1、乙醇燃料1生物能源 生物能源是利用有機(jī)物質(zhì)（例如植物等）作為燃料，通過(guò)氣體收集、氣化（化固體為氣體）、燃燒和消化作用等技術(shù)產(chǎn)生能源。目前全球范圍正在用玉米、小麥等糧食來(lái)制造汽油等能源來(lái)滿(mǎn)足日益增長(zhǎng)的消費(fèi)需求，以及過(guò)高價(jià)格帶來(lái)的過(guò)高成本。為人類(lèi)的生產(chǎn)和生活提供各種能力和動(dòng)力的物質(zhì)資源，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。能源的開(kāi)發(fā)和有效利用程度以及人均消費(fèi)量是衡量生產(chǎn)技術(shù)和生活水平的重要標(biāo)志。 23燃料乙醇 乙醇俗稱(chēng)酒精，它以玉米、小麥、薯類(lèi)或植物等為原料，經(jīng)發(fā)酵、蒸餾而制成 ，將乙醇進(jìn)一步脫水再經(jīng)過(guò)不同形式的變性處理后成為變性燃料乙醇。 燃料乙醇，一般是指體積濃度達(dá)到99.5%以上的無(wú)水乙醇。燃料乙醇以

2、玉米、小麥、薯類(lèi)、纖維素等為原料，經(jīng)生物轉(zhuǎn)化而制成，是燃燒清潔的高辛烷值燃料，是可再生能源，目前主要用于汽車(chē)燃油。 燃料乙醇是用糧食或植物生產(chǎn)的可加入汽油中的品質(zhì)改善劑。它不是一般的酒精，而是它的深加工產(chǎn)品。 4認(rèn)識(shí)誤區(qū) 燃料乙醇是油品的優(yōu)良品質(zhì)改良劑，燃料乙醇不是“油”。 乙醇具有許多優(yōu)良的物理和化學(xué)特性。燃料乙醇按一定比例加入汽油中，不是簡(jiǎn)單做為替代油品使用，燃料乙醇是優(yōu)良的油品質(zhì)量改良劑，或者說(shuō)是增氧劑。它還是汽油的高辛烷值調(diào)合組分。5燃料乙醇的優(yōu)點(diǎn) 1可再生能源 2辛烷值高、抗爆性能好 3可作為新的燃料替代品 4減少礦物燃料的應(yīng)用以及對(duì)大氣的污染6可再生能源: 若采用甜高粱、小麥、玉米

3、、稻谷殼、薯類(lèi)、甘蔗、糖蜜等生物質(zhì)發(fā)酵生產(chǎn)乙醇,其燃燒所 排放的CO2和作為原料的生物源生長(zhǎng)所消耗的CO2, 在數(shù)量上基本持平,這對(duì)減少大氣污染及抑制溫室效應(yīng)意義重大。7辛烷值高，抗爆性能就好 作為汽油添加劑,可提高汽油的辛烷值。 通常車(chē)用汽油的辛烷值一般要求為90或93,乙醇的辛烷值可達(dá)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, 可以較為有效地提高汽油的抗爆性。 8可作為新的燃料替代品 可直接作為液體燃料或者同汽油混合使用, 可減少對(duì)不可再生能源（石油）的依賴(lài), 保障本國(guó)能源的安全9減少礦物燃料的應(yīng)用以及對(duì)大氣的污染 使用含醇汽油可減少汽油消耗量， 增加燃料的含氧量，使燃燒更

