缩混入酒糟做饲料的清液部分———糖浆量增加,引起DDGS 产品颜色变深,影响其外观及价格。如果提高回配比例,虽然可以使加入饲料部分的糖浆量减少,降低能耗,使DDGS 产品颜色变浅,符合质量要求。但是回配量增加会引起活细菌的污染和发酵醪液黏度增加等不利因素,导致发酵指标降低,产酒率下降,对发酵过程带来破坏性影响。这是一个系统的技术提升问题,美国企业的装置中这些问题都是不存在的。
2 非粮燃料乙醇生产技术水平
目前真正实现大规模工业化生产非粮燃料乙醇的原料有甘蔗、红薯、木薯。甜高粱、秸秆纤维素乙醇大都处于中试研究阶段。
2.1 甘蔗燃料乙醇生产技术水平
在非粮燃料乙醇生产技术中,巴西的甘蔗燃料乙醇技术已实现了商业化,乙醇成本仅为每升012美元左右。目前巴西的乙醇厂采用间接发酵和连续发酵两种工艺,酵母均被分离出继续回用。其成熟醪乙醇浓度可达8 % —11 % , 乙醇得率为92 % —93 % ,发酵时间缩短至6 —10h ,导致酵母一天可回用3 次,并且连续运行200 天。其能量输出输入比平均为8 ,最佳值为10。我国南方甘蔗资源丰富,但由于我国人口众多,蔗糖需求量大,企业直接生产蔗糖利润高于生产燃料乙醇,所以国内甘蔗燃料乙醇技术始终没有得到发展。
2.2 木薯/红薯燃料乙醇生产技术水平
木薯/红薯生产燃料乙醇除了前期预处理阶段与玉米燃料乙醇不同外,其他工序都可以借鉴。木薯/红薯的DDGS 营养价值低,通常都用于做沼气或者肥料,并且木薯/红薯淀粉加工工艺耗水量大,后期的污水处理难度加大。
国内木薯燃料乙醇大规模生产以中粮广西项目(每年20 万吨) 的技术最具有代表性,它技术起点高,汲取了近些年来各厂技术改造的成果。其工艺特点:原料预处理采用干法风送二级粉碎、湿法泵送、粉浆回流拌料工艺;生产中采用双酶法中温喷射液化、无糖化大罐浓醪间歇发酵、多塔多耦合差压精馏和分子筛变压脱水等工艺;酒精糟液的综合利用则采用国际先进的IC 反应器处理废水,副产沼气回锅炉燃烧,进行热电联产,实现清洁生产和产业可持续发展。以上先进工艺的采用使木薯燃料乙醇生产的能耗、水耗、物耗及污水排放等指标都接近或达到国际先进水平。以乙醇纯度99.5%为标准,按木薯干淀粉含量67 %的标粮计算,原料消耗低于3.05t ;耗新鲜水低于12.7t ;木薯燃料乙醇能耗折标煤低于500kg ;蒸气消耗降至1.8t/t 乙醇;废水达到国家排放标准,具备推广的价值。
2.3 甜高梁燃料乙醇生产技术水平
甜高梁与甘蔗类似,都可以榨取糖汁发酵生产乙醇。由于巴西甘蔗燃料乙醇技术成熟且先进,使国外对甜高梁燃料乙醇研究较少;国内最近几年由于燃料乙醇工业的兴起,企业在甜高梁燃料乙醇的研究方面也投入不少精力,但多处于中试阶段。甜高粱燃料乙醇生产的最大问题是保持甜高梁糖分的贮存技术。2006 年中粮集团在内蒙古五原县及山东阳信县分别进行了甜高粱种植及贮存试验,平均亩产5t (包括茎、叶) ,锤度16 左右。与广西轻工业科学研究院合作进行了甜高粱榨汁液态发酵中试试验,采用类似甘蔗糖蜜发酵生产乙醇工艺,榨汁发酵24 —40h 后,成熟醪液乙醇含量达12 %( v/v) ,其中可发酵糖利用率超过95 %。
在黑龙江省桦川县桦川四益公司建设了年产5 000t乙醇能力的甜高粱茎秆固体发酵工业化生产示范工程。中粮集团、清华大学和内蒙古五原县政府合作也进行了固态发酵燃料乙醇试验,缩短固态发酵时间至44h ,可发酵糖利用率超过90 %。
2.4 纤维素燃料乙醇生产技术水平
用秸秆纤维素生产乙醇是一个备受国内外关注的研究,目前世界上还没有实现工业化生产。美国国家可再生能源实验室(NREL) 在纤维素生产乙醇技术研究方面走在世界的前列。它采用稀酸处理已粉碎的玉米秸秆,其玉米秸秆单耗为 3.75t/t 乙醇,水耗为7.2t/t 乙醇,蒸气消耗为4.8t/t 乙醇,总能耗为750.4kg 标煤/t 乙醇。同时美国为了在2012年实现纤维素乙醇在价格上与汽油具有竞争力,并且10 年内减少20 %的汽油消耗的目标,2007 年2 月美国能源部(DOE) 宣称在未来4 年中将斥资3.85亿美元,新建6 个燃料乙醇精炼厂发展以纤维素为原料生产燃料乙醇的商业化技术,预计所有装置全荷生产时,纤维素乙醇产量将达到 1.3 亿加仑。具体工艺技术及投资情况如表2 所示。
表2 美国能源部纤维素乙醇装置的商业投资部署
从表中可以看出美国政府在纤维素乙醇方面投资及补贴是巨大的,而工艺路线研究主要集中在热化学分解、酶解及浓酸水解3 个方面,该项计划将极大地促进纤维素燃料乙醇生产工艺及技术的发展。国内中粮集团在这方面也做了大量的工作,中粮集团500t/年纤维素乙醇试验装置采用纤维素酶解技术,于2006 年11 月22 日一次投料试车成功,吨乙醇消耗7 吨玉米秸秆,纤维素酶解转化率达到92 % ,成熟醪酒分为5 % ,纤维素出酒率为37.7 % ,蒸气消耗7t/t 乙醇,总能耗折标煤1010kg/t 乙醇,实验结果显示各项技术指标均达到预期的先进水平。该装置在世界上首次采用连续汽爆技术用于纤维素生产乙醇,其中酶制剂由中粮集团与丹麦诺维信公司合作。下一步中粮集团将在进一步优化和完善中试基础上,抓紧开展万吨级示范装置工艺包设计,为纤维素制乙醇产业示范奠定基础。
