綜述專論化工科技2003,1K4)海~4ScIeNCE technology chemical industry燃料乙醇的生產(chǎn)與利用*黃治玲吉林燃料乙醇有限責(zé)任公司吉林吉林132101)摘要燃料乙醇作為一種新興能源已經(jīng)列入我國十五"發(fā)展規(guī)劃項(xiàng)目。筆者介紹了我國燃料乙醇的發(fā)展規(guī)劃、項(xiàng)目建設(shè)及相關(guān)政策介紹了美國、巴西等國及我國燃料乙醇的生產(chǎn)和使用情況介紹了我國生產(chǎn)燃料乙醇和使用乙醇汽油對于節(jié)省石油資源、改善環(huán)境和增加農(nóng)民收入的意乂。關(guān)鍵詞燃料乙醇乙醇汽油壓玉米酒精中圖分類號:TQ23.12+2文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:10080511200304-004404乙醇俗稱酒精它以玉米、小麥、薯類、糖蜜白飼料DDGS)玉米粕、玉米油、CO2、沼氣等。吉等為原料經(jīng)發(fā)酵、蒸餾而制成將乙醇進(jìn)一步脫林60萬υa燃料乙醇項(xiàng)目引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)和水得燃料乙醇。為了避免燃料乙醇流入食用酒精關(guān)鍵設(shè)備以玉米為原料采用改良濕法生產(chǎn)燃料市場而被飲用要將燃料乙醇變性即在燃料乙醇乙醇。如圖1所示生產(chǎn)過程包括玉米預(yù)處理(粉中加入變性攽適量汽油垢形成變性燃料乙醇。碎)脫胚制漿、液化、糖化、發(fā)酵、蒸餾、脫水和變車用乙醇汽油是在汽油中加入一定比例的變性。性燃料乙醇形成的一種新型混合燃料固際上稱料(料理伸手國制干國然回汽油醇商品名 GASOHOI)這項(xiàng)技術(shù)在國外已粉漿十分成熟。目前國外使用車用乙醇汽油的國家主要是美國和巴西歐共體自20世紀(jì)90年代初也化確每開始生產(chǎn)使用車用乙醇汽油。在這種燃料中乙[放或加工為三氧化發(fā)酵子發(fā)酵成熟醪醇既是一種能源又是一種良好的汽油增氧劑和高辛烷值調(diào)和組分用以代替四乙基鉛和甲基叔圖1燃料乙醇生產(chǎn)流程簡圖丁基醚MIBE減乙基叔丁基醚(ETBE)用乙醇1.1.1玉米脫胚制漿作增氧劑可顯著降低汽車尾氣中的有害物質(zhì)起玉米經(jīng)水或酒糟離心清液在一定溫度下進(jìn)行到凈化空氣的功效。同時用糧食制造的乙醇是浸泡浸泡后的玉米經(jīng)破碎磨破碎分離出胚芽并種生物轉(zhuǎn)化的太陽能是一種用之不竭的可再將纖維及淀粉顆粒破碎到一定的粒度。脫胚后的生資源。這樣在汽油中加入一定比例的乙醇作燃料就能收到節(jié)約石油、凈化空氣和轉(zhuǎn)化過剩的玉米淀粉漿(含有淀粉、蛋白質(zhì)和纖維等物質(zhì)送糧食等一舉多得之效。為人類社會的可持續(xù)發(fā)展入液化工段。提供了一條簡單有效的途徑。1.1.2液化、糖化和發(fā)酵淀粉在高溫下糊化同時在α-淀粉酶的作用1燃料乙醇的生產(chǎn)下降解物料的粘度降低這一過程稱為液化。液1.1生產(chǎn)過程化后的醪液稱為液化醪、液化前需加入氫氧化鈉發(fā)酵法酒精的生產(chǎn)工藝有干法和濕法1不中國煤化工直和補(bǔ)充部分氮源同同的工藝會產(chǎn)生不同的副產(chǎn)品其中包括酒糟蛋時CNMH粉酶的穩(wěn)定性。液化醪經(jīng)稀硫酸調(diào)節(jié)pH值后加入糖化酶進(jìn)行糖化。收稿日期2003-0402醇有限責(zé)任公司工程師主要從柳州人毒燃料乙糖化的目的是將液化醪中的淀粉及糊精水解成酵母能發(fā)酵的糖類(主要是單糖及部分二糖及三糖重點(diǎn)項(xiàng)目吉林60萬ta燃料乙醇項(xiàng)目是國家十五期間重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目及國家新興能源試點(diǎn)、示范工程。如葡萄糖、麥芽糖、蔗糖等)糖化后的醪液稱為糖第4期黃治玲.燃料乙醇的生產(chǎn)與利用化醪。通過酵母對糖化醪進(jìn)行連續(xù)發(fā)酵。在發(fā)酵1.2我國燃料乙醇生產(chǎn)裝置過程中酵母將糖轉(zhuǎn)化成乙醇和CO2同時釋放出在國家原計委的統(tǒng)一安排下在中國石油、中熱量。