新型生物燃料———丁醇的研究进展

新一代生物燃料——生物丁醇
段金栋（供稿）
【期刊名称】《国内外石油化工快报》
【年(卷),期】2006()5
【摘要】BP公司和DuPont公司正在联合研发、生产并推广新一代的生物燃料——生物丁醇，产品将于2007年底面世。

生物丁醇可从谷物、小麦、甘蔗等多种生物质中制取，草、稻草、麦秆、玉米秆等也有可能成为制取生物丁醇的原材料，目前，两家公司首选甜菜为原料。

丁醇与乙醇相比有更长的碳链，使其具有更高的热值和沸点，但同时也意味着制取丁醇需要更多的能量，其价格因此也相对较高。

生物丁醇与汽油的混合比例高于生物乙醇，有助于发动机的冷起动，但会增加有害排放。

现有的一些基础设施，包括乙醇一汽油混合设备、乙醇存储设备以及乙醇输送设备都可直接利用，无需改动。

【总页数】1页(P30-30)
【作者】段金栋（供稿）
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】TQ517
【相关文献】
1.对新一代生物燃料丁醇的概述
2.新一代的生物燃料——丁醇的开发动向
3.新一代生物燃料丁醇的技术研究进展
4.新一代生物燃料正丁醇的发展
5.Syntec生物燃料公司开发生物质生产生物丁醇技术
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

• 含氧量与甲基叔丁基醚(MTBE)相近
• 生物丁醇的生产原料——淀粉、纤维素 等价格低廉。并且燃烧产物仅为二氧化碳 和水
• 丁醇作为汽油的高辛烷值组份，可提高 点燃式内燃机的抗暴震性，使发动机运行 更平稳。
丁醇的性能
丁醇还是一种重要的平台化合物
酯化、取代、消去、氧化、还原……
丙烯酸丁酯 (溶剂)
2.两步发酵法：在传统的基础上进一步发展了两步法发酵丁醇
第一步： 用厌氧梭菌将糖高温发酵得到丁酸 第二步： 将第一步得到的丁酸发酵生成丁醇。 这一技术使微生物的产酸和产溶剂两个过程分别在两个发酵罐中完成， 有效地降低丁醇的毒性，保证发酵稳定连续的进行。
3.萃取发酵
萃取发酵就是将发酵技术和萃取操作结合，把丁醇从醒液中移去， 不仅解除了底物抑制，也避免了代谢产物的积累对微生物生长的影响。 早在1992 年，浙江大学杨立荣等人选用油醇为萃取剂，利用间歇萃发 酵方式，使丁醇的产量大幅增加，此方法后来被广泛使用。史仲平等人 以生物柴油为萃取剂，使得丁醇萃取发酵中的总溶剂产量比传统分批发 酵中的产量提高54.88％
• 2006 年,英国政府计划利用英格兰东部的甜菜生产生物丁醇,将其与传 统汽油混合后,用作车辆驱动燃料。2007 年2 月,英国投资25 万英镑,其 他股东和商业人士投资31 万英镑,计划开发新一代低成本生物燃料——— 丁醇
我国生物丁醇研究进展
我国始于1956年，80年代初50余家，1996年最后一家(华北制 药)停产。
谢谢大家 新年快乐！
迫切需要寻找性能相近、廉 价、清洁、可再生的车用替
代燃料！
生物丁醇是一种极具潜力的新型生物燃料
96ห้องสมุดไป่ตู้
汽油 丁醇
热值
Btu/gallon

生物丁醇研究报告
生物丁醇是一种可再生的、清洁的生物燃料，它被广泛认为是未
来替代传统石油燃料的重要选择之一。

随着全球对可再生能源需求的
不断增加，研究生物丁醇的技术和产业化水平也在不断提高，生物丁
醇的应用前景也越来越广阔。

生物丁醇是由生物发酵过程中产生的化合物，主要来源于植物、
微生物和生物废弃物等。

与传统石油燃料相比，生物丁醇具有许多优点，如基于可再生能源，能够减少二氧化碳的排放，使得大气环境更
加干净和健康；生物丁醇可以和传统汽油进行混合使用，可以适用于
已有的汽车发动机，无需改变发动机结构，对环境影响小，并且生产
成本相对较低，减少了对石化燃料的依赖。

