“酒精燃料”能否作为能源危机下的“石油替代物”

酒精生产工艺知识题纲一、酒精的重要用途和加工方法酒精作为一种重要的基础化工原料,广泛地应用国民经济的许多部门。

在食品工业中,酒精是配制各类白酒、果酒等酒类饮品的原料；在化工行业,运用酒精可以加工乙醛、乙醇、冰醋酸、乙醚等化工产品；在医药工业中,用酒精配制消毒剂和提取医药制剂；酒精是一种很好的有机溶剂,可应用在油漆和化妆品生产行业中。

随着世界范围的能源危机和环境状况的日益恶化,酒精作为燃料替代品,其潜在的价值不可限量。

以发酵法生产的燃料乙醇,具有和矿物燃料相似的燃料性能,但其生产原料为生物源,是一种可再生的能源。

燃料酒精具有环保效应（相对于其它汽油合成物,加10%酒精的乙醇汽油,可减少污染微粒、一氧化碳和氮化物的排放量,减少温室效应）,形成一个稳定的粮食转化市场（能运用不能食用的粮食作原料）,可解决能源安全问题。

目前酒精生产工艺重要有化学合成法和发酵法两大类。

发酵法是世界上酒精生产的重要方法。

我们讲的酒精生产工艺就是指发酵法酒精生产工艺。

所谓发酵法,就是运用微生物--酵母菌在无氧条件下将糖转化为酒精的生产方法。

发酵法又分为固体发酵法、半固体发酵法和液体发酵法三种。

目前,固体发酵法和半固体发酵法在我国重要是用于生产白酒。

一般产量较小,生产工艺较古老,劳动强度大。

而在现代大生产中,都采用液体发酵法生产酒精,它与固体发酵法相比,具有生产成本低、生产周期短、连续化、设备能自动化,大大减轻劳动强度等优点。

不管是固体、半固体、液体发酵法,都是运用淀粉作原料,通过微生物发酵转化为糖。

再由糖转化为酒精。

在转化过程中发生一系列极其复杂的生化反映。

在转化时原料中的可溶性淀粉。

在糖化酶的作用下,将可溶性淀粉转化为可发酵的糖,再在酒化酶作用下,将糖水解成酒精并放出二氧化碳。

发酵法酒精生产的重要化学反映式（C5H10O6）n+n H2O 水解n C6H12O6n C6H12O6发酵2C2H5O H+2C O2+热量二、酒精生产的重要原料糖质原料:糖蜜、甜菜、甘蔗等淀粉质原料:(1)、谷物原料:玉米、高粱、小麦、大米、黑麦等。

