燃料乙醇PPT

燃料乙醇生产工艺
1 发酵法生产乙醇
农林业副产物及野生植物为原料,经过水解（即糖化）、 发酵使双糖、多糖转化为单糖并进一步转化为乙醇。 淀粉质在微生物作用下,水解为葡萄糖,再进一步发酵生 成乙醇。发酵法制酒精生产过程包括原料预处理、蒸 煮、糖化、发酵、蒸馏、废醪处理等。 发酵法采用各种含糖（双糖）、淀粉（多糖）、纤维 素（多缩己糖）的农产品， 燃料乙醇产业链 成熟的发酵醪内,乙醇质量浓度一般为8-10％(w)。由于 原料不同,水解产物中乙醇含量高低相异,如谷物发酵醪 液中乙醇的质量分数不高于12％,纤维素可用酶或酸水 解,如亚硫酸法造纸浆水解液中仅含乙醇约1.5％。除含 乙醇和大量水外，还有固体物质和许多杂质,需通过蒸 馏把发酵醪液中的乙醇蒸出,得到高浓度乙醇,同时副产 杂醇油及大量酒糟。
燃料乙醇生产工艺
2 乙醇脱水制得燃料乙醇
脱水技术是燃料乙醇生产关键技术之一。从普通 蒸馏工段出来的乙醇,其最高质量浓度只能达到95%,要 进一步的浓缩,继续用普通蒸馏的方法是无法完成的,因 为此时,酒精和水形成了恒沸物（对应的恒沸温度为 78.15℃）,难以用普通蒸馏的方法分离开来。为了提高 乙醇浓度,去除多余的水分,就需采用特殊的脱水方法。 目前制备燃料乙醇的方法主要有化学反应脱水法、 恒沸精馏、萃取精馏、吸附、膜分离、真空蒸馏法、 离子交换树脂法等。
燃料乙醇知识简介
生物质0806 余杨
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燃料乙醇： 燃料乙醇：
• 燃料乙醇，一般是指体积浓度达到99.5% 燃料乙醇，一般是指体积浓度达到99.5% 以上的无水乙醇。 以上的无水乙醇。燃料乙醇是燃烧清洁的 辛烷值燃料 是可再生能源。 燃料， 高辛烷值燃料，是可再生能源。主要是以 雅津甜高粱加工而成。 雅津甜高粱加工而成。 乙醇俗称酒精，它以玉米、小麦、 乙醇俗称酒精，它以玉米、小麦、 薯类、糖蜜或植物等为原料，经发酵、 薯类、糖蜜或植物等为原料，经发酵、蒸 馏而制成 ，将乙醇进一步脱水再经过不 同形式的变性处理后成为变性燃料乙醇。 同形式的变性处理后成为变性燃料乙醇。 燃料乙醇也就是用粮食或植物生产的可加 入汽油中的品质改善剂。 入汽油中的品质改善剂。它不是一般的酒 而是它的深加工产品。 精，而是它的深加工产品。
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燃料乙醇是一种可再生能源 可再生能源，可在专用的乙醇发动机中 使用，又可按一定的比例与汽油混合，在不对原汽油发动 机做任何改动的前提下直接使用。使用含醇汽油可减少汽 油消耗量，增加燃料的含氧量，使燃烧更充分，降低燃烧 中的CO等污染物的排放。在美国和巴西等国家燃料乙醇已 得到初步的普及，燃料乙醇在中国也开始有计划地发展。
燃 料 乙 醇 知 识 误 区
燃料乙醇是油品的优良品质改良剂， 燃料乙醇是油品的优良品质改良剂，燃料乙醇不是 “油”。 乙醇具有许多优良的物理和化学特性。 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，不是简单做为替代油品使用， 一定比例加入汽油中，不是简单做为替代油品使用，这 种认识和宣传是大错而特错的。 种认识和宣传是大错而特错的。燃料乙醇是优良的油品 质量改良剂，或者说是增氧剂。 质量改良剂，或者说是增氧剂。它还是汽油的高辛烷值 调合组分。 调合组分。它是和我国石油行业在九十年代后期为提高 油品质量才开始发展的MTBE起同样的作用。 MTBE起同样的作用 油品质量才开始发展的MTBE起同样的作用。乙醇的增氧 效果比MTBE要好一倍。美国法定的汽油改良剂有三种： MTBE要好一倍 效果比MTBE要好一倍。美国法定的汽油改良剂有三种： MTBE（甲基叔丁基醚）、乙醇和ETBE 乙基叔丁基醚）， ）、乙醇和ETBE（ MTBE（甲基叔丁基醚）、乙醇和ETBE（乙基叔丁基醚）， 2002年 美国能源部在给我国介绍燃料乙醇使用经验时， 2002年，美国能源部在给我国介绍燃料乙醇使用经验时， 还庆幸我国MTBE刚刚起步， MTBE刚刚起步 还庆幸我国MTBE刚刚起步，就选择了用燃料乙醇来替代 的路子。