生物丁醇的生产技术主要有两种：一种是通过微生物发酵技术生产，另一种是通过生物质转化技术生产。

微生物发酵是将含糖的生物
物质，如玉米、甜菜、木薯等，在微生物的作用下发酵成产生生物丁醇。

生物质转化技术是将各种生物质材料通过热化学方法分解，制备
出所需的生物丁醇。

生物丁醇的应用领域和应用范围都非常广，主要应用在汽车、飞机、船舶和发电站等领域，实现了从生产到消费的生态循环。

在未来，生物丁醇的进一步推广和应用将对环境保护和能源安全产生积极的影响，也将成为推动汽车、航空航天等重要产业创新发展的重要动力。

总之，生物丁醇作为一种可再生、清洁的燃料，其应用前景广阔，技术和产业化水平不断提高，生产成本持续下降，将为我们的生产生
活带来更多的便利和环保。

未来，随着技术的不断发展和的支持，相
信生物丁醇将在产业发展和环境保护中发挥更为重要的作用。

1 － Shanghai Sergeant Group，Air Force Logistics College （ Shanghai，200435，China） 2 － Dept． of Aerial Four Stations，Air Force Logistics College
Abstract： In this paper，the preparation methods of butanol，the compatibility of butanol and fluoroelastomer， and the advantages of butanol as vehicle alternative fuels are briefly introduced first． Afterwards，the current research progress of butanol as engine fuels in spark ignition and compression ignition modes are discussed in detail，focusing on the combustion processes and emissions performance of conventional and advanced engine combustion modes when pure butanol or butanol / petroleum fuels blends are used． Finally，the future research direction of butanol as alternative vehicle fuels is pointed out． Keywords： Butanol，Engine，Combustion，Emissions

新型生物能源丁醇的研究进展和市场现状苏会波;李凡;彭超;林海龙【摘要】This paper summarized and analyzed the physical and chemical properties, application fields, and domestic and foreign markets status, manufacturing technology and limiting factors of biobutanol. To promote the sustainable development of biobutanol industry, several proposals about technological improvement and development direction were made. They included improvoment of strains, increase of butanol tolerance and production ratio; development of efficient fermentation technology and separation technology with low energy consumption;expansion of raw material, and development of new production technology of cellulosic butanol, ect.%对生物丁醇的理化性质和应用领域、国内外市场现状、生产技术现状和发展限制因素进行了总结分析，并提出了改良菌种，提高丁醇耐受性和产丁醇比例；开发高效的发酵工艺；开发高效低能耗的分离工艺；拓展原料品种，开发纤维素丁醇生产工艺等技术改进和发展方向的建议，以期能促进生物丁醇行业的产业化和可持续发展。

生物酶法
利用酶催化反应将淀粉、 纤维素等物质转化为生物 丁醇。
合成气发酵法
将合成气（一氧化碳和氢 气的混合物）通过微生物 发酵转化为生物丁醇。
生物丁醇的生产原料
糖类物质
合成气
葡萄糖、木糖等糖类物质是生物丁醇 生产的主要原料，可从淀粉、纤维素 等物质中提取。
一氧化碳和氢气的混合物，可通过煤 化工或天然气转化获得，再用于生产 生物丁醇。
废弃物、纤维质等作为原料。
生物丁醇的分子式：C4H9OH。
03
生物丁醇的特性
物理性质
与乙醇相似，具有较高的能量密度（约21MJ/kg），沸点约 117.7°C，不溶于水，易溶于有机溶剂。
化学性质
具有醇羟基，可发生氧化、酯化等反应。
安全性
低毒，但大量摄入可能对肝脏产生毒性。
生物丁醇的用途
01
02
03
05
生物丁醇的挑战与解决 方案
生物丁醇的生产成本问题
总结词
生产成本高昂是生物丁醇推广应用的主要障碍之一。
详细描述
生物丁醇的生产需要大量原材料和能源，导致其成本较高。此外，生物丁醇的生 产过程还需要专业的设备和工艺，进一步增加了生产成本。
生物丁醇的储存和运输问题
总结词
生物丁醇的储存和运输存在安全隐患 和困难。
技术进步推动
生物丁醇技术的不断进步和创新，将进一步降低 生产成本，提高产量和纯度，为大规模应用奠定 基础。
生物丁醇的技术创新
提高发酵效率
通过优化菌种、改进发酵工艺和提高设备效率等手段，提高生物 丁醇的发酵效率，降低生产成本。
分离提纯技术改进
改进生物丁醇的分离提纯技术，提高产品纯度，降低杂质含量，满 足不同应用领域的需求。