乙醇燃料的性能和使用效果评估在推进新能源和减少碳排放的过程中，乙醇燃料作为一种替代石油的可再生能源，备受关注。

乙醇是一种无色透明的液体，其分子结构中含有羟基，可以与汽油按比例混合使用。

本文将分别就乙醇燃料的性能和使用效果进行评估。

一、乙醇燃料的性能评估1. 燃烧性能乙醇燃烧时会释放大量的氧化物，其燃烧温度高于汽油，但燃烧速度较慢。

由于乙醇燃烧时产生的氧化物较多，使得其在空气污染物排放控制方面表现更好。

同时，乙醇燃烧时产生的CO2排放量比汽油低，对环境的影响更小。

2. 能量密度乙醇的能量密度约为汽油的2/3，这意味着使用乙醇燃料的车辆需要更频繁的加油。

同时，乙醇的使用还会影响驾驶者的行驶距离和速度。

因此，乙醇燃料需要在性能和经济方面取得平衡。

3. 腐蚀性乙醇燃料的腐蚀性较高，常规材料难以承受其腐蚀性，加之乙醇燃料中含有大量的水分，对于储存、输送、加注等方面的设备有很大的影响。

为此，需要针对乙醇燃料的特点选择合适的材料和设备，并对储存、输送、加注等方面进行严格的管理。

4. 稳定性由于乙醇燃料中含有大量的水分，易受潮湿空气的影响，对其稳定性造成影响。

因此，在储存和使用过程中需要采取合适的措施，保证乙醇燃料的稳定性。

二、乙醇燃料的使用效果评估1. 环境效益乙醇燃料相较于传统的石油制品，更加环保和可持续。

乙醇在燃烧时会释放出更少的温室气体和尾气排放物，从而对改善空气质量和减少人类活动对气候变化的影响有着积极的作用。

2. 经济效益乙醇燃料的生产成本相较于传统石油制品较高，但从长远来看，乙醇的可持续性和环保性在经济上具有潜在的优势。

此外，乙醇有助于减少石油的消耗和进口，对于国家的能源战略和经济发展具有重要的推动作用。

3. 技术应用乙醇燃料的技术应用是新能源技术发展的重要方向，随着技术的不断进步，乙醇燃料已经成为一种广泛应用于汽车、电力等领域的新型能源。

同时，乙醇燃料的研究还将带来更多有助于环保和经济发展方面的新技术。

初三化学化学科普阅读题试题(有答案和解析)及解析一、中考化学科普阅读题1．（5分）阅读下列科普材料，回答相关问题。

（材料1）1915年4月22日下午5时，在第一次世界大战两军对峙的比利时伊珀尔战场，趁着顺风，德军一声令下开启了大约6000只压缩氯气(Cl2)钢瓶。

霎时间，在长约60公里的战线上，黄绿色的云团飘向法军阵地。

所经之地绿色植被枯黄褪色；英法士兵先是咳嗽继而喘息，甚至死亡，部分逃到高高的山上的士兵活了下来；战场上的武器锈迹斑斑。

这就是战争史上第一次化学战。

（1）推测氯气可能具有的物理性质是______。

（2）推测氯气可能具有的化学性质是______。

（3）元素周期表中氯元素的信息如图所示，其原子的核外电子数为______。

（材料2）氯气可用于制备多种消毒剂。

①二氧化氯是一种高效、安全环保型杀菌消毒保鲜剂。

②漂白粉是一种广泛普及的杀菌消毒漂白剂，有效成分是次氯酸钙[Ca(ClO)2]，其水溶液遇空气中的二氧化碳生成碳酸钙和次氯酸[HClO]，HClO起到杀菌、消毒、漂白的作用。

（1）①中二氧化氯的化学式为ClO2，其中氯元素的化合价为______。

（2）②中发生反应的化学方程式为______。

【答案】【材料1】（1）黄绿色气体（密度比空气大、刺激性气味）（2）毒性、与金属反应（氧化性、漂白性、腐蚀性）（3）17【材料2】（1）+4（2）Ca(ClO)2+H2O+CO2===CaCO3↓+2HClO【解析】试题分析：根据材料的叙述可知，【材料1】（1）氯气可能具有的物理性质是黄绿色气体（密度比空气大、刺激性气味）；（2）氯气可能具有的化学性质是毒性、与金属反应（氧化性、漂白性、腐蚀性）；（3）元素周期表中氯元素的原子中，具有质子数=核电荷数=核外电子数，故其原子的核外电子数为17；【材料2】（1）①中二氧化氯的化学式为ClO2，其中氯元素的化合价，可根据化学式中元素的化合价的代数和为0，故为+4价；（2）②中发生反应的化学方程式为Ca(ClO)2+H2O+CO2===CaCO3↓+2HClO。

关于酒精做燃料汽车的说明当前，世界范围内能源紧张问题已日趋尖锐，石油资源已近枯竭已是不争的事实，同时环境保护也是世界各国、特别是面临2008年奥运会的北京迫切需要解决的问题；用醇燃料替代传统的汽油开车，不但能有效缓解能源紧张，并且作为世界公认的清洁燃料，对环境保护将起到非常重要的作用。

全酒精车点火装置目前汽油87%是碳、13%是氢；乙醇52%是碳；13%是氢、35%是氧，甲醇含氧量则高达50%，氧是冷冰冰的，气化潜热大，饱和蒸气压低，爆炸低限高，不易挥发，难以雾化。

车用点火装置即使点燃也难以传播，燃烧不完全，汽车的动力也不足。

针对这一特点，ZQ-84汽车高能点火装置与常规点火线圈相比，点火能量提高了10-20倍。

在高压喷出的不是瞬间即逝的电火花，而是持久不惜的火球，该火球除能量大外，还能把甲醇混合气电离，离子化的混合气体以H2+CO为主进入气缸燃烧，因而动力增加，排污极低，燃耗减少，价格也比汽油便宜，对于目前在用车仅需更换高能点火装置，就可以实现全甲醇M100开车，也可以使用全乙醇甚至白酒（如北京二锅头）行驶。