4、充分， 降低燃燒中的CO等污染物的排放10生產(chǎn)工藝發(fā)酵法生產(chǎn)乙醇發(fā)酵法采用各種含糖（雙糖）、淀粉（多糖）、纖維素（大分子多糖）的農(nóng)產(chǎn)品，農(nóng)林業(yè)副產(chǎn)物及野生植物為原料,經(jīng)過(guò)水解（即糖化）、發(fā)酵使雙糖、多糖轉(zhuǎn)化為單糖并進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為乙醇。淀粉質(zhì)在微生物作用下,水解為葡萄糖,再進(jìn)一步發(fā)酵生成乙醇。發(fā)酵法制酒精生產(chǎn)過(guò)程包括原料預(yù)處理、蒸煮、糖化、發(fā)酵、蒸餾、廢醪處理等。C6H12O62CH3CH2OH+2CO2 成熟的發(fā)酵醪內(nèi),乙醇質(zhì)量濃度一般為8-10。除含乙醇和大量水外，還有固體物質(zhì)和許多雜質(zhì),需通過(guò)蒸餾把發(fā)酵醪液中的乙醇蒸出,得到高濃度乙醇,同時(shí)副產(chǎn)雜醇油及大量酒糟。11乙烯水合法 工業(yè)上有兩種方

5、法： 一種是以硫酸為吸收劑的間接水合法；另一種是乙烯催化直接水合法。 無(wú)論用發(fā)酵法或乙烯水合法，制得的乙醇通常都是乙醇和水的共沸物，要得到無(wú)水乙醇需進(jìn)一步脫水。12制燃料乙醇目前制備燃料乙醇的方法主要有化學(xué)反應(yīng)脫水法、恒沸精餾、萃取精餾、吸附、膜分離、真空蒸餾法、離子交換樹(shù)脂法等。1314燃料乙醇關(guān)鍵技術(shù)研究與產(chǎn)業(yè)化 研究?jī)?nèi)容及技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)： 1、淀粉質(zhì)原料為基礎(chǔ)的燃料乙醇生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù) 包括玉米、木薯、紅薯等原料的前期處理綜合利用技術(shù)、 各種發(fā)酵節(jié)能技術(shù)（連續(xù)發(fā)酵、清液發(fā)酵、濃醪發(fā)酵 等）、菌種改造、代謝工程、節(jié)能蒸餾等技術(shù)，應(yīng)達(dá) 到如下指標(biāo)： (1)發(fā)酵過(guò)程乙醇對(duì)醪液總糖轉(zhuǎn)化率達(dá)理論值的92

6、%以上； (2)連續(xù)發(fā)酵，發(fā)酵液中乙醇濃度不低于12.5%(V/V)，平均發(fā)酵時(shí)間小于30小時(shí)；對(duì)于濃醪發(fā)酵，發(fā)酵液中乙醇濃度不低于15.0%(V/V)，發(fā)酵時(shí)間小于55小時(shí)； 15(3)廢糟液直接循環(huán)利用，循環(huán)比例要達(dá)到70%，濃醪發(fā)酵 工藝達(dá)到50%，無(wú)廢渣排放；(4)燃料乙醇制造成本3900元/噸（按原料消耗3.3噸、價(jià)格1000元/噸計(jì),加工成本600元/噸），扣除綜合利用的利潤(rùn)后實(shí)際燃料乙醇制造成本3000元/噸（不含人工、折舊、管理費(fèi)用）； (5)在技術(shù)集成基礎(chǔ)上，建立3-5萬(wàn)噸級(jí)規(guī)模技術(shù)示范工程裝置，連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)間90天。 16生產(chǎn)乙醇不同類(lèi)型農(nóng)作物原料成本比較1718供應(yīng)區(qū)域