燃料乙醇生产工艺初步毕业设计 第一章前言 1乙醇的主要性质与用途 1.1 乙醇的物理性质 乙醇(ethan)又称酒精，是由C、H、O 3种元素组成的有机化合物，乙醇分子由烃基(-C2H5)和官能团羟基(-OH)两部分构成，分子式为C2H50H，相对分子量为46.07，常温常压下,乙醇是无色透明的液体,具有特殊的芳香味和刺激味、吸湿性很强。可与水以任何比例混合并产生热量，混合时总体积缩小。纯乙醇的相对密度为0.79，沸点78.3℃，凝固点为-130℃。燃点为424℃，乙醇易挥发、易燃烧。 乙醇能使细胞蛋白凝固，尤以体积分数为75％的乙醇作用最为强烈，浓度过高。细胞表面的蛋白质迅速凝固形成一层薄膜，阻止乙醇向组织内部渗透，作用效果反而降低，浓度过低则不能使蛋白质凝固。因此，常用75％(体积分数)的乙醇作消毒杀茵荆。[4] 乙醇易被人体肠胃吸收，吸收后迅速分解放出热量。少量乙醇对大脑有兴奋作用。若数量较大则有麻醉作用，大量乙醇对肝脏和神经系统有毒害作用。工业酒精含乙醇约95％．含乙醇达99.5％以上的酒精称为无水乙醇。含乙醇95．6％、水4%的酒精是恒沸混合液，沸点为78.15℃，其中少量的水无法用蒸馏法除去。制取无水乙醇时。通常把工业酒精与新制生石灰混合，加热蒸馏才能得到。工业酒精和医用酒精中含有少量甲醇，有毒．不能掺水饮用。 1.2 乙醇的化学性质 乙醇属于饱和一元醇。乙醇能够燃烧。能够和多种物质如强氧化物、酸类、酸酐、碱金属、胺类发生化学反应。在乙醇分子中，由于氧原子的电负性比较大。使C-0键和O-H 键具有较强的极性而容易断裂，这是乙醇易发生反应的两个部位。 1.2.1乙醇燃烧反应机理 乙醇燃烧反应机理和烃的燃烧反应机理有很多相似的地方，都是先裂解成为碳和氢气，然后燃烧，所以从燃烧机理上来讲乙醇也适合用作内燃机燃料。在较高的温度下．乙醇可以发生分子内脱水生成烯烃，可以认为，乙醇燃烧的反应首先是分子内脱水形成烯烃，烃再裂解形成碳和氢气，然后碳和氢气在空气中燃烧，生成二氧化碳和水，乙醇燃烧反应的总反应式： CH3CH2OH+3O2--2CO2+3H2O+Q 1.2.2乙醇的着火和燃烧特性
探究中国燃料乙醇进展之路 在近年煤化工、能源替代、环保节能的投资热潮中，燃料乙醇无疑手持“尚方宝剑”，一则国家选定四家企业，并划定各自试点销售区域；二则每吨燃料乙醇国家补贴千元之多，且行业准入门槛也在不断提高。然而，随着燃料乙醇逐步市场化，国家的支持方式将进行转变，从成本加利润，到定额补贴，再到2008年底取消补贴，中国燃料乙醇将走如何样的进展之路？ 探究中国燃料乙醇进展之路 一、概述 燃料乙醇，是以玉米、小麦、薯类、甘蔗、甜菜等为原料，经发酵、蒸馏、脱水后而制得的无水乙醇。车用乙醇汽油（以下简称乙醇汽油），确实是把燃料乙醇和汽油以一定比例混配而形成的一种汽车燃料，又称汽油醇。
（一）燃料乙醇是油品的优良品质改良剂，不是“油” 乙醇具有许多优良的物理和化学特性。燃料乙醇按一定比例加入汽油中，不仅是优良的油品质量改良剂，或者讲是增氧剂，依旧汽油的高辛烷值调和组分，因此，燃料乙醇不是简单作为替代油品使用的。 （二）乙醇汽油属于国际上通行的新配方汽油，是无铅汽油的升级换代产品 汽油里加入10%的乙醇，油品的含氧量可达到3.5%，辛烷值（我国的汽油标号）可提高近3个标号，同时又降低了油品的芳烃含量，使油品的燃烧性能、动力性能和环保性能均得到了改善。尽管我国2000年才全面推广无铅汽油，2001年才在北京、上海、广州三市推广新配方汽油（添加MTBE的清洁汽油），但在国际上，无铅汽油早已被以MTBE及乙醇为添加剂的新配方汽油所代替。 二、世界燃料乙醇产业进展现状
自巴西、美国领先于上世纪70年代中期大力推行燃料乙醇政策以来，加拿大、法国、西班牙、瑞典等国纷纷效仿，均已形成了规模生产和使用，1999年，美国燃料乙醇消费量约450万吨，2006年达到550万吨，巴西则更多，2005年消费量约970万吨，占全国汽油消费量的43%，2006年超过1000万吨。 美、巴等国推行燃料乙醇给国家带来巨大的综合收益，如刺激农业、维护粮价、完善能源安全体系、减少对石油依靠、节约外汇、增加就业、增加财政收入、改善燃油品质及大气环境质量等，均为世界所共认。目前，许多农业资源国如英国、荷兰、德国、奥地利、泰国、南非等国政府均已制定规划，积极进展燃料乙醇工业。 三、中国燃料乙醇产业进展现状 （一）概况 由于燃料乙醇在中国的推广使用还处在初级时期，产销的各个环节政府行为色彩比较浓，离真正的市场化有专门大距离。为了合理的利用资源，国家对燃料乙醇的立项投产特不慎重，受到严格
第２８卷第１期２０１０年２月 可再生能塬 ＲｅｎｅｗａｂｌｅＥｎｅｒｇｙＲｅｓｏｕｒｃｅｓ Ｖ０１．２８Ｎｏ．１ Ｆｅｈ．２０１０燃料乙醇技术讲座（一） 燃料乙醇及其发展概况 荆、清 ＜沈般农墟爽攀工程学院，辽宇沈阳７，１１０１６ｔ＞ 中圈分类号：Ｑ７７；￥２１６．２文献标志码：Ｂ．，文章编号：１６７１—５２９２（２０１０）０１—０１５３－０３ 随着全球工业化进程的飞速发展，世界将不可避免地出现能源供给问题。当前石油是满足能源需求的主要资源，但是石油资源是有限的。科学家预测，２０５０年全世界原油的生产将由现在的每年２５０亿桶下降到５０亿桶．因此全球范围内对于开发新的可替代能源的兴趣越来越大。 生物质是一种广泛存在的可再生资源．利用生物质来生产能源可以减少温室气体的排放。其中最直接、最重要的生物质能源应用体系就是采用生物质发酵技术生产乙醇。随着化石资源渐趋枯竭．越来越多的国家已经将乙醇等替代能源为代表的能源供应多元化战略当成能源政策的一个主要方向。石油价格的上涨、燃料乙醇制造技术的不断进步、灵活燃料汽车（Ｆ踟的广泛使用和燃料乙醇可再生原料来源的拓展，使燃料乙醇产业具有可靠的经济可行性和技术可行性。另外．燃料乙醇在柴油机上的应用，可以进一步扩大燃料乙醇的应用范围．这将为燃料乙醇的利用提供更广阔的空间。 １乙醇的主要性质与用途 １．１乙醇的物理性质 乙醇（ｅｔｈａｎ０１）又称酒精，是由Ｃ。Ｈ，Ｏ３种元素组成的有机化合物，乙醇分子由烃基（一Ｃ２Ｈ５）和官能团羟基（一ＯＨ）两部分构成，分子式为Ｃ２Ｈ５０Ｈ，相对分子量为４６．０７，常温常压下．乙醇是无色透明的液体．具有特殊的芳香味和刺激味。吸湿性很强。可与水以任何比例混合并产生热量，混合时总体积缩小。纯乙醇的相对密度为Ｏ．７９，沸点７８．３℃，凝固点为－１３０℃。燃点为４２４℃，乙醇易挥发、易燃烧。 乙醇能使细胞蛋白凝固．尤以体积分数为７５％的乙醇作用最为强烈，浓度过高。细胞表面的蛋白质迅速凝固形成一层薄膜，阻止乙醇向组织内部渗透．作用效果反而降低，浓度过低则不能使蛋白质凝固。因此，常用７５％（体积分数）的乙醇作消毒杀茵荆。 乙醇易被人体肠胃吸收。吸收后迅速分解放出热量。少量乙醇对大脑有兴奋作用。若数量较大则有麻醉作用．