01
燃料乙醇简介
燃料乙醇生产技术主要有第一代和第二代两种。第一代燃料乙醇技术是以糖质和淀粉质作物为原料生产乙醇。其工艺流程一般分为五个阶段,即液化、糖化、发酵、蒸馏、脱水。第二代燃料乙醇技术是以木质纤维素质为原料生产乙醇。与第一代技术相比,第二代燃料乙醇技术首先要进行预处理,即脱去木质素,增加原料的疏松性以增加各种酶与纤维素的接触,提高酶效率。待原料分解为可发酵糖类后,再进入发酵、蒸馏和脱水。
我国燃料乙醇的主要原料是陈化粮和木薯、甜高粱,地瓜等淀粉质或糖质非粮作物,今后研发的重点主要集中在以木质纤维素为原料的第二代燃料乙醇技术 。国家发改委已核准了广西的木薯燃料乙醇、内蒙的甜高粱燃料乙醇和山东的木糖渣燃料乙醇等非粮试点等项目,以农林废弃物等木质纤维素原料制取乙醇燃料技术也己进入年产万吨级规模的中试阶段。
02
燃料乙醇之特点
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。
可再生能源
若采用甜高粱、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。
是增氧剂
燃料乙醇是优良的油品质量改良剂,或者说是增氧剂。它是和中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。乙醇的增氧效果比MTBE要好一倍。
03
燃料乙醇之发酵工艺
脱水法
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。
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。
发酵法
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,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。
成熟的发酵醪内,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。
04
燃料乙醇应用现状及前景
目前,我国生物燃料乙醇年产能达到 230万吨左右,年生产量和消费量位居美国、巴西之后,居全球第三位。
2000年以来,我国已累计生产和消费燃料乙醇1983多万吨。
农业方面——消化人畜不能食用的玉米、水稻、小麦等1431多万吨,副产1242万吨高蛋白饲料。解决农民卖粮难,直接就业人口5万人,间接惠及500万农业人口。
能源方面——调合汽油2亿吨,改善现有的能源消费结构,间接减少原油消耗1.1亿吨,相当于再造了一个塔里木油田。
环保方面——累计减排二氧化碳当量2551万吨,减少汽车尾气有害物质排放,替代MTBE使用,保护地下水。在国际气候谈判中发挥重要作用。
生物燃料乙醇在未来的发展前景是非常可观的,如果其在未来能被大范围利用,其结果必定是双赢的。一方面,它缓解了汽油等传统能源物资的压力;另一方面,它是一种环保型能源,由于利用了植物中的含碳类物质,因而可以减少大气中的二氧化碳排放量,减缓温室效应的进程。所以,它是值得我们去探索,研究,发展的。
未经允许不得转载:hth网页入口»发酵制品:我国燃料乙醇代粮发酵的原料主要是陈化粮、木薯、甜高粱和地瓜等