7、19廣西北海（木薯）乙醇工廠(chǎng)河南天冠（小麥）乙醇工廠(chǎng)吉林（玉米）乙醇工廠(chǎng)20從資本構(gòu)成看，生物乙醇產(chǎn)業(yè)主要是國(guó)有資本。 一個(gè)重要的原因是國(guó)家對(duì)生物乙醇項(xiàng)目的審批一直比較嚴(yán)格，任何地區(qū)無(wú)論以糧食還是非糧原料生產(chǎn)生物乙醇，項(xiàng)目核準(zhǔn)和建設(shè)一律要報(bào)國(guó)家審定，未經(jīng)國(guó)家審批上馬的燃料乙醇項(xiàng)目，不享受?chē)?guó)家各種優(yōu)惠政策和補(bǔ)貼。此外由于投入大、風(fēng)險(xiǎn)大、生產(chǎn)技術(shù)仍存在較大發(fā)展空間，也限制了民營(yíng)資本等資本成分的介入。21新建燃料乙醇項(xiàng)目計(jì)劃22 對(duì)于國(guó)家批準(zhǔn)生產(chǎn)燃料乙醇的定點(diǎn)企業(yè)，圍家曾相繼出臺(tái)了多項(xiàng)優(yōu)惠政策。例如，免征用于調(diào)配車(chē)用乙醇汽油的變性燃料乙醇5的消費(fèi)稅；企業(yè)生產(chǎn)調(diào)配車(chē)用乙醇汽油用變性燃料乙醇的增值稅實(shí)行

8、先征后返；企業(yè)生產(chǎn)調(diào)配車(chē)用乙醇汽油用變性燃料乙醇所使用的陳化糧享受陳化糧補(bǔ)貼政策；變性燃料乙醇生產(chǎn)和變性燃料乙醇在調(diào)配、銷(xiāo)售過(guò)程中發(fā)生的虧損，實(shí)行定額補(bǔ)貼。國(guó)家對(duì)定點(diǎn)燃料乙醇生產(chǎn)企業(yè)的扶持23國(guó)內(nèi)應(yīng)用現(xiàn)狀目前,我國(guó)生物燃料乙醇生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)成熟,黑龍江、吉林、遼寧、河南、安徽5 省及湖北、河北、山東、江蘇部分地區(qū)已基本實(shí)現(xiàn)車(chē)用乙醇汽油替代普通無(wú)鉛汽油。我國(guó)已成為世界上繼巴西、美國(guó)之后的第三大生物燃料乙醇生產(chǎn)國(guó)和應(yīng)用國(guó)。24國(guó)外應(yīng)用現(xiàn)狀世界酒精的66%用于燃料，14%用于食用，11%用于工業(yè)溶劑，9%用于其它化學(xué)工業(yè)。發(fā)酵酒精作車(chē)用燃料有兩種方式: 其一是配制汽油和無(wú)水酒精的混合物汽油醇，酒精在混

9、合物中的比例最高可達(dá)25%。用汽油醇作汽車(chē)燃料時(shí)，可以利用原有的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)；其二是直接利用酒精作為汽車(chē)燃料， 這時(shí)必須使用專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的，具有更高壓縮比的發(fā)動(dòng)機(jī)。目前巴西的乙醇產(chǎn)品中普通乙醇占2/3，無(wú)水乙醇占1/3。也是世界上最大的燃料乙醇生產(chǎn)和消費(fèi)國(guó)，也是唯一不使用純汽油作為汽車(chē)燃料的國(guó)家。 美國(guó)規(guī)劃到2012年，燃料乙醇產(chǎn)量達(dá)到2250萬(wàn)噸；到2030年燃料乙醇產(chǎn)量達(dá)1.8億噸，替代30%的汽油需求。25歐盟每年約生產(chǎn)176萬(wàn)噸酒精。1994年歐盟通過(guò)決議，給予生物燃料的中試工廠(chǎng)以免稅。并在2010年使燃料酒精的比例達(dá)到12%。因此一些后續(xù)的國(guó)家如荷蘭、瑞典和西班牙也出臺(tái)了生物能源計(jì)劃。 泰