大量乙醇对肝脏和神经系统有毒害作用。 工业酒精含乙醇约９５％．含乙醇达９９．５％以上的酒精称为无水乙醇。含乙醇９５．６％、水４．锄的酒精是恒沸混合液，沸点为７８．１５℃，其中少量的水无法用蒸馏法除去。制取无水乙醇时。通常把工业酒精与新制生石灰混合，加热蒸馏才能得到。工业酒精和医用酒精中含有少量甲醇，有毒．不能掺水饮用。 １．２乙醇的化学性质 乙醇属于饱和一元醇。乙醇能够燃烧。能够和多种物质如强氧化荆、酸类、酸酐、碱金属、胺类发生化学反应。在乙醇分子中。由于氧原子的电负性比较大。使Ｃ一０键和Ｏ—Ｈ键具有较强的极性而容易断裂。这是乙醇易发生反应的两个部位。 １．２．１乙醇燃烧反应机理 乙醇燃烧反应机理和烃的燃烧反应机理有很多相似的地方。都是先裂解成为碳和氢气，然后燃烧，所以从燃烧机理上来讲乙醇也适合用作内燃机燃料。 在较高的温度下．乙醇可以发生分子内脱水生成烯烃，可以认为。乙醇燃烧的反应首先是分子内脱水形成烯烃，烃再裂解形成碳和氢气，然后碳和氢气在空气中燃烧，生成二氧化碳和水，乙醇燃烧反应的总反应式： ＣＨ３ＣＨ２０Ｈ＋３０２－－｝２ＣＯｚ＋３Ｈ２０＋Ｑ １．２．２乙醇的着火和燃烧特性 乙醇的引燃温度为４３４ｏＣ．在空气中燃烧表现活化能为１７６．７ｋＪ／ｔｏｏｌ。火焰呈蓝色，最高火焰温度可以达到１０００℃以上。 乙醇闪点较低．闭口状态下只有１２．５℃。最小点火能量也仅为０．６３ｍＩ，所以非常易于引燃。另外乙醇的爆炸极限上下限范围也较宽．有爆炸的危险性。 收稿日期：２０１０—０１—２４。 作者简介：孙清（１９６９一），女，博士后。副教授，主要从事生物质能利用技术的研究和教学工作。Ｅ－ｍａｉｌ：ｑｉｎｇｓ２００４＠１２６．Ｐ．，ｏｍ ?１５３?万方数据
国内燃料乙醇生产技术水平 ============================= 1、 玉米燃料乙醇生产技术水平 玉米燃料乙醇按照生产工艺可分为“湿法”与“干法” 。对于专业的乙醇生产企业,采用技术手段分离出胚芽生产玉米油是必要的,并且工业生产乙醇时, 只要求玉米淀粉脂肪含量低于110 %即可 。因此“, 半干法”工艺或“改良湿法”工艺均为可选方案。表1 为几种玉米燃料乙醇生产工艺的优劣比较。 表1 玉米燃料乙醇生产工艺的综合比较 由于玉米燃料乙醇技术首先在美国实现工业化生产并迅速得到发展,其经济效益仅次于巴西的甘蔗燃料乙醇。所以有必要介绍一下美国玉米燃料乙醇技术的特点及优势所在。1.1 美国玉米燃料乙醇技术 1.1.1 生产工艺的选择 美国“湿法”工艺用于燃料乙醇的生产源于淀粉企业的产品延伸,其中以ADM 公司为典型代表,采用纯糖浆发酵和酵母回用技术,工艺流程如图1 所示。 图1 美国ADM公司玉米燃料乙醇“湿法”生产工艺 2000 年前美国共有48 个生产厂家,生产约670万吨燃料乙醇。其中产能的60 %由湿法生产,40 %由干法生产。2005 年又新建36 个厂,总数达到84家,产能较2000 年增加约一倍达到1 200万吨。2006年生产厂增至125 家,产量为1 460 万吨,产量跃居世界第一,目前还有在建装置23 家 。新建的专业燃料乙醇生产企业均采用“干法”新工艺。工艺流程如图2 所示(虽然膜分离脱水技术在能耗方面仅为传统共沸蒸馏脱水工艺能耗的10 % —30 % ,然而由于膜使用寿命和成本等问题,美国大部分装置仍然没有采用,但它是以后的重点发展方向) 。 图2 美国玉米燃料乙醇“干法”新工艺 1. 1. 2 技术进步所显现的特点 随着燃料乙醇生产实践经验的积累,现在美国大型燃料生产企业尤其是2000 —2006 年新建厂具有如下特点: (1) 多数采用大颗粒玉米粉(3mm ,有利于饲料回收) ; (2) 高温蒸煮(120 ℃,高温淀粉酶) ,采用同步糖化发酵工艺,从2005 年开始采用无蒸煮工艺(低温淀粉酶) ,大大降低了能耗; (3) 酵母回用发酵技术; (4) 固定化酵母,流化床反应器发酵技术; (5) 广泛实现了自动化控制,应用连续发酵过程,并采用CIP系统(原位循环清洗发酵罐的原位清洗系统) 。 湿法加工技术的新趋势主要涉及加酶湿法加工和膜分离技术的应用。加酶湿法加工的优点是浸渍时间短、投资小、耗能低、用水量大大减少,而且酶可反复使用;其主要缺点是酶价太高。膜分离技术的应用为浸渍水的分离和利用打开了新的途经。浸渍水的膜分离一般包括两个过程:浸渍水经膜分离的截留物含有长链蛋白质,干燥后并入玉米蛋白粉;浸渍水在进入蒸发器前,先用反渗透膜除去57 %的水,这样可大大降低蒸发所需能耗。以上先进技术及设备的采用
重庆能源职业学院 专业实习报告 论文（设计）题目：酒精的生产流程设计 班级：2011级2511班 姓名：刘兴李德静 廖军梁炯 学号：20112511006 20112511032 20112511018 20112511034 指导教师：邓启辉 时间：2013 年7 月5 日
计划表： 内容组员学号备注前言、绪论全部6、18、32、34 汇编 生物发酵法刘兴、李德静6、32 汇编 化学合成法廖军、梁炯18、34 汇编酒精的用途及总结展望全部6、18、32、34 汇编CAD 李德静、廖军32、18 I
前言 一、设计要求： 1、根据设计题目，进行生产实际调研或查阅有关资料，选定合理的流程方案和设备类型，并进行简要论述。 2、设计说明书内容：封面、目录、设计题目、概述与设计方案简介、工艺方案的选择与论证、工艺流程说明、专题论述等。 二、设计目的： 1、把课本的知识运用到社会实践当中去，才是我们学习专业理论知识的最终目的 2、通过本次专业实习设计可以看出现有的生产工艺存在哪些不足，学会自主查找资料进行更加科学有效的改进。 三、设计意义： 酒精工业是在酿酒业的基础上发展起来的,有很悠久的历史。近年来，我国酒精生产技术和生产水平又有了新的提高，新工艺新设备新菌种不断涌现，酒精产量有了较大增长，质量稳定提高；在节约代用，降低消耗，降低成本，提高劳动生产率，提高淀粉出酒率及开展综合利用与消除环境污染等各个方面，都取得了很大成绩。目前，我国大多数酒精采用生物发酵和化学合成法工艺流程，逐步实现了淀粉质原料和化学原料的连续化和自动化。 四、设计原理： 生物发酵主要是利用谷物类、薯类植物中的淀粉，其余的部分仍可综合利用，生产出专用饲料和农业复合肥等产品。在综合利用方面以二氧化碳的回收利用最为普遍，有的厂利用二氧化碳制造干冰、纯碱和小苏打。在自动控制仪表方面也有进展，有的厂已采用电脑实现了主要工序集中控制，目前，我国一些酒精厂正在朝着生产过程全面实行自动化方向发展。 化学合成法主要是利用石油工业，石油化学工业、天然气开发和加工工业产生的乙烯气为原料，使得乙烯水合法的原料得到充分保证。 II