丁醇研究开题报告引言本文旨在对丁醇进行研究，包括其性质、制备方法以及应用领域。

丁醇是一种有机化合物，其分子式为C4H10O。

它是醇类化合物中最简单的一种，具有广泛的应用价值。

本文将从性质、制备、应用三个方面对丁醇进行深入研究。

一、丁醇的性质丁醇是一种无色液体，具有刺激性气味。

它的密度为0.81 g/cm³，沸点为118 °C，熔点为-89 °C。

丁醇是可溶于水的，与许多有机溶剂如醚和醇类发生混溶。

它的化学性质活泼，容易与其他化合物发生反应。

二、丁醇的制备方法丁醇的制备方法多种多样，下面介绍两种常用的方法：1. 丁醇的化学合成法丁醇可以通过丁醛的还原反应得到。

丁醛是丁烯的氧化产物，可以通过氧化反应得到。

将丁醛与还原剂（如硼氢化钠）反应，可以得到丁醇。

这种方法适用于工业规模的制备。

2. 丁醇的发酵法丁醇也可以通过发酵法制备。

将含有碳源的有机物（如玉米、甜菜等）经过发酵过程，可以得到丁醇。

这种方法在生物制药领域得到广泛应用，具有较高的可持续性和环保性。

三、丁醇的应用领域丁醇在许多领域都有广泛的应用。

以下是一些主要的应用领域：1. 化工工业丁醇可以被用作溶剂，用于涂料、油漆、胶水等化工产品的制造。

它还可以用作合成其他化合物的原料，如醚类、酯类、硝酸酯等。

2. 制药工业丁醇可用于制药工业中的溶剂、中间体等。

它在药物合成中具有重要作用，可以用于合成抗生素、镇痛药物等。

3. 日用品丁醇还可以用于制造香水、口红、洗发水等日用品。

它在化妆品工业中是一种常见的原料。

4. 能源领域丁醇可以用作替代燃料，被用于某些发动机的燃烧过程中。

它在能源领域具有潜在的应用价值。

结论通过对丁醇的性质、制备方法和应用领域的研究，我们可以看出丁醇是一种重要的有机化合物，具有广泛的应用前景。

随着科学技术的进步，对丁醇的研究将会进一步深入，为人们带来更多的利益和发展机会。

参考文献（此处省略参考文献列表）。

生物燃料丁醇作为发动机燃料的研究进展陆大旺;姜莉;唐浩哲;王闯【摘要】生物丁醇与乙醇相比,具有更高的热值;还具有更小的水溶性腐蚀性,且燃烧后不产生氮化物和硫化物;可以减少温室气体的排放等优势,是继生物乙醇后的又一种新型的极富潜力的生物燃料.通过分析世界各国的研究结果可得到以下结论:丁醇所具有的潜能及优点足以作为未来可替代再生清洁能源之一.通过对比分析目前世界上丁醇的主要来源及制备流程,并结合近期丁醇研究所取得的成果,以及丁醇在汽柴油发动机上的应用成果,对丁醇未来作为替代燃料在汽柴油机上的发展做出了展望.【期刊名称】《交通节能与环保》【年(卷),期】2019(015)004【总页数】4页(P8-11)【关键词】生物丁醇;生物燃料;生产;制备;汽柴油机;应用【作者】陆大旺;姜莉;唐浩哲;王闯【作者单位】黑龙江工程学院汽车与交通工程学院,黑龙江哈尔滨 150050;黑龙江工程学院汽车与交通工程学院,黑龙江哈尔滨 150050;黑龙江工程学院汽车与交通工程学院,黑龙江哈尔滨 150050;黑龙江工程学院汽车与交通工程学院,黑龙江哈尔滨 150050【正文语种】中文【中图分类】U469.71 丁醇的来源传统丁醇制备主要是从石油中萃取，但随着石油资源的日渐枯竭，这种传统的制备方法逐渐被摒弃，取而代之的是更为环保的可再生生物发酵制备方法，且与传统方法相比，新方法的原料价格更低也更为环保。