美国走了20 MTBE的弯路之后 20年 的弯路之后， 的路子。美国走了20年MTBE的弯路之后，现在又回过头 来再走乙醇代替MTBE的路子。美国的经验教训， MTBE的路子 来再走乙醇代替MTBE的路子。美国的经验教训，可帮助 我们更正确的认识燃料乙醇。 我们更正确的认识燃料乙醇。乙醇汽油之所以可以改善 尾气污染，改善动力， 尾气污染，改善动力，根本的原理就是乙醇里所含的内 氧，部分地补充了汽油在油缸内燃烧外界供氧不足的问 另外又较好地解决了汽油的高辛烷值组分问题， 题，另外又较好地解决了汽油的高辛烷值组分问题， 两好合一好” “两好合一好”，使乙醇的物理化学特性得以充分的发 知道了这些，燃料乙醇的定位就自然正确了， 挥。知道了这些，燃料乙醇的定位就自然正确了，把乙 醇单单做为“ 的概念，会使我们进入误区， 醇单单做为“油”的概念，会使我们进入误区，大大地 折扣了燃料乙醇的功能和价值。 折扣了燃料乙醇的功能和价值。
3可作为新的燃料替代品 可作为新的燃料替代品
乙醇作为可再生能源,可直接作为液体燃料或者同汽 油混合使用,可减少对不可再生能源-石油的依赖,保障本 国能源的安全。
燃 料 乙 醇 优 点
4 可以减少矿物燃料的应用以及对大气的 污染
乙醇的氧含量高达34.7%,乙醇可以按较甲基叔丁 基醚（MTBE）更少的添加量加入汽油中。汽油中添加 7.7%乙醇,氧含量达到2.7%；如添加10%乙醇,氧含量可 以达到3.5%，所以加入乙醇可帮助汽油完全燃烧,以减 少对大气的污染。使用燃料乙醇取代四乙基铅作为汽油 添加剂,可消除空气中铅的污染；取代MTBE,可避免对地 下水和空气的污染。另外,除了提高汽油的辛烷值和含氧 量，乙醇还能改善汽车尾气的质量,减轻污染。一般当汽 油中的乙醇的添加量不超过15%时,对车辆的行驶性没有 明显影响,但尾气中碳氢化合物、NOx和CO的含量明显 降低。美国汽车/油料（AQIRP）的研究报告表明：使用 含6％乙醇的加州新配方汽油,与常规汽油相比，HC排放 可降低5％,CO排放减少21-28%，NOx 排放减少7-16%, 有毒气体排放降低9-32%。
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燃料乙醇关键技术研究与产业化
• 研究内容及技术经济指标 • 淀粉质原料为基础的燃料乙醇生产关键技术 包括玉米、木薯、红薯等原料的前处理综合利用技术、 包括玉米、木薯、红薯等原料的前处理综合利用技术、各种发酵节能 技术（连续发酵、清液发酵、浓醪发酵等）、菌种改造、代谢工程、 ）、菌种改造 技术（连续发酵、清液发酵、浓醪发酵等）、菌种改造、代谢工程、 节能蒸馏等技术，应达到如下指标： 节能蒸馏等技术，应达到如下指标： 发酵过程乙醇对醪液总糖转化率达到理论值的92%以上； 92%以上 (1) 发酵过程乙醇对醪液总糖转化率达到理论值的92%以上； 连续发酵，发酵液中乙醇浓度不低于12.5%(V/V) 12.5%(V/V)， (2) 连续发酵，发酵液中乙醇浓度不低于12.5%(V/V)，平均发酵时间 小于30小时；对于浓醪发酵，发酵液中乙醇浓度不低于15.0%(V/V) 30小时 15.0%(V/V)， 小于30小时；对于浓醪发酵，发酵液中乙醇浓度不低于15.0%(V/V)， 发酵时间小于55小时； 55小时 发酵时间小于55小时； 废糟液直接循环利用，循环比例要达到70% 70%， (3) 废糟液直接循环利用，循环比例要达到70%，浓醪发酵工艺达到 50%，无废渣排放； 50%，无废渣排放； 燃料乙醇制造成本3900 3900元 按原料消耗3.3 3.3吨 价格1000 1000元 (4) 燃料乙醇制造成本3900元/吨（按原料消耗3.3吨、价格1000元/ 吨计,加工成本600 600元 ），扣除综合利用的利润后实际燃料乙醇制 吨计,加工成本600元/吨），扣除综合利用的利润后实际燃料乙醇制 造成本3000 3000元 不含人工、折旧、管理费用）； 造成本3000元/吨（不含人工、折旧、管理费用）； 在技术集成基础上，建立3 万吨级规模技术示范工程装置， (5) 在技术集成基础上，建立3-5万吨级规模技术示范工程装置，连 续稳定运行时间≥90天 续稳定运行时间≥90天。