探索中国燃料乙醇发展之路 在近年煤化工、能源替代、环保节能的投资热潮中,燃料乙醇无疑手持“尚方宝剑”，一则国家选定四家企业,并划定各自试点销售区域;二则每吨燃料乙醇国家补贴千元之多,且行业准入门槛也在不断提高。但是，随着燃料乙醇逐步市场化,国家的支持方式将进行转变,从成本加利润，到定额补贴,再到2008年底取消补贴，中国燃料乙醇将走怎样的发展之路???探索中国燃料乙醇发展之路????一、概述 燃料乙醇，是以玉米、小麦、薯类、甘蔗、甜菜等为原料,经发酵、蒸馏、脱水后而制得的无水乙醇。车用乙醇汽油（以下简称乙醇汽油）,就是把燃料乙醇和汽油以一定比例混配而形成的一种汽车燃料,又称汽油醇。 （一）燃料乙醇是油品的优良品质改良剂，不是“油” 乙醇具有许多优良的物理和化学特性。燃料乙醇按一定比例加入汽油中，不仅是优良的油品质量改良剂,或者说是增氧剂,还是汽油的高辛烷值调和组分，因此，燃料乙醇不是简单作为替代油品使用的。? (二）乙醇汽油属于国际上通行的新配方汽油,是无铅汽油的升级换代产品? 汽油里加入１0％的乙醇,油品的含氧量可达到3.５%,辛烷值(我国的汽油标号）可提高近3个标号,同时又降低了油品的芳烃含量，使油品的燃烧性能、动力性能和环保性能均得到了改善。尽管我国200０年才全面推广无铅汽油,20０１年才在北京、上海、广州三市推广新配方汽油(添加ＭTBE的清洁汽油）,但在国际上，无铅汽油早已被以MＴBE及乙醇为添加剂的新配方汽油所代替。? 二、世界燃料乙醇产业发展现状 ?自巴西、美国率先于上世纪７0年代中期大力推行燃料乙醇政策以来，加拿大、法国、西班牙、瑞典等国纷纷效仿,均已形成了规模生产和使用，１９９9年，美国燃料乙醇消费量约４５０万吨,２0０6年达到5５０万吨，巴西则更多，2005年消费量约970万吨，占全国汽油消费量的4３％,２0０６年超过１000万吨。?美、巴等国推行燃料乙醇给国家带来巨大的综合收益，如刺激农业、维护粮价、完善能源安全体系、减少对石油依赖、节约外汇、增加就业、增加财政收入、改善燃油品质及大气环境质量等，均为世界所共认。目前,许多农业资源国如英国、荷兰、德国、奥地利、泰国、南非等国政府均已制定规划，积极发展燃料乙醇工业。 ?三、中国燃料乙醇产业发展现状 （一)概况 由于燃料乙醇在中国的推广使用还处在初级阶段,产销的各个环节政府行为色彩比较浓,离真正的市场化有很大距离。为了合理的利用资源,国家对燃料乙醇的立项投产非常谨慎，受到严格控制。2004年２月10日,八部委联合下发《车用乙醇汽油扩大试点方案》和《车用乙醇汽油扩大试点工作实施细则》，在我国部分地区开展车用乙醇汽油扩大试点工作。目前国内经过审批认可的已投产企业有四家:河南天冠燃料乙醇有限公司、吉林燃料乙醇股份有限责任公司、安徽丰原生物化工有限公司、黑龙江华润酒精有限公司。根据《车用乙醇汽油扩大试点工作
燃料乙醇的生产技术 2008-09-27 09:01:01 作者：蒲公英来源：中国生物能源网浏览次数：197 网友评论 0 条 燃料乙醇的生产技术 生物燃料乙醇是通过发酵法生产的，即利用微生物的发酵作用将糖分或淀粉转化为乙醇和CO2，也可将纤维素类水解生成单糖后再发酵产生乙醇。用于发酵法制取燃料乙醇的原料，按成分分为三种 ... 生物燃料乙醇是通过发酵法生产的，即利用微生物的发酵作用将糖分或淀粉转化为乙醇和CO2，也可将纤维素类水解生成单糖后再发酵产生乙醇。用于发酵法制取燃料乙醇的原料，按成分分为三种：糖质、淀粉质和纤维素，后两种原料均需要先通过水解得到可发酵糖；按照发酵过程物料存在状态，可分为固体发酵法、半固体发酵法和液体发酵法；根据发酵醪注入发酵罐的方式不同，可分为间歇式、半连续式和连续式。 糖质原料制取乙醇技术是以甘蔗、甜高粱茎秆为原料，经过物理方法预处理后，采用发酵蒸馏的方法生产燃料乙醇；淀粉质原料制取乙醇技术是以玉米、木薯、甘薯等淀粉含量高的生物质为原料，经过粉碎、蒸煮和糖化后，形成可发酵性糖，再进行发酵处理，得到燃料乙醇的技术；纤维素原料制取乙醇技术是以秸秆为原料，经过物理或化学方法预处理，利用酸水解或酶水解的方法将秸秆中的纤维素和半纤维素降解为单糖，然后，再经过发酵和蒸馏生产的燃料乙醇的技术。 表 1 各类燃料乙醇生产工艺技术特性的对比
目前，我国淀粉类原料发酵法制取乙醇技术比较成熟，并已经进行了工业化生产，中粮集团正在广西北海建设年产20 万吨燃料乙醇项目。我国在甜高粱、木薯等能源作物开发和利用方面取得了一定成绩，自主开发的固体、液体发酵工艺和技术达到应用水平，并在黑龙江省建成年产5000 吨的甜高粱茎秆生产乙醇示范装置。但是，目前还存在着发酵菌种培育、关键工艺和配套设备优化、废渣废水回收利用等问题。据测算，我国农作物秸秆年产量约6 亿吨，其中有1.5亿～2 亿吨可能源化利用。纤维素原料来源比较丰富，有一定的发展前景。国际能源公司都在竞相改进将纤维素转化为乙醇的技术。但由于技术上的限制，目前世界上还没有一家纤维素乙醇制造厂的产量达到商业规模。我国也正在开展纤维素制取燃料乙醇的技术研究开发，中粮黑龙江肇东酒精有限公司、安徽丰原集团、山东龙力科技有