目前主要的丁醇来源方法有以下几种：（1）来源于餐厨垃圾随着人类生活水平及社会经济发展的不断提高，厨余垃圾的产量逐年增加。

其中，厨余垃圾的有机物质中糖类物质、纤维素类的含量均有利于微生物的生长；各种微量元素的比例也有助于代谢产物的积累。

厨余垃圾发酵制取丁醇，不但弥补了生产原料费用昂贵及来源单一的不足，而且解决了厨余垃圾严重污染这一难题。

目前国内与国外极少有利用厨余垃圾发酵制备丁醇的完整流程和商业行为。

（2）来源于藻类和甘油生物质能源是通过植物的光合作用，将太阳能通过光合作用以化学能的形式存储在生物体内的一种能量形式，也被称为绿色资源。

中 图分 类 号 ：Ｑ ２ Ｔ ９
文献 标 识 码 ： Ａ
丁 醇是 重 要 化 Ｔ 原 料 ， 去 主 要 作 溶 剂 ， 时 存 医 药 ＿业 、 过 同 『
塑料 １业 、 机 丁业 、 ＿ 有 印染 等方 面 也具 有 广 泛 ＿ 途 一 现 代 丁 醇 丁 Ｌ ｝ Ｊ 业 主要 以石 油 基 为 原 料进 行 化 学 合 成 ， 着石 油化 Ｔ 、 氯 乙 ）随 聚
伍 性 好 ． 够 与 汽 油 达 到更 高 的混 合 比 另 外 ， 着 丁 醇 具 有 的 能 随 蒸 汽压 力低 、 蚀 性 小 、 于 管 道 输 送 等优 势 ， 作 为 一 种 新 生 腐 便 已
ｓｃｈ ｍ ｕｙ（ － Ｊ 于糖 蜜 、 ａｃ ａ ｂ ｔｉｕ －｝ ｌ・一Ｌ Ｊ 纤维素水解液或亚硫酸纸浆废液等
Ｃ ｏ ｔｄｔ ｌ ａ ｅ ｉ ｌ ｉ Ｉ 、ｌｓ ｉ ｕ ｂ ｉ ｒ ｃ ｉ、 ｌ ｔｄ ｕ ｌ ｒ ｉ ｃ ｌ ） ｙ （ Ｉ Ｃ ｏ ｔｄ ｍ ｓｉ ｍ ｏ ｕ ｌ‘ Ｉ Ｕ ｒｉ ｅ ｅｉ ｋｉＣｏ ｒ ｉｍ ｊ ｎ ｓｉ
ｓ 【ａＩｅｌ ｌ ａｃ ｎｒｉ ｐｒｕｙ （【 ｉ ｌ Ｃｏｔｄｕ ａｃａｏｕｙｉ ｍ 等 ， ｈｒ Ｊ ｌ ・ｏ Ｈｌ和 ｌ ｒ ｉｍ ｓｃｈｒｂ ｔ ｃ ） ｓｉ ｌｕ
摘
要 ： 物 丁醇 是 具 有 特 有优 势 的 新 生代 生物 能 源 ， 着 巨大 的 发展 潜 力 论 述 了 生 生 有
物 丁 醇 在 国 内外 的 研 究 进 展 ， 绍 了丁 醇 作 为 新 型 生 物 燃 料 的优 势 ， 对 生 物 丁 醇 的 介 并
发展 前 景 进 行 了展 望 关键词 ： 生物 丁醇 ； 生物 能 源 ； 丙酮一 丁醇 茵 ； 酵 ； 发 燃料

丁醇的生物燃料综合利用技术研究生物燃料是指利用生物质作为原料，通过生物化学或热化学反应技术转化为可替代传统燃料的能源形式。

其中，丁醇是一种常用的生物燃料，广泛应用于交通运输领域。

本文将探讨丁醇的生物燃料综合利用技术研究，从生产、应用及环境影响三个方面进行论述。

首先，丁醇的生物燃料生产技术研究是实现其综合利用的基础。

目前，生物质转化为丁醇主要通过两个途径：生物法和化学法。

生物法主要通过微生物代谢产生丁醇，其主要特点是能在温和条件下实现转化，但产率较低。

化学法则是通过催化剂将生物质直接转化为丁醇，具有较高的产率，但催化剂选择、反应条件以及废物处理问题等依然是亟待解决的难题。

其次，丁醇生物燃料的应用技术也是研究的重点之一。

作为一种高效能源，丁醇可以直接替代汽油、柴油等传统燃料。

丁醇具有良好的可混合性，使其能够与传统燃料混合使用，从而降低了应用的难度。

此外，使用丁醇生物燃料可以减少二氧化碳等有害气体的排放，对环境友好。

然而，目前丁醇生物燃料在应用过程中仍存在燃烧稳定性、能量密度等问题，需要进一步研究与改善。

最后，丁醇的生物燃料综合利用技术研究必须考虑环境影响。

生物燃料的生产和使用可能会对环境造成一定的影响，如土地占用、影响生态系统平衡等。

因此，在生产过程中需要选择合适的原料来源，尽量避免竞争冲突和环境破坏。

此外，生物燃料在销售、运输和存储过程中需严格控制污染物排放，充分考虑其对环境的潜在风险。

总之，丁醇的生物燃料综合利用技术研究是实现生物燃料可持续发展的关键。

在生产技术方面，生物法和化学法的结合可以提高丁醇的产率；在应用技术方面，混合使用和改进燃烧性能是关键问题；而环境影响需要在整个生命周期中全面考虑。

未来，需要持续投入研究力量，解决技术难题，推动丁醇的生物燃料综合利用技术研究取得更大进展，实现可持续发展目标。

生物发酵产丁醇研究进展作者：潘建军寇翠英来源：《中国科技博览》2019年第07期[摘要]生物发酵产丁醇是以碳水化合物为主要原料，同时进行预处理，在经过丁醇发酵微生物种子液制备、发酵等过程生产丁醇，有效降低了丁醇生产成本，简化生产工艺，大大提升生产效率。

充分利用碳水化合物来发酵并生产丁醇，在此环节充分借助微生物学、生物化学、细胞学、遗传学等理论知识为技术基础，并结合电子计算机、化工等现代工程技术来生成丁醇，生成大量可代谢产业。