10、國(guó)是亞洲第一個(gè)由政府開(kāi)展全國(guó)生物燃料項(xiàng)目的國(guó)家。在短短的兩年時(shí)間內(nèi)，泰國(guó)成功地開(kāi)展了乙醇和燃料酒精項(xiàng)目， 這些項(xiàng)目提供了利用過(guò)剩的食用農(nóng)產(chǎn)品的途徑，對(duì)提高泰國(guó)農(nóng)村幾百萬(wàn)農(nóng)民的生活水平起到了積極作用。 印度是僅次于中國(guó)的亞洲第二大酒精生產(chǎn)國(guó)。設(shè)計(jì)的生產(chǎn)能力約為200萬(wàn)噸，實(shí)際開(kāi)工率為50 %左右。主要原料糖蜜每年用量為500萬(wàn)噸。26國(guó)內(nèi)乙醇產(chǎn)業(yè)面臨的主要問(wèn)題1.原料不足2.技術(shù)產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)薄弱3.產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)4.政策和市場(chǎng)環(huán)境不完善 27(1)原料問(wèn)題 我國(guó)生物燃料乙醇發(fā)展初期主要以陳化糧為原料,隨著乙醇汽油在全國(guó)大范圍的推廣,市場(chǎng)需求猛增導(dǎo)致陳化糧庫(kù)存驟減。以玉米為原料,必然引發(fā)玉米價(jià)格

11、猛漲,生物燃料乙醇發(fā)展遇到了與民爭(zhēng)糧的難題。而非糧作物原料的種植問(wèn)題還沒(méi)有落實(shí)。28(2)資源評(píng)價(jià)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品檢測(cè)和 認(rèn)證等體系不完善 目前制訂的生物燃料乙醇標(biāo)準(zhǔn)僅是從食用性淀粉基原料考慮。為適應(yīng)生物燃料乙醇原料多元化和大規(guī)模生產(chǎn),加強(qiáng)生物燃料乙醇的生產(chǎn)和使用管理,在現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上及時(shí)制訂不同生物質(zhì)原料來(lái)源的生物燃料乙醇相關(guān)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn),生產(chǎn)過(guò)程、工藝控制等標(biāo)準(zhǔn)就顯得極為迫切。29(3)成本較高,缺乏市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力 在現(xiàn)有技術(shù)水平和政策環(huán)境條件下,開(kāi)發(fā)利用生物燃料乙醇成本較高,加上資源分散、規(guī)模小、生產(chǎn)不連續(xù)等特點(diǎn),在現(xiàn)行市場(chǎng)規(guī)則下生物燃料乙醇缺乏市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,需要政策扶持和激勵(lì)。30(4)市場(chǎng)環(huán)

12、境和保障機(jī)制不夠完善我國(guó)生物燃料乙醇發(fā)展缺乏明確的發(fā)展目標(biāo),沒(méi)有形成連續(xù)穩(wěn)定的市場(chǎng)需求,目前還處在“以產(chǎn)定銷(xiāo)、計(jì)劃供應(yīng)”階段,與市場(chǎng)化競(jìng)爭(zhēng)和運(yùn)作尚存在較大的距離,相關(guān)企業(yè)尚缺乏相應(yīng)的市場(chǎng)操作經(jīng)驗(yàn)和思想準(zhǔn)備。市場(chǎng)推廣面臨諸多瓶頸。目前,國(guó)內(nèi)生物燃料乙醇從生產(chǎn)到銷(xiāo)售的各個(gè)環(huán)節(jié)都受到了政府部門(mén)的嚴(yán)格控制,是政策性的封閉運(yùn)行,尚未形成真正意義的市場(chǎng)化。31 相比于主要利用淀粉、糖類(lèi)農(nóng)作物的一代技術(shù)，二代生物乙醇技術(shù)在有效物的來(lái)源上實(shí)現(xiàn)較大突破。二代生物乙醇技術(shù)主要利用秸稈、農(nóng)產(chǎn)品加工廢棄物等包含纖維素、半纖維素的生物質(zhì)作原料，有利于緩解當(dāng)前生物燃料生產(chǎn)企業(yè)與民爭(zhēng)地、與地爭(zhēng)糧的局面，并開(kāi)辟利用城市生活垃