解读燃料乙醇 解读燃料乙醇 张晓阳 能源是人类生存和发展的基本需求。随着社会经济的持续高速发展，用以支撑社会进步的一次性能源的代表－－石油，已成为现代文明赖以生存的“血液”。然而，地球上的一次资源是有限的，并且已呈逐渐枯竭之势。据联合国能源组织多次评估，地球上的石油储量再有五十年左右大工业化开采将趋结束。我国的时间将更短，据专家预计只有三十年左右。能源短缺已是现代社会面临的一个重大问题。如果没有能源，人类生活就无从谈起，现代社会文明就无法继续。为了寻求替代能源，几十年来，人们做了不懈的努力。通过大量的研究、对比和实践，来寻找可方便制取并使用的可再生能源。近些年来，许多人都把目光又集中在传统产品乙醇上来。二十一世纪，燃料乙醇将会成为主要的新兴能源之一，将会逐步发展成为新能源的亮点，焕发出朝阳产业的无限生机。 一、对本世纪乙醇将形成新的基础产业的基本认识 1、乙醇是自然界难得的一种永远可再生的无限闭路循环的清洁物质。 乙醇和植物（包括粮食）一样，是太阳能的一种表现形式。自然界的植物通过光合作用，产生生产乙醇的基本原料，在乙醇的生产和消费过程中，又全部分解为植物光合作用的原料，周而复始，永无止境。用学术的话讲，植物光合作用的主要产物为六碳糖，六碳糖是纤维素和淀粉的基本分子。在生产乙醇的过程中，六碳糖中的两个碳转化为二氧化碳，四个碳转化为乙醇。乙醇做为能源经使用消费之后，又转化为四个二氧化碳回归自然界。这六个二氧化碳分子经光合作用，又原封再合成一个六碳糖，就这样永远闭路地在大自然界中循环。这一科学而又神奇的功能，决定了乙醇的可再生、资源丰、无污染特性。 另一方面，乙醇又是一个极具兼容功能的物质。它既卫生，又安全，广泛地应用于食品、饮料、医药、香精香料领域，渗透到了人们生活的各个方面。它又是一种优良的化工基本原料，从精细化工、有机化工到石油化工，都有它不可替代的广泛用途。同时，它又是一种难得的清洁、方便、安全的能源。所有这些特性，造就了乙醇理所应当地成为目前世界上可再生资源研究的重点方向。 2、乙醇未来的三大市场方向。 乙醇既是一种化工基本原料，又是一种新能源。尽管目前已有着广泛的用途，但仍是传统观念的市场范围。未来乙醇作为基础产业的市场方向将主要体现在三个方面：一是车用燃料，主要是乙醇汽油和乙醇柴油。这就是我们传统所说的燃料乙醇市场，也是近期的（10年内）容量相对于以后较小的市场（在我国约1000万吨/年）。美国政府已制定了一个大力发展燃料乙醇的计划，计划到2011年，将汽油中（不包括柴油）的燃料乙醇用量由每年15亿加仑（约450万吨）至少提高到44亿加仑（约1360万吨）；二是作为燃料电池的燃料。在低温燃料电池诸如手机、笔记本电脑以及新一代燃料电池汽车等可移动电源领域具有非常广阔的应用前景，这是乙醇的中期市场（10-20年内）。乙醇目前已被确定为安全、方便、较为实用理想的燃料电池燃料。乙醇将拥有新型电池燃料30—40%的市场。市场容量至少是近期市场的5倍以上（主要是纤维原料乙醇）；三是乙醇将成为支撑现代以乙烯为原料的石化工业的基础原料。在未来二十年左右的时间内，由于石油资源的日趋紧张，再加上纤维质原料乙醇生产的大规模工业化，成本相对于石油原料已具可竞争性，乙醇将顺理成章地进入石化基础原料领域。在我国的市场容量至少也在2000万吨/年以上。乙醇生产乙烯的技术目前就是成熟的，随着石油资源的日趋短缺和价格的上涨，乙醇将会逐步进入乙烯原料市场，很可能将最终取而代之。如果要做一个形象而夸张的比喻的话，二十世纪后半叶国际石油大亨的形象将在二十一世纪中叶为“酒精考验”的乙醇大亨所替代。
生物发酵法制燃料乙醇生产中废气废液的处理方法及系统 燃料乙醇作为一种较为清洁的能源，生产成本较低，得到广泛应用，暂时解决了能源需 求的矛盾。为了推动可持续发展，实现绿色发展，在加强人们生态环保意识的同时，还要就 燃料乙醇的制造工艺、合理加工以及燃料乙醇产生的废气废液处理办法进行改进和创新，完 善燃料乙醇作为新型能源的功效，推动社会和经济发展。 二、生物发酵法制燃料乙醇 现阶段燃料乙醇制造的工艺已出现三代，第一代燃料乙醇分为糖基乙醇和淀粉基乙醇， 主要以玉米、甘蔗中所含的酵糖作为原料，进行生物发酵制乙醇，是目前最为常见的制燃料 乙醇方法。第二段燃料乙醇是纤维素乙醇，以木质纤维素类为主的生物物质，主要来源包括 农业废料、林业产物及废弃物、（藻类）和城市垃圾等，第三代燃料乙醇就是主要以藻类为 原料通过生物法生产的燃料乙醇。 生物法又称生物发酵法，是通过生物物质所含的物质，经过水解、发酵等一系列工序制 成燃料乙醇。生物发酵法是现阶段制燃料乙醇最主要，也是最普遍的一种方法。根据不同原 料所含的物质不同，生产工艺和工序都有相应的变化。粮食作物作为原料以碾磨、液化和糖 化工艺为必须内容，木质纤维的步骤则必备预处理和水解工序，本身高糖类物质则可以省去 部分步骤。值得注意的是，一些物质在操作过程或者运输时沾染了金属或有毒物质，还需要 进行先解读再提取，以防不良化学反应的产生。 燃料乙醇的一般生产工艺，如图1所示： 生物发酵法在粉碎原料之后需要进行蒸煮的工作，因为物质原料富含植物细胞，蒸煮后，会促进原料中的淀粉酶与淀粉发生化学反应，发生水解，进行发酵。 生物发酵法要确保酵母菌的酒精发酵环境，视情况而定，进行相应的高压、高温环境蒸 煮操作。 三、生物发酵法制燃料乙醇生产中废气废液的处理方法 生物发酵法制燃料乙醇生产中不可避免的会出现相应的废气废料，纤维素乙醇废液是一 种高温度、高悬浮物、粘度大、呈酸性的有机废水，其主要含有残余的糖、纤维素、木质素、各种无机盐及菌蛋白等物质。一般来源于制燃料乙醇各个工序中，要想妥善处理相关问题， 需要优化制造工艺，从源头解决；或是加强后续补救措施，解决废气废液的排放问题。 （一）源头处理方法 在生产过程中优化处理就是指在提高燃料制乙醇的液化效果，使得原料物质中所含有的 糖被全部利用。因为没有被完全利用的糖分会随着水解过程中产生的水排除，形成废液。并 且未被利用的糖也是一种资源浪费。通过对液化的温度、时间和工艺方法的优化，使得生物 发酵法进行连续发酵，提高燃料乙醇的制作效率。通过连续发酵法，把发酵罐之间的串联起来，使得总会有发酵反应进行。 优化蒸馏工序也是减少制燃料乙醇废气废液的办法之一，通过燃料乙醇直接加热气体的 方法，进行蒸馏后排出，这种方法既不环保，又造成资源浪费。需要优化蒸馏技术，通过差 压蒸馏，使得两边蒸馏塔中的压强有一定差异，使得负压塔能够排出二氧化碳等有害物质，