本文主要针对生物发酵产丁醇进行具体分析。

[关键词]生物发酵；丁醇；研究进展中图分类号：TQ223.124 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）07-0295-01前言鉴于近几年出现的环境污染及资源紧缺等问题，生物发酵行业已经得到人们越来越多的关注和重视，生物发酵产丁醇工艺中，将能源的多元化和发展潜力得到集中体现。

生物发酵行业是以生物技术来代替化学合成技术进行燃料生产，有效运用可再生生物资源替代原有的不可再生资源，提倡天然、绿色、环保，以环境保护为主要目标，积极体现循环经济可持续发展的战略思想。

利用现代技术来生产丁醇，从而在市场上出现了丁醇这一新型燃料，其操作工艺对人员技术的要求很高，主要具有经济性、实用性、节能环保等优势，所以成为当前微生物发酵行业的主要趋势。

一、丁醇的相关介绍丁醇属于无色液体，有酒味，英文总称为：butanol， butyl alcohol，其蒸汽可与空气形成爆炸性混合物，是有机合成中，制备丁醛、丁酸、丁胺、乳酸丁酯等的主要原料之一。

沸点（℃）：117.5，熔点（℃）：-87.9，相对蒸气密度（空气=1）：2.55，溶解度（水）：7.7%（20℃，质量比），溶于乙醇、醚等多数有机溶剂[1]。

产丁醇是从生物发酵中酒精所得的杂醇油中发现的，近年来生物发酵行业对丁醇的需求量日益增加，需要积极掌握丁醇方面的专业知识。

二、生物发酵产丁醇研究进展1.丁醇危害丁醇具有一定的特殊气味，一旦处理不当，就会产生严重危害：丁醇具有很强的刺激性，具有一定的麻醉作用，容易对人体的眼、鼻、喉、等部位造成刺激，并在角膜浅层形成透明空泡，由此使人们出现头晕目眩、酣睡、皮肤接触性皮炎等症状。

国内外生物丁醇发展现状及进展情况丁醇是一种极具潜力的新型生物燃料，与汽油乙醇调和物相比，丁醇的燃料经济性较好，有助于提高燃料效率和行驶里程。

生物丁醇的市场潜力国外生物丁醇发展现状我国生物丁醇生产规模我国生物丁醇技术进展生物丁醇的市场潜力目前，全球丁醇消费正在进一步升温，这给生物丁醇产业的发展提供了一片沃土。