如果生产甲醇发动机和专用化油器，把压缩比提到14：1，预计油醇比还可以大幅降低，产生更显著的节能环保效果。

全酒精车环保汽车排放主要有三项指标：总排放量、总排放毒性、从燃料生产到汽车使用的全过程污染。

欧洲和美国（轻型汽油车g/km）排放标准与酒精排放比较欧洲标准美国标准甲醇Co HC NOx 生效期 Co HC NOx 生效期 Co HC NOx欧Ⅰ 2.72 0.97 1992 81-94 0.20 0.03 0.04欧Ⅱ 2.2 0.50 1995 2.1 0.25 0.62 95-05 / / /欧Ⅲ 2.3 0.2 0.15 2000 2.1 0.16 0.25 2005- 1.03 0.06 0.19 欧Ⅳ 1.0 0.1 0.08 2005总体看，油类污染最高，气体类居中，醇、醚类很低，氢气最低（零下263度储存，常温下会爆炸，极不安全，成本很高，属于未来的技术）。

醇基燃料简介醇基燃料是指以甘油、乙醇、丙醇、异丙醇为主要原料经过化学处理而得到的新型或改性的可靠性能较高的燃料，主要分为甘油柴油（Biodiesel）、乙醇汽油、异丙醇汽油（IPA）、丙醇汽油（IPG）等。

此类燃料不仅有利于保护环境，而且具有几乎完全取代传统石油燃料的内在潜力，可被用于汽车、内燃机和发电机等领域。

首先，甘油柴油（Biodiesel）是以植物油和动物脂为原料，经过催化处理得到的燃料液体。

甘油柴油（Biodiesel）能够使汽油机工作时产生的污染气体数量减少，其碳氢化合物比石油柴油中的碳氢化合物更稳定，更容易分解，更有利于汽车的低排放，从而减轻污染，减少空气污染物，以及大气中关键的温室气体CO2的排放量，并且有利于提升汽油燃料经济性。

其次，乙醇汽油（Ethanol Fuel）是以玉米、甘蔗等农作物作为原料制备的汽油燃料，因其可作为天然气的替代品，因此也称为“玉米汽油”。

与传统的石油燃料相比，乙醇汽油可以减少空气污染，包括氮氧化物，碳氢化合物，碳氧化物，尘埃和其他的主要污染物质。

乙醇增加的燃料也有助于提高汽车燃料经济性。

再者，异丙醇汽油（IPA）是一种以石油为原料，经过处理而制得的新型可靠性能较高的燃料。

与普通汽油相比，异丙醇汽油（IPA）具有更低的碳氢化合物优势，能够有效减少汽车尾气排放物有毒气体、有害气体等，进而减少对大气空气的污染，从而减轻空气污染物的排放量，有利于环境的保护。

最后，丙醇汽油（IPG）是一种混合燃料，经过与汽油的混合处理而成的新型燃料。

丙醇汽油（IPG）的热量低、燃烧完全，可有效减少汽油消耗，发动机尾气排放有害物质，从而对大气空气有益，同时它还比普通汽油拥有更低的温室效应气体排放量，有助于保护日益恶化的环境。