13、圾、木薯秸稈、甘蔗渣的有纖維素原材料生產(chǎn)燃料乙醇的新技術(shù)，具有較為廣闊的發(fā)展前景。最新技術(shù)進(jìn)展 纖維素乙醇32最新技術(shù)進(jìn)展 北京2010年5月27日電 /美通社亞洲/ - 今天，世界生物創(chuàng)新先導(dǎo)諾維信公司、中國(guó)領(lǐng)先的生物燃料和農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)商中糧集團(tuán)以及中國(guó)最大的石油開(kāi)采與煉制企業(yè)中國(guó)石化集團(tuán)就纖維素乙醇的產(chǎn)業(yè)化事宜簽訂備忘錄。根據(jù)該協(xié)議，中糧與中石化將于2011年第三季度開(kāi)始建設(shè)以玉米秸稈為原料的萬(wàn)噸規(guī)模纖維素乙醇示范工廠(chǎng)；諾維信將為該工廠(chǎng)提供酶制劑。今年二月，諾維信向市場(chǎng)開(kāi)始供應(yīng)諾纖力(TM) 賽力二代 (CellicR) CTec2) 酶制劑產(chǎn)品；該酶制劑使得生物燃料行業(yè)能以目前市場(chǎng)上的汽油

14、和第一代生物乙醇相當(dāng)?shù)某杀旧a(chǎn)纖維素乙醇。33 北京2011年5月10日消息 據(jù)經(jīng)濟(jì)之聲報(bào)道，專(zhuān)注于新能源技術(shù)領(lǐng)域投資的股權(quán)私募基金公司帝沃森昨天發(fā)布消息稱(chēng)，其所投資的燃料乙醇生產(chǎn)技術(shù)企業(yè)TMO被中糧集團(tuán)有限公司和中國(guó)海洋石油總公司兩大國(guó)企巨頭選中為技術(shù)合作伙伴，并已分別與中糧集團(tuán)和中海油旗下新能源投資公司簽訂了聯(lián)合技術(shù)開(kāi)發(fā)協(xié)議。協(xié)議約定，TMO將提供纖維素燃料乙醇的專(zhuān)有技術(shù)，并和合作伙伴共同完成以木薯渣以及木薯秸稈為原料的測(cè)試工作，為建設(shè)中國(guó)商業(yè)化纖維素乙醇項(xiàng)目,完成工藝流程設(shè)計(jì)以及編制項(xiàng)目可研報(bào)告,提供中方合作者作為決策依據(jù)。最新技術(shù)進(jìn)展34產(chǎn)業(yè)前景乙醇既是一種化工基本原料，又是一種新能源

15、。 盡管目前已有著廣泛的用途，但仍是傳統(tǒng)觀念的市場(chǎng)范圍。未來(lái)乙醇作為基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)方向?qū)⒅饕w現(xiàn)在三個(gè)方面：35一是車(chē)用燃料，主要是乙醇汽油和乙醇柴油。 這就是我們傳統(tǒng)所說(shuō)的燃料乙醇市場(chǎng)，也是近期的（10年內(nèi)）容量相對(duì)于以后較小的市場(chǎng)（在我國(guó)約1000萬(wàn)噸/年）。美國(guó)政府已制定了一個(gè)大力發(fā)展燃料乙醇的計(jì)劃，計(jì)劃到2011年，將汽油中（不包括柴油的燃料乙醇用量由每年15億加侖（約450萬(wàn)噸）至少提高到44億加侖（約1360萬(wàn)噸）；36二是作為燃料電池的燃料。 在低溫燃料電池諸如手機(jī)、筆記本電腦以及新一代燃料電池汽車(chē)等可移動(dòng)電源領(lǐng)域具有非常廣闊的應(yīng)用前景，這是乙醇的中期市場(chǎng)（10-20年內(nèi)）。乙醇目前已被確定為安全、方便、較為實(shí)用理想的燃料電池燃料。乙醇將