截至2008年7月，世界正丁醇消费量为200多万t，预计2011年需求量为340万t，未来5年消费量年均增长率为4%。

届时，亚洲正丁醇生产能力将增加到147万t，产量为119万t，需求量为163万t，缺口量为44万t。

从投资收益率来看，生物丁醇具有很大的经济优势。

截至2008年11月，丁醇售价超过5美元/gal。

我国丁醇的国内市场满足率不到50%，而且2000~2006年的国内消费量呈逐年增加，2006年国内市场消费量为74万t。

长期以来的产能严重不足，丁醇价格一直上涨，由2006年1月的约9000元/t上升到2008年7月的1.6万元/t以上。

国外生物丁醇发展现状第二次世界大战时，日本飞机就使用过丁醇燃料。

1916年，以色列化学家Weizmann C.发现了Clostridium acetobutylicum菌株，通过土豆发酵生产丁醇和丙酮。

BP公司与杜邦公司于2007年底在英国市场上推出他们用作汽油组分的第一个产品生物丁醇，即正丁醇。

他们与英国糖业公司合作的第一套乙醇发酵装置，以甜菜为原料，转产3万t/a(1000万gal/a)丁醇，于2007年第四季度运营。

英国糖业公司也与Vivergo燃料公司、BP公司和杜邦公司组建合资企业，在Hull区Salt end建设和运作世界规模级丁醇装置，于2009年底投运。

该装置年可生产4.2亿L生物丁醇。

2008年9月底，英国生物技术公司Green Biologics与印度Laxmi有机工业公司签约建设验证装置，于2010年生产1000t/a丁醇。

Green Biologics公司在英国有运作300L中型丁醇生产装置的经验。

生物燃料丁醇的研究进展文献综述目前全球汽车保有量不断增加,预计到2020年将达到12亿辆,届时交通用油将占世界石油总消费量的62％以上,石油需求与常规石油供给之间将出现严重缺口.为解决石油供需矛盾,未来汽车产业在发展新技术、提高汽车燃油经济性的同时,必须考虑代用燃料的发展问题.汽车使用醇类燃料作为石油的替代燃料,也许是一个解决能源消耗和尾气排放的手段之一.其中,丁醇是一种极具潜力的新型生物燃料,被称为第二代生物燃料,可以用来完全或者部分替代化石燃料,从而缓解石油危机1 丁醇性能的优缺点丁醇可作为汽油的代用燃料.丁醇与其它普通醇类燃料如乙醇和甲醇相比,具有很多优点.丁醇的热值大约是汽油的83%,乙醇和甲醇的热值分别只有汽油的65%和48%,丁醇的热值比乙醇要高30％左右,因此相同质量的丁醇可比乙醇多输出约1／3的动力;丁醇的挥发性远低于乙醇,只有乙醇的1／6左右,丁醇的吸湿性远小于甲醇、乙醇和丙醇;这些低碳醇能与水完全互溶,而丁醇则具有适度的水溶性,丁醇的这一特性使它在纯化阶段降低了能源消耗;丁醇比乙醇的腐蚀性低,能够利用现有管道运输,同时由于比其它低碳醇具有相对较高的沸点和闪点,其安全性更高;此外,丁醇与汽油、柴油的互溶性较好,因此可以不必对现有的发动机结构作大的改动,而且可以使用体积分数几乎为100％的丁醇燃料尽管作为发动机燃料丁醇比其它低碳醇具有更多的优势,但将丁醇直接应用到发动机中仍然存在一些潜在的问题,例如:① 与发动机性能的匹配性.尽管丁醇与甲醇、乙醇相比具有更高的能量,但它的热值仍然比传统的汽油或柴油燃料低,因此,汽油或柴油发动机利用丁醇作为替代燃料需要增加燃油供给量.② 尽管甲醇、乙醇的密度比丁醇低,但它们较高的辛烷值允许发动机有更高的压缩比和燃烧效率,较高的燃烧效率减少了温室气体的排放量.③ 丁醇比乙醇、甲醇的黏度高,这使得丁醇应用在柴油发动机中不会产生燃油泵内润滑不足和潜在的磨损问题.然而将丁醇应用于火花点火式发动机(简称SI发动机)时,较高的黏度将产生潜在的沉积或腐蚀等问题2 丁醇生产的发展过程2.1 丁醇生产的历史Wirtz在1852年发现正丁醇可以作为一种常规的燃料组成部分.十年之后,Pasteur于年通过试验得出结论,丁醇是厌氧转化乳酸和乳酸钙的直接产物.1876—1910年,许多学者研究了丙酮-丁醇的生产方法和有关的溶剂［1］通过ABE(丙酮、丁醇、乙醇)发酵法工业生产丁醇和丙酮始于1912—1916年,这是已知最早的工业发酵法之一,在生产规模上排名第二,仅次于通过酵母发酵法生产乙醇的规模,而且它是已知的最大型的生物技术工艺流程［2-3］在发酵过程中主要有三类典型的产物:① 溶剂(丙酮、丁醇、乙醇);② 有机酸(乙酸、乳酸、丁酸);③ 气体(二氧化碳、氢).生物合成的丙酮、丁醇、乙醇。

步 可以大大降低 制造成本 ，使得大力发展 生物燃 料 成 为 许 多 国家 发 展 的共 识川。
直接使用 『 ２ １ 。丁醇混合燃料的经济性更高 ， 可比乙 醇多走 ３ ％的路程 ，与传统燃料相 比可支持汽 车 ０ 多走 １％的路 程【 ０ ３ １ 。同 时 ， 降低 温室 气体 的排 能 放 ， 烧 时不 会 对 环 境 产 生 危 害 。 醇 的这 些 特 点 燃 丁
ｏ ｃ ｏ ａ ｅ ｅ ｔ ｔ ｎ ｔ ｃ ｏｏ ｙ ｗｅ ｅａ ａｙ ｅ ｆｍｉｒ ｂｉｌｆｒ ｎ ａ ｉ ｅ ｈｎ ｌ ｇ ｒ ｎ ｚ ｄ． ｍ ｏ ｌ
Ｋｅ ｒ ｓ Ｂ ｔｎ ｌ Ｂ ｏｏ ｉａ ｅｍｅ ｔｔ ｎ Ｒｅ ｅ ｒｈ ｐ ｏｒ ｓ ｙ ｗｏ ｄ ： ｕ ａ ｏ ； ｉｌｇｃ ｌ ｒ ｎａｉ ； ｓａｃ ｒｇｅ ｓ ｆ ｏ
Ｃ ｈ ｎ ，ＭＩ Ｗ ｅ — ｏ ｇ ＡＯ Ｃ ａ ｇ Ｎ ｉ ｈ ｎ
（
ｏ ｏ ｃｅ ｃ ｎ ｎ ｉｅ ｒ ｇ Ｊｌ ｇｉ ｌ ｒ ｎｖ ｒ ｔ， ｈ ｎ ｃ ｕ ３ １８ Ｃ ｉａ ｆＦ ｄＳ ｉ ｅａ ｄＥ ｇｎ ｅｉ ， ｉｎＡ ｒ ｕｔ ａ Ｕ ｉ ｓ ｙ Ｃ ａ ｇｈ ｎ １ ０ ， ｈｎ ） ｏ ｎ ｎ ｉ ｃ ｕｌ 迅 猛 发 展 ， 速 扩 大 了 世 迅 石 油 的需 求 量 。 着 石 油 价 格 持 续 攀 升 ， 生 物 技 随 用 术 取 代 化 学 合 成 技 术 进 行 燃 料 的生 产 ，用 可 再 生 生 物 资 源 替代 不 可 再 生 的石 油 资 源 ， 天 然 、 色 其 绿 的理 念 ， 著 的环 境 效 益 ， 远 的循 环 经 济 内涵 和 显 长 可 持 续 发 展 的 战 略 意 义 ， 以及 生 物 发 酵技 术 的 进