(此文档为word格式，可任意修改编辑！） 2017年1月
正文目录 1 燃料乙醇——清洁、环保的新型替代能源 (4) 1.1 车用乙醇汽油的组分配比 (4) 1.2 燃料乙醇的代际演变 (5) 2 全球燃料乙醇产业发展情况 (6) 2.1 美国燃料乙醇产业 (8) 2.2 巴西燃料乙醇产业 (9) 3 我国燃料乙醇产业概况 (10) 3.1 我国燃料乙醇行业成长空间巨大 (11) 3.2 我国主要定点生产企业及产能分布 (12) 3.3 燃料乙醇价格与油价绑定，油价低迷期将过行业回暖 (13) 3.4 补贴标准及相关政策 (15) 3.5 行业盈利情况 (17) 4 中粮生化：油价回升、成本下探解放盈利空间 (19) 4.1 玉米价格下跌成本收缩 (22) 4.2 油价上升拉高盈利天花板 (22) 4.3 成本及油价对利润增长的影响 (23) 5 风险提示 (23)
图表目录 图表1：燃料乙醇及乙醇汽油配比示意图 (4) 图表2：各代际燃料乙醇优缺点对比 (6) 图表3：几种燃料作物的乙醇产量、产率对比 (6) 图表4：燃料乙醇主要生产国产量变化 (7) 图表5：2015年世界各国燃料乙醇产量占比(单位：百万加仑) (7) 图表6：美国燃料乙醇产量逐年增长 (8) 图表7：巴西燃料乙醇市场较成熟 (9) 图表8：我国燃料乙醇产量逐年提升 (10) 图表9：乙醇汽油推广率仍待提高 (11) 图表10：燃料乙醇定点企业及产能 (12) 图表11：汽油品质比率表 (14) 图表12：油价自2014年开始萎靡，12月开始显著上涨 (15) 图表13：一代粮食乙醇补贴标准逐年下降（中粮生化数据） (16) 图表14：燃料乙醇相关政策 (17) 图表15：玉米价格快速下跌 (18) 图表16：木薯价格变化趋势 (19) 图表17：2015年各分项业务占比 (20) 图表18：乙醇业务占比逐年增长 (20) 图表19：公司燃料乙醇产销量逐年递增 (21) 图表20：2015年公司燃料乙醇销售市场分布情况 (21) 图表21：利润率受燃料乙醇售价影响较大 (23) 图表22：原料价格及油价对利润影响的分析表格 (23)
美国生物燃料乙醇生产近况 王正友 (国家粮食局外事司,北京 100038) 中图分类号:TS209 文献标识码:D 文章编号:1007-7561(2006)01-62-01 生物燃料乙醇生产原料可以是玉米、高梁、小麦、大麦、甘蔗、甜菜和土豆等,另外纤维质原料如城市垃圾、甘蔗渣、小树干、木片等都可用来生产生物燃料乙醇,但这些应用还没有商业化。美国生产生物燃料乙醇基本上采用玉米,也利用一部分高梁,美国生物燃料乙醇工业正在以前所未有的速度发展。 在十九世纪八十年代,美国生物燃料乙醇企业的生存还比较困难,随后的十年中,企业只是基本维持,没有什么效益,到1995年,美国只剩44个乙醇厂,其中有11个是湿法工艺。九十年代后期,生物燃料乙醇生产开始采用干法工艺,从而大大缩短了加工项目的建设周期,并且提高了生产效率。美国生物燃料乙醇工业近年来得到发展,其中一个重要的政策基础是淘汰甲基叔丁基醚(MT BE,一种汽油抗爆成份,污染地下水),美国已有18个州禁止使用MT BE,生物燃料乙醇理所当然成为最环保的替代品。另一个市场因素是石油价格暴涨,世界原油价格今年每桶最高达到了70.85美元,添加生物燃料乙醇的经济性及社会意义日益显著。2004年,美国生物燃料乙醇产量达到了34亿加仑,比2003年的28.1亿加仑增加了21%。到2005年底,生物燃料乙醇产量将达到40亿加仑,增涨势头非常强劲。2005年,美国通过了能源安全法案,这部法令为生物燃料乙醇工业进一步发展提供了更为广阔的空间。 目前,美国百分之九十以上的生物燃料乙醇生产厂位于玉米带,近一半企业属于农民合作社,2005年内正在新建的20多家企业也是由农民和当地其他资本投资的。有人这样来描述美国生物燃料乙醇工业发展过程,年产量突破10亿加仑用了十年时间,突破20亿加仑又用了十年时间,而突破30亿加仑只用了两年时间。见图1。 2005年8月,美国总统布什签署了新的能源安全法案,其中有关再生能源标准(RFS)的政策要求,机动车燃料必需使用一定比例的再生能源,这将使生物燃料乙醇的年需求量大幅增长。预计到2012 收稿日期:2005-12-06 作者简介:王正友(1972-),男,江苏南京人,副处.年,每年至少消耗75亿加仑生物燃料乙醇,是目前产量的2倍。这个标准对美国生物燃料乙醇工业的发展将产生深远的影响,也会吸引大量资金投入到农产品深加工业,创造约20万个就业机会。从2005年至 2012年,再生能源标准将促使美国对生物燃料乙醇新增扩大生产投资近60亿美元;用于原料和劳动力投资700亿美元,其中430亿美元用于购买玉米。另外,再生能源标准对美国能源平衡也会产生积极影响,到2012年,由于生物燃料乙醇的使用,可以使美国少进口21.3亿桶的原油,减少641亿美元的外汇支出,使美国原油进口依存度从67.4%下降至62.3%。 图1 美国生物燃料乙醇生产情况 (数据来源:美国能源局。)美国是世界上最大的以谷物为原料生产生物燃料乙醇的国家,2004年,美国生产乙醇消耗了3200万吨玉米,占产量的11%。另一个生物燃料乙醇生产大国是巴西,不过巴西主要用甘蔗为原料生产生物燃料乙醇,美国和巴西生物燃料乙醇产量之和比全世界其他所有国家生产生物燃料乙醇总量还要多。随着各国对环保问题的重视,以及对循环能源需求的增加,生物燃料乙醇市场需求越来越大,各国对生物燃料乙醇都规定了具体的添加计划。巴西要求加入比率为25%;欧洲国家目前为2%,2010年要 达到5.75%;加拿大萨斯喀彻温省为7.5%,温尼泊 省为10%;哥伦比亚为10%;泰国为10%;阿根廷要 求在未来5年内达到5%,中国已在部分省要求在 汽油中加入一定比例的生物燃料乙醇。 (编译自《世界粮食》、美国乙醇联盟资料等) 完26 企业与市场粮油食品科技第14卷2006年第1期