综上所述，醇基燃料是一种新型的可靠性能和经济性较高的几乎完全可以取代传统汽油的燃料。

它的主要特点是燃烧更完全、发动机排放更少的有害物质，从而减少空气污染，并有助于环境的保护。

高油价催生燃料乙醇秸秆能源化效益巨大面对能源的紧缺，石油的涨价，世界上很多国家都在探索解决之道。

2000年，安徽丰原集团有限公司（以下简称丰原集团）就着手在高回收、低成本的发酵工艺方面成功探索利用玉米、薯类等生物质进行深加工，以替代石油产品的生产技术。

现在，我国很多地方都已经开始将玉米生产的燃料乙醇，以10%的比例直接混合到汽油中使用。

丰原集团在燃料乙醇生产中，与大连理工大学一起研制出世界最先进的自絮凝沉降颗粒酵母发酵生产工艺，使生产成本大大降低。

国家发展和改革委员会决定用燃料乙醇替代石油百万吨试点项目开始后，丰原集团占据40%份额。

去年，丰原集团燃料乙醇的产能已达44万吨。

新技术的重大突破走进丰原集团发酵技术国家工程研究中心，记者看到技术人员正在紧张地忙碌着，农作物的秸秆经粉碎、发酵，再经分离、提纯后就成了乙醇。

该中心副主任、丰原集团副总工程师宋家林告诉记者，丰原集团以玉米、薯类等生物质为原料生产的燃料乙醇、乙烯等产品均已进入市场并获得良好效益，利用农产品精深加工全面替代石油产品的许多关键技术已取得重大突破，并已经建成产业化项目，效益可观。

据介绍，目前利用秸秆生产乙醇的中试装置已投产，年产乙醇300吨。

石油是应用最为广泛的能源。

我国2004年进口原油1.2亿吨，比上年增加4.8%。

2010年石油需求量将达4亿吨，而国内供给能力最大为1.7亿吨。

用玉米、薯类等加工石油产品替代品，即用生物化工开发可再生的生物能源和生物化工产品，是各国应对能源危机的一条重要思路。

丰原集团经过长期研究和市场跟踪，认为如果原油价格不低于35美元／桶、玉米价格不高于1400元人民币／吨，用玉米加工转化替代石油产品就有利可图。

现在，我国玉米年产量近1.2亿吨，其中8000万吨没有加工转化直接用作饲料，所以，完全可以扩大替代石油的加工转化力度。

用3000万吨玉米生产的乙醇，可替代1000万吨汽油；用3000万吨玉米可生产550万吨乙烯，相当于目前中石化、中石油两个公司年生产能力的总和。

替代石油的新能源作者：李双文来源：《百科知识》2008年第16期2008年7月11日，国际油价已上升到每桶147美元。

有人预言，油价突破每桶200美元就在年底，而在不远的将来可达到每桶400美元。

于是，一个老问题出现了：地球上的石油会不会用完?美国经济学家罗塞尔·罗伯茨的答案是，永远用不完。

因为当石油越来越少，价格上升过高时，人们就不会用石油，转而开发和使用廉价的替代品燃料。

只要石油价格上升到足够高，一定会有替代品出现，剩下的石油由于开发成本太高，无人开发，石油自然不会用完。

人类可以找到替换石油的能源有很多，如生物燃料、核能、风能、太阳能、水能、潮汐能、氢能等等。

那么，哪些是石油的理想替代品?生物燃料：未成气候已遭阻击生物燃料是指通过生物资源，如玉米、甘蔗和大豆等生产的燃料，如乙醇(酒精)和生物柴油，可以替代石油能源，是再生能源开发利用的重要方向。

生物乙醇是从植物中获取的糖经过发酵得到的，多以淀粉类植物为原料，在美国，普遍以玉米作为原料：在巴西，则是以甘蔗作为原料，木薯作为生物乙醇原料的情形也比较普遍。

生物柴油是植物油与醇类(通常是甲醇)进行酯化反应得到的，如油菜籽、向日葵、红花、芥菜、棉籽、棕榈籽、椰子及大豆，还可以牛肉、猪肉或家禽的脂肪，甚至以饭店回收的油脂为原料。

巴西是世界上唯一不使用纯汽油的国家。

早在20世纪70年代的石油危机后，巴西就规定在汽油中搀加酒精，比例高达25％。

2003年，巴西福特汽车分公司推出了首辆汽油、酒精双燃料汽车，该种车在油箱内设计了“灵活燃料探测程序”，既可单独使用汽油或酒精，也可使用任意比例的汽油和酒精混合燃料。

对注入油箱的燃料进行辨别，并将信息传送到汽车发动系统，随后自动点火发动和驱动。

2005年，巴西乙醇价格平均为汽油的53％，使消费者大大节省了开支。

巴西2006年双燃料车在新车市场的占有率达到70％。

2005年巴西甘蔗能源在全国所产2.186亿吨石油当量能源中占了13.9％。