2010-4-29 10:05:59丁醇的研究进展与前景展望生物燃料是指通过生物资源生产的适用于汽油或柴油发动机的燃料，包括燃料乙醇、生物柴油、生物丁醇、生物气体、生物甲醇、生物二甲醚等，目前市场上以燃料乙醇和生物柴油最为常见。

生物丁醇与乙醇相似，可以和汽油混合，但却具有许多优于乙醇之处，因此，生物丁醇的研究开发日益受到许多国家的重视。

1 生产概述工业上生产丁醇的方法有3种：①羰基合成法。

丙烯与CO、H2在加压加温及催化剂存在下羰基合成正、异丁醛，加氢后分馏得正丁醇，这是工业上生产丁醇的主要方法。

②发酵法。

以淀粉等为原料，接人丙酮-丁醇菌种，进行丙酮丁醇(ABE)发酵，发酵液精馏后得产品正丁醇。

③醇醛缩合法。

乙醛经缩合成丁醇醛，脱水生成丁烯醛，再经加氢后得正丁醇。

发酵法生产丙酮和丁醇工业始于1913年。

第一次世界大战爆发后，丙酮用于制造炸药和航空机翼涂料等用量激增。

英国首先改造酒精厂为丙酮丁醇工厂，继而又在世界各地建立分厂，以玉米为原料大规模生产丙酮、丁醇。

战后由于与丙酮同时制得约有2倍量的正丁醇未发现可利用价值，丙酮、丁醇工业曾衰退停顿，当发现正丁醇是制造醋酸丁酯作为硝酸纤维素之最佳溶剂后，此工业又获得新生。

20世纪五六十年代，由于来自石油化工的竞争，丙酮、丁醇发酵工业走向衰退。

但是70年代的石油危机，促使人们重新认识到丙酮、丁醇发酵工业的重要性。

2 优势发酵法生产的生物丁醇可作为生物燃料替代汽油等石化能源，其优势体现在生产方法和产品性能两方面。

2.1 发酵方法上的优势(1)化工合成法以石油为原料，投资大，技术设备要求高；而微生物发酵法一般以淀粉质、纸浆废液、糖蜜和野生植物等为原料，利用丙酮丁醇菌所分泌的酶来将淀粉分解成糖类，再经过复杂的生物化学变化，生成丙酮、丁醇和乙醇等产物，其工艺设备与酒精生产相似，原料价廉，来源广泛，设备投资较小；(2)发酵法生产条件温和，一般常温操作，不需贵重金属催化剂；(3)选择性好、安全性高、副产物少，易于分离纯化；(4)降低了对有限石油资源的消耗和依赖。