全球乙醇行业现状分析 美国是燃料乙醇生产的第一大国，2007年8月，美国乙醇产量达到68.13亿加仑（277.0亿升）。美国燃料乙醇生产主要依靠玉米，通过转基因技术和扩大种植面积，美国玉米产量近年增长迅速，目前有30%的玉米是用于燃料乙醇的生产。除玉米乙醇外，为促进纤维素乙醇的发展，2005年颁布的美国能源政策法案（EPACT）为此制定了优惠政策。 巴西主要依靠甘蔗来生产燃料乙醇。2001年，巴西取消了对燃料乙醇的补贴，由市场供求直接调节。目前，巴西年产酒精已超过1200万吨，酒精在汽油中的添加比重为20%~25%，50%以上的汽车使用酒精燃料，而该国生产的新一代汽车可以完全使用乙醇为燃料。 目前，我国燃料乙醇以粮食为主要原料，生产成本较高，价格偏低，必须要依靠政府的补贴才能够保本/盈利。受单产和播种面积的限制，未来我国玉米生产将难以满足燃料乙醇生产的工业化需求，完全使用玉米生产燃料乙醇在我国并不现实。 2007年9月，国家发改委发布《关于促进玉米深加工业健康发展的指导意见》。 《意见》指出，“十一五”期间原则上不再核准新建玉米深加工项目，要求各地立即停止备案玉米深加工项目，而且要对在建、拟建项目全面清理对已备案尚未建的项目全面叫停。这也意味着我国将停止新建玉米燃料乙醇企业。 中粮集团准备在广西、河北、内蒙古三地新建共计80万吨乙醇项目，这些项目都将避免直接以玉米、小麦等粮食为原料。2006年10月，中粮集团投资的国内第一个用木薯生产、年产20万吨燃料乙醇项目在广西开工。2007年8月，河南天冠集团新建了年产3000吨的纤维素乙醇生产线。 木薯是替代玉米的最佳选择。其主要优势有：原料优势（生物特性好、种植面积广阔、单产增长潜力大）；酒精生产率高于其它作物；木薯乙醇生产的成本较低。 从长期看，纤维素乙醇的发展潜力最大。按照美国每4吨秸秆出产1吨乙醇的技术水平，我国林业废弃物资源将能生产1.5亿吨燃料乙醇。 若10万吨木薯乙醇项目08年投产，北海国发(行情股吧)的业绩将有一定提高，其幅度将主要取决于木薯价格和燃料乙醇价格。按目前的木薯价格450元/吨，燃料乙醇价格4500元/吨，酒精蛋白饲料价格1200元/吨计算，该项目投产后每年将盈利4312.5万元，按项目增发7000万股计算，将增加摊薄后每股收益0.12元。 海南椰岛若投资20万吨木薯乙醇项目，业绩将有大幅提高，该项目投产后每年有望盈利10312.5万元，按项目增发8000万股计算，将增加摊薄后每股收益0.42元。 2007年，丰原生化(行情股吧)的玉米乙醇项目将使每股收益增加0.05元。 提示：以上，为我们对于这些项目的盈利情况所进行的测算，其基础数据来源于我们对乙醇项目的目前和历史的情况了解，部分数据并未征得公司意见。为此，我们对这些公司暂不给予评级，有待对公司的进一步跟踪调研。 一、国外燃料乙醇行业的发展概况 乙醇作为发动机燃料始于20世纪30年代，但是由于种种原因一直没有得到广泛的应用。直至上个世纪70年代，受到两次石油危机的冲击和对汽车尾气排放的限制，一些石油资源匮乏、人口密集、生物资源丰富的国家在立法和政策上鼓励以醇类（主要为乙醇）作为车用汽油调和组分。 第一个燃料乙醇项目——ProAlcool于1975年诞生在巴西；接下来在1978年美国、加拿大也开展了类似的项目。目前开展此项目最为活跃的国家是美国和巴西，这两个国家乙醇产量约占全球乙醇总产量的70%以上。欧洲各国也对发展生物燃料表现出极大兴趣，开始加大力度进行研究、推广和使用乙醇汽油。 随着各国加大了乙醇汽油应用的力度，带动了世界燃料乙醇的产量逐年攀升。到2005
题目燃料乙醇 学生姓名张洋学号1002021219 专业10生物（2）班班级20071133 指导教师廖湘萍 完成日期2011年6月21日
目录 摘要......................................................... .. (1) 引言......................................................... (2) 乙醇生产的意义及发展史.....................................................3—4 乙醇性质及质量指标与乙醇生产和原辅料保藏...........4—7
燃料乙醇 10生物二班张洋 摘要 燃料乙醇被广泛应用于食品、化工医药、染料、国防等行业。乙醇不仅可作为一种燃料，更是一种战略物资，世界上2/3的乙醇被用作燃料。发展乙醇不仅可以促进农业的可持续发展，并且可以作为清洁能源代替汽油或汽油添加剂，减少工业大气污染，保护环境，同时也可缓解原油进口的压力。 关键词：乙醇发酵工艺 Title Thesis Foreign Abstract Abstract Alcohol is widely used in the food, chemical medicine, dyes, defense and other industries. Alcohol not only can be used as a fuel, but also a strategic commodities, the world's 2 / 3 of alcohol to be used as fuel. Alcohol can not only promote the development of agriculture in sustainable development, and could serve as a clean energy instead of petrol or gasoline additives to reduce industrial air pollution, the protection of the environment, but also to ease the pressure on crude oil imports.
