乙醇俗稱酒精,是以玉米、小麥、薯類、糖蜜等為原料,經(jīng)液化糖化、發(fā)酵、蒸餾而制成。將乙醇進一步脫水為無水乙醇后,再加上適量變性劑(無鉛汽油)形成變性燃料乙醇。車用乙醇汽油,就是把變性燃料乙醇和汽油以一定的比例混配形成的新型汽車燃料。(丁月嬋/制圖)
中國石油網(wǎng)消息 (特約記者張曉君 趙淑玲)10月14日,記者從吉林燃料乙醇公司獲悉,這個公司纖維素制乙醇工業(yè)化項目正在進行前期準備工作,預計近期開工建設。屆時,將為我國燃料乙醇非糧技術研發(fā)開辟新的途徑。
據(jù)公司發(fā)展規(guī)劃部部長白殿國介紹,目前我國共有5家燃料乙醇企業(yè),除廣西木薯制乙醇外,其他4家均采用糧食為生產(chǎn)原料。隨著保證糧食安全的呼聲高漲,走非糧合成路線成為燃料乙醇行業(yè)未來的發(fā)展方向。
在非糧原料中,纖維質(zhì)原料被公認為最有發(fā)展前景,國內(nèi)外都投入大量的人力和科研經(jīng)費探索這一領域。
據(jù)了解,此前吉林燃料乙醇公司在甜高粱莖稈制乙醇方面已經(jīng)取得了突破性進展,通過3年的試驗研究,中試裝置打通了工藝流程,生產(chǎn)出各項指標合格的產(chǎn)品。
“但是在項目進行過程中,受原料儲存、運輸和固態(tài)發(fā)酵法的限制,裝置規(guī)模受到局限,無法進行工業(yè)化試驗;關鍵設備對大規(guī)模生產(chǎn)還存在一定的瓶頸;試驗產(chǎn)出的產(chǎn)品成本高,無法達到經(jīng)濟運行等問題,還需要我們繼續(xù)加大技術攻關力度。”白殿國說。
國內(nèi)外一些大的公司在中試生產(chǎn)技術取得成功的基礎上,紛紛把目光投向建設萬噸級的工業(yè)化裝置上。加拿大Iogen公司和美國共同計劃在2012年投資7億美元建設13萬噸/年的纖維素乙醇廠。杜邦DDCE公司計劃在2013年投資8.5億人民幣建設7.5萬噸/年的纖維素乙醇工業(yè)化裝置。另外,殼牌、杜邦等大公司也在中國尋求合作伙伴來共同建設纖維素乙醇工廠,中國石化擬與中糧集團及諾維信公司(Novozymes)于近期開始在中國合作生產(chǎn)纖維素乙醇,項目正在審批中。
吉林燃料乙醇公司通過對加拿大Iogen公司、美國DDCE公司與芬蘭科伯利公司三家的工藝路線和技術特點進行比較,最后決定引進芬蘭科伯利公司的技術,建設玉米秸稈制乙醇工業(yè)化項目。
這項技術通過將玉米秸稈中的纖維素、半纖維素及木質(zhì)素分開,每種成分分別進行深加工并得到各自的產(chǎn)品,其中纖維素利用酶解再發(fā)酵得到乙醇,半纖維素酸解得到乙酸和糠醛。
白殿國說,吉林燃料乙醇公司在該項目建設上具有三大優(yōu)勢:一是原料優(yōu)勢。公司所處玉米生產(chǎn)的黃金地帶,周邊地區(qū)每年產(chǎn)莖稈360萬噸。目前這部分資源被農(nóng)民當做燃料或者飼料,還有一部分用于工業(yè)原料,這部分用量約占總量的75%,其余部分大約可生產(chǎn)12萬噸/年燃料乙醇。纖維素原料具有相對充足、運輸半徑合理、采購渠道多等優(yōu)勢,完全可以實現(xiàn)工業(yè)化利用。二是技術優(yōu)勢。作為我國第一家燃料乙醇示范企業(yè),公司采用具有自主知識產(chǎn)權的改良濕法工藝,在多年發(fā)展中,積累了豐富的乙醇釀造技術,尤其在甜高粱莖稈制乙醇研發(fā)中,鍛煉了一大批專業(yè)技術和創(chuàng)新能力強的人才隊伍。
“在燃料乙醇非糧技術研發(fā)的道路上不會一帆風順,我們希望通過共同努力和不斷嘗試,工業(yè)化試驗早日成功,為我國發(fā)展替代能源、破解能源短缺問題做出貢獻。”白殿國說。
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燃料乙醇的優(yōu)點
燃料乙醇被稱為可替代的清潔能源。“可替代”是因為生產(chǎn)的原料為玉米、木薯等是可再生的;“清潔”是因為乙醇里含有35%的氧,作為氧促進劑加入汽油,保證了汽油的充分燃燒,有效降低了一氧化碳、碳烴類化合物以及二氧化碳等的排放。
進入21世紀,我國把發(fā)展燃料乙醇納入發(fā)展規(guī)劃,當時出于三個方面考慮:一是消耗陳化糧;二是減少石油依賴;三是保護生態(tài)環(huán)境。但隨著糧價上漲和保證糧食安全的呼聲高漲,非糧研發(fā)成為燃料乙醇的發(fā)展方向。
◆國外燃料乙醇發(fā)展概況
巴西是世界上最大的燃料乙醇生產(chǎn)國和消費國,采用甘蔗合成乙醇的工藝路線,是世界上唯一不使用純汽油作為汽車燃料的國家,產(chǎn)量占世界的36%。2000年以來,巴西燃料乙醇產(chǎn)量年均增速在12%以上。
美國發(fā)展燃料乙醇最初目的是保障國家能源安全,后來更多的考慮則是環(huán)境保護。1990年到2000年,美國燃料乙醇的年均增速是20%。2000年后,增速也不低于10%。目前,美國燃料乙醇產(chǎn)量約占世界的33%。美國玉米資源豐富,因此生產(chǎn)燃料乙醇的原料采用玉米。