生物丁醇发酵研究进展高越;郭晓鹏;杨阳;张苗苗;李文建;陆栋【期刊名称】《生物技术通报》【年(卷),期】2018(034)008【摘要】随着化石燃料的枯竭及环境污染的日趋严重,生物燃料等清洁可再生能源已成为世界各国研究开发的热点.生物丁醇以其燃烧值高,能量密度大,污染轻,以及可与汽油以任意比例互溶等特点,成为新一代可再生资源研究开发的重点.尽管生物丁醇目前前景广阔,但传统丙酮-丁醇-乙醇(Acetone-butanol-ethanol,ABE)发酵途径生产成本高且产率低限制了其商业化生产.为了有效降低原材料成本,实现廉价生物材料的工业转换,基于生物质资源的经济型发酵工艺成为研究热点;通过外源添加的技术手段,快速揭示发酵体系下菌株表型及发酵性能变化对于系统阐述菌株代谢水平与基因水平交叉作用规律具有一定理论意义.此外,随着全基因组测序及相关组学工程技术手段的发展,围绕代谢网络结构改造,阻断非丁醇代谢合成通路,明确胁迫调控机制,解除相关代谢调控等方面内容,对产丁醇梭菌进行内源改造,以期提高丁醇代谢合成能力及丁醇耐受性的研究也逐步深入.基于丁醇发酵生物质资源开发,代谢宏观调控策略及菌种选育等方面研究进展,讨论了生物丁醇生产代谢过程中的瓶颈问题,并对生物丁醇发展前景进行展望,旨为工程菌的构建和基于过程工程技术的代谢调控提供理论依据.【总页数】8页(P27-34)【作者】高越;郭晓鹏;杨阳;张苗苗;李文建;陆栋【作者单位】中国科学院近代物理研究所,兰州730000;中国科学院大学,北京100049;中国科学院近代物理研究所,兰州730000;中国科学院大学,北京100049;兰州理工大学,兰州730050;中国科学院近代物理研究所,兰州730000;中国科学院大学,北京100049;甘肃省微生物资源开发利用重点实验室,兰州730070;中国科学院近代物理研究所,兰州730000;甘肃省微生物资源开发利用重点实验室,兰州730070;中国科学院近代物理研究所,兰州730000;甘肃省微生物资源开发利用重点实验室,兰州730070【正文语种】中文【相关文献】1.替代原料发酵产生物丁醇及其他高级醇的研究进展 [J], 平振杰;苏亚蕊;关爱民;郜晓峰2.发酵法制备生物丁醇的研究进展 [J], 唐家发;陈俊杰;庄文豪;王丽倩;李淑君;王慧3.发酵法制备生物丁醇的研究进展 [J], 刘帅4.发酵法制备生物丁醇的研究进展 [J], 刘帅;5.可再生原料发酵生产生物丁醇的研究进展 [J], 吴又多;齐高相;陈丽杰;白凤武因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

燃料经济性高， 腐 蚀性小 ， 蒸汽压力较低 ， 易于管道输送 。因此 ， 生 萃取发酵的最关键的环节是选取高质量 的萃取剂 。 浙江大学 物丁醇已成 为新型醇类生物燃料产品 ， 同时广泛 应用在 医药工业 、 研究人员在 １ ９ ９ ２年发现使 丁醇 的产量显著增 加的方法 就是利用 塑料工业 、 有机工业 、 印染等方面 ， 是重要的大宗化工原料 。 间歇萃取发酵方式 。 萃取发酵可降低并消除代谢产物对微生物生
长带来 的不利影响 。 ４ ． ２ ． ２ 气提法 在稀释 液中通人 惰性气体 ， 使发 酵产 物及时分离的气提分离 技术与问歇发酵相 比， 前者对丙酮丁醇发酵的影响较 大。 ４ ． ２ ． ３渗透蒸发 利用膜对混合物 的不 同性 能产生不同反应 的特点 ， 在蒸 汽分 压差的制约下 ， 对混合物进行部分蒸发使之分离。 ４ ． ２ ． ４两 步 发 酵 法 发 酵 在传统发酵 的基础上发展 两步法发酵 ， 首先用厌 氧梭 菌将糖 高温发酵得到丁酸 ， 然后将生成 的丁酸发酵生成 丁醇。这样有效 可显著降低 丁醇的毒性 ， 从而保证发酵反应 持续稳定 的进行 。
２生 物法 制定醇 的历 史
第一次世界大战期 间就有 了生物法制 备丁醇 ， 当时 生产 合成 橡 胶的最理想路线 是 以产 溶剂梭 菌厌 氧发 酵的方式来 合成 丁二 烯橡胶 。因此 ， 以碳水化合物 （ 玉米粉等 ） 为底物 的溶剂发酵也 飞 速 发展 。２ ０世纪 ５ ０年代 ， Ａ Ｂ Ｅ发酵逐渐衰落 ， 在北美 、 欧洲 、 日本 等地停 止了生产 。中国第一家 Ａ Ｂ Ｅ发酵工厂使用玉米发酵（ 上海 溶 剂厂 ） 于１ ９ ５ ５年投产 ， 随后北 京 、 天津 、 江苏等省市陆续建立 了 近３ ０家 Ａ Ｂ Ｅ发 酵工厂 ， 随着 石油合成 化工 的兴 起 ， 发酵 法生产 Ａ Ｂ Ｅ在生产成本上失去竞争优势 ， 自上世纪 ９ ０年代开始 ，国内 Ａ Ｂ Ｅ发酵企业逐步停业关闭 。 由于石 油资源紧张和不可再生等原 凶 ，发酵法生产 Ａ Ｂ Ｅ技 术 近年来再次成 为社会关 注的焦点 。近年来 国内 已建成 数十家 Ａ Ｂ Ｅ发酵企业 ， 另有 ５家在筹备建设 中 ， 预计全部建成投产后 ， 国 内Ａ Ｂ Ｅ发 酵生产总量将 高达年产 １ ０ ０万 ｔ 的规模 。