国外燃料乙醇发展状况 2008-09-27 09:01:46 作者：蒲公英来源：中国生物能源网浏览次数：30 网友评论 0 条 国外燃料乙醇发展状况 随着能源需求的日益增长和石油供应紧张矛盾加剧，以及全球环境压力的不断加大，燃料乙醇以其清洁、环保和可再生性得到世界各国的普遍关注。尤其是近年原油价格高位运行，不仅美欧发达 ... 随着能源需求的日益增长和石油供应紧张矛盾加剧，以及全球环境压力的不断加大，燃料乙醇以其清洁、环保和可再生性得到世界各国的普遍关注。尤其是近年原油价格高位运行，不仅美欧发达国家采取一系列政策措施鼎立支持燃料乙醇发展，一些发展中国家也纷纷提出燃料乙醇的发展目标。目前，一些具有农业资源优势的国家，如英国、荷兰、德国、奥地利、印度、菲律宾、南非等国政府都制定了规划，积极发展燃料乙醇工业并推广应用于运输业。世界燃料乙醇产业正进入快速发展的新时期，但全球粮食价格的持续上涨引发燃料乙醇和粮食安全问题的广泛争议，燃料乙醇的环保性也受到质疑。中国燃料乙醇发展还处于起步阶段，关注和重视世界燃料乙醇产业新的发展动态，研究各国发展燃料乙醇的政策及其影响和作用，有利于我们积极应对世界燃料乙醇发展的影响，制定符合我国实际的燃料乙醇长期发展战略和政策措施。 高油价时期，各国政府推动燃料乙醇快速发展近年来，高油价促使美国、欧盟和亚洲等国的生物燃料政策发生重大变化，大幅提高生物燃料的发展目标，同时加大政策支持力度，推动燃料乙醇产能不断扩大，产量迅速增长。2006年世界燃料乙醇产量达到380亿升，相当于全球汽油消费量的2.5%。与2000年194亿升的产量相比，2006年增长了95.9%。预计2007年世界燃料乙醇产量可达440亿升，同比增长15.8%，世界燃料乙醇的产量主要集中在美国和巴西，2006年两国产量分别达到183.8亿升和160亿升，占世界总产量的90.5%。
燃料乙醇生产技术 摘要： 生物乙醇是指通过微生物的发酵将各种生物质转化为燃料酒精。在能源安全问题日益突出、传统化石能源的消耗造成严重环境危害的形势下，生物燃料乙醇已经成为世界各国重点研究和推广的能源课题之一。经过几十年的研究与发展，生物燃料的生产技术发展迅速，而第一代与第二代生物燃料都是以乙醇为主，本文将大致介绍燃料乙醇的生产过程与相应技术。 关键词：生物质，燃料乙醇，原料，发酵，工艺，能源。 ABSTRACT Bio ethanol is refers through the fermentation of microorganism will be all kinds of biomass into fuel alcohol. On energy security issues have become increasingly prominent, the traditional fossil energy consumption caused serious harm to the environment situation, bio fuel ethanol has become one of the energy issue all over the world focus on the research and promotion of. After decades of research and development, production technology of bio fuel development is rapid, and the first and second generation biofuels are ethanol based, this paper will broadly introduce the production process of fuel ethanol and corresponding technology. Keywords: biomass, fuel ethanol, raw material， fermentation, technics, energy.
生物质燃料乙醇的发展现状及趋势 摘要：燃料乙醇作为生物质能源的一种，以其可再生、清洁环保等方面的特性，成为化石能源的重要替代品。本文简要论述了燃料乙醇的生产技术，以及国外重 要燃料乙醇生产国的发展现状，进而说明我国发展燃料乙醇的重要性及发展趋势。 关键词：生物质；燃料乙醇；现状；趋势 Abstract：as a kind of biomass energy，fuel ethanol has become an important substitute for fossil energy because of its characteristics of renewable，clean and environmental protection.In this paper，the production technology of fuel ethanol and the development status of fuel ethanol producing countries abroad are briefly discussed，and the importance and development trend of fuel ethanol in China are illustrated. Key words：biomass；fuel ethanol；status；trends 随着石油储量不断下降，石油开采成本不断加大，环境破坏日益加剧，人们 逐渐将目光转向为核能、风能及生物质能等替代能源。燃料乙醇是目前世界各国 生产最多的生物质液体燃料，也是我国目前投入最大、研究最成熟的清洁替代能源。 一、燃料乙醇生产技术现状 第1代燃料乙醇 第1代燃料乙醇主要是以粮食或饲料为原料的生产工艺，其原理是利用原料 中的糖类物质发酵生产燃料乙醇。具有工艺成熟、淀粉转化率高等特点，但存在 的原料成本高、原料有限等问题，根据我国的相关政策规定，到2020年，以粮 食作为原料生产燃料乙醇产量被限制在150万千L以下，而以薯类和甜高粱等非 粮原料生产燃料乙醇也仅是过渡工艺，未来以农作物秸秆为代表的各类纤维类生 物质生产燃料乙醇技术，被认为是未来解决燃料乙醇的根本出路[1]。 第2代燃料乙醇 第2代燃料乙醇是指以麦秆、草等农林废弃物为原料，采用生物纤维素转化 为生物燃料的模式，与第1代燃料乙醇技术相比，第2代在环保、可持续发展方 面表现的更为出色，尤其是纤维素乙醇的原料来源相当广泛，包括秸秆、枯草等 农业废弃物均可入料，解决了第1代生产过程中耗费更多能源和使用更多化学物 质的问题[2]。目前，纤维素乙醇被世界公认为燃料乙醇产业发展方向。 二、主要燃料乙醇生产国的发展现状 截至2015年，全球生物液体燃料消费量约1亿吨，其中燃料乙醇全球产量约8000万吨，我国燃料乙醇产量约为210万吨[3]，是世界上第三大生物燃料乙醇 生产国和应用国，仅次于美国和巴西。2015年世界主要燃料乙醇生产国产量见表 1 美国主要以玉米为原料，目前是世界上燃料乙醇发展最成功的国家。美国燃料乙醇生产 量约占世界产量的33%[4]。根据美国能源部的计划，到2025年可再生物质生产的生物燃料 将代替从中东进口的石油的75%，到2030年将用生物燃料代替现在汽油使用量的30%。美国政府鼓励燃料乙醇进一步发展，并计划将燃料乙醇的添加量从10%提高到15%[5]。 巴西是以甘蔗为原料的独特优势，利用气候条件好，甘蔗种植面积广，甘蔗原料来源稳 定且供应充足等条件，成本优势明显。目前，巴西燃料乙醇已进入大规模商业化阶段。由于 燃料乙醇技术进步和效率提升，燃料乙醇在没有补贴的情况下也已具备了竞争力[6]。 近年来，欧盟、日本等经济强国也十分重视燃料乙醇的使用，并且发展十分迅速。日本 计划到2020年可再生燃料要替代3%的汽油消费量的，到2030年将石油的对外依存度降低