经济效应
燃料乙醇生产，除了它本身的经济性及对农业、 燃料乙醇生产，除了它本身的经济性及对农业、能源的好 处之外，还有一些明显的关联经济效应。一方面， 处之外，还有一些明显的关联经济效应。一方面，燃料乙 醇有着巨大的环保效应，随着它的推广， 醇有着巨大的环保效应，随着它的推广，可以大量节省大 中城市治理空气污染的费用。 中城市治理空气污染的费用。北京市每年用于治理空气污 染的费用需十几亿元， 染的费用需十几亿元，而现在空气污染的主要来源是汽车 尾气。据环保部门监测，北京市空气污染60 70%是汽车尾 60尾气。据环保部门监测，北京市空气污染60-70%是汽车尾 气造成的。在其它方面投资治理费工、费时、费资金， 气造成的。在其它方面投资治理费工、费时、费资金，尾 气污染重点要在“ 上下功夫，只有这样针对性强， 气污染重点要在“油”上下功夫，只有这样针对性强，效 果才好。 果才好。单乙醇汽油一个措施就可使尾气污染减少三分之 一，而需要的补贴值只有1.5亿元左右。 而需要的补贴值只有1.5亿元左右。 1.5亿元左右
1可再生能源 可再生能源
燃 料 乙 醇 优 点
若采用雅津甜高粱、小麦、玉米、稻谷壳、薯类、 甘蔗、糖蜜等生物质发酵生产乙醇,其燃烧所排放的CO2 和 作为原料的生物源生长所消耗的CO2, 在数量上基本 持平, 这对减少大气污染及抑制温室效应意义重大。
2辛烷值高、抗爆性能好 辛烷值高、 辛烷值高
作为汽油添加剂,可提高汽油的辛烷值。通常车用汽 油的辛烷值一般要求为90或93,乙醇的辛烷值可达到111, 所以向汽油中加入燃料乙醇可大大提高汽油的辛烷值,且 乙醇对烷烃类汽油组分（烷基化油、轻石脑油）辛烷值 调合效应好于烯烃类汽油组分（催化裂化汽油）和芳烃 类汽油组分（催化重整汽油）,添加乙醇还可以较为有效 地提高汽油的抗爆性。
经济效应
另一方面，对于石化行业发展来说，燃料乙醇具有巨大的需求又是十 我国汽油的品质的提高和石化产品（化纤）的发展， 分有利的。我国汽油的品质的提高和Biblioteka Baidu化产品（化纤）的发展，目前都受
到石油中高辛烷值组分的制约。提高油品质量，需要高辛烷值组分（ 到石油中高辛烷值组分的制约。提高油品质量，需要高辛烷值组分（如重整 ），而发展化工和化纤 如聚酯纤维和苯系化工）， 而发展化工和化纤（ ），也都需要高辛烷值组 油），而发展化工和化纤（如聚酯纤维和苯系化工），也都需要高辛烷值组 在石油中，高辛烷值组分的量是一定的（一般为石油的6%）， ），双方实际 分。在石油中，高辛烷值组分的量是一定的（一般为石油的 ），双方实际 上在争分这有限的资源。由于用于石化和化纤效益远好于汽油， 上在争分这有限的资源。由于用于石化和化纤效益远好于汽油，为了满足需 每年还要专门进口高辛烷值组分原料（石脑油，每年进口200万吨左右， 万吨左右， 要，每年还要专门进口高辛烷值组分原料（石脑油，每年进口 万吨左右 其价格是石油的1.5倍），包括石化行业后来准备发展的 包括石化行业后来准备发展的MTBE，也都是为了 其价格是石油的 倍），包括石化行业后来准备发展的 ， 解决汽油的高辛烷值组分资源不足的问题。我们已经接受了美国的教训， 解决汽油的高辛烷值组分资源不足的问题。我们已经接受了美国的教训，已 经确定了不再发展MTBE的产业政策，那么发展乙醇就是最好的选择。我们可 的产业政策， 经确定了不再发展 的产业政策 那么发展乙醇就是最好的选择。 以单从全国汽油品质提高所需高辛烷值组分的量来配套发展， 以单从全国汽油品质提高所需高辛烷值组分的量来配套发展，用量也是很大 比如说我们参照美国现行的一些配方，在汽油中只加7.7％的乙醇， 的。比如说我们参照美国现行的一些配方，在汽油中只加 ％的乙醇，也可 以加5.7％的乙醇和5%的 混合（ ），年需求量至少在 以加 ％的乙醇和 的MTBE混合（均属新配方汽油），年需求量至少在 混合 均属新配方汽油），年需求量至少在200 万吨以上。既解决了高辛烷值组分的紧缺，又节约了大量进口的外汇支出。 万吨以上。既解决了高辛烷值组分的紧缺，又节约了大量进口的外汇支出。