所產(chǎn)生的二氧化碳經(jīng)水洗回收隨之帶出的國石化兩大集團(tuán)的參與下我國于2000年正式啟乙醇排入大氣。動了燃料乙醇的生產(chǎn)與試用工作按照新建廠與1.1.3蒸餾、脫水、變性老廠改造相結(jié)合的精神國家制定了燃料乙醇生含有乙醇的發(fā)酵成熟醪通過蒸餾裝置進(jìn)行蒸產(chǎn)試點(diǎn)規(guī)劃2。根據(jù)這一規(guī)劃我國目前建成、正餾提純。所產(chǎn)生的高純度乙醇蒸汽經(jīng)過兩級分子在建設(shè)和擬建設(shè)的燃料乙醇裝置如表1所示。吉篩的交替吸附作用吸除水分從分子篩岀來的含林6萬υa和河南30萬υa年燃料乙醇項(xiàng)目分有少量水分的乙醇?xì)怏w經(jīng)冷卻后即為燃料乙醇。別于2001年9月和2002年11月開工建設(shè)安徽分子篩即3A沸石。該材料上的微孔孔徑比水分豐原30萬υa燃料乙醇的可行性報告正待國務(wù)子大而小于乙醇分子因此水分子可以被吸附,院審批。另外河南天冠20萬ta與黑龍江華潤而乙醇分子可從其表面通過產(chǎn)生高純度乙醇?xì)饨鹩?0萬ta燃料乙醇的改擴(kuò)建項(xiàng)目已分別于體。2000年和2001年完成并在當(dāng)?shù)亻_始了乙醇汽油所生產(chǎn)的燃料乙醇加入體積分?jǐn)?shù)為2%的試用工作。5%的變性汽油減為變性燃料乙醇產(chǎn)品。表1我國燃料乙醇生產(chǎn)裝置企業(yè)名稱規(guī)模資產(chǎn)品方案萬/億元X萬ta1)龍江華潤金玉(老廠改造)2001年初完成河南天冠集團(tuán)老廠改造)2000年3月完成河南天冠集團(tuán)新建)燃料乙醇302002年11月開工燃料乙醇6吉林燃料乙醇有限責(zé)任公司28.92001年9月開工建設(shè)第一條生玉米油4.5產(chǎn)線30萬ta)安徽豐源待批可研報告待國務(wù)院審批酒精50山東久久集團(tuán)非國家試點(diǎn)項(xiàng)目)DDGS 312002年6月建成?？筛鶕?jù)政策玉米毛油4.5和市場情況轉(zhuǎn)產(chǎn)燃料乙醇玉米胚芽粕12燃料乙醇的使用政策3對車用乙醇汽油的生產(chǎn)和使用給予財政補(bǔ)貼。美國主要以玉米為原料生產(chǎn)燃料乙醇所2.1國外燃料乙醇的使用情況耗玉米占全美玉米總產(chǎn)量的7%~8%。1990年,目前世界上使用乙醇汽油時間最長、成效最全美燃料乙醇銷售量為265萬t到2000年已達(dá)大的國家屬巴西和美國。由于乙醇和汽油在燃料59萬t年均增長率為20%。1999年美國環(huán)保性能上的差別,世界上對乙醇汽油的使用方法也局與國會合作計針對汽油增氧劑MIBE對地下水各異。一般的方法分兩大類用汽油發(fā)動機(jī)的汽資源的污染研究了2002~201年期間新的國家車乙醇加入體積分?jǐn)?shù)為5%~22%;專用發(fā)動機(jī)″清潔燃料替代〃計劃,一些州已明令禁止使用的汽車②0世紀(jì)70年代就已是成熟技術(shù)乙醇加MTBE。如果2004年美國在全國范圍內(nèi)全面禁止入體積分?jǐn)?shù)為85%~100%世界上已有約400萬使中國煤化工車用乙醇汽油的需求輛這樣的汽車在運(yùn)行。CNMH20世紀(jì)70年代末在石油危機(jī)的背景下美類凼便用牛用乙醇汽油不但在一定程國為減少對進(jìn)口原油的依賴朕邦政府制定了乙度上緩解了石油供求矛盾同時由于擴(kuò)大了玉米醇發(fā)展計劃”開始大力推廣車用乙醇汽油。作為消費(fèi)市場從而刺激了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)增加了農(nóng)民收入重要能源戰(zhàn)略美國還制定了相關(guān)的法律和扶持另外還有效降低了汽車尾氣中有害氣體排放改化工科技第11卷善了環(huán)境和空氣質(zhì)量經(jīng)濟(jì)效益和社會效益得到顯著提高。3我國推廣使用燃料乙醇的意義巴西政府于1975年推行車用乙醇汽油計戈乙醇這一傳統(tǒng)產(chǎn)品經(jīng)過半個多世紀(jì)的沉淪并在稅收、補(bǔ)貼和優(yōu)惠貸款等方面對燃料乙醇產(chǎn)之后自20世紀(jì)90年代以來之所以又重新成為業(yè)發(fā)展配套實(shí)施了完整的支持政策。與美國不同許多國家大力研究和發(fā)展的對象究其原因是人的是巴西是以甘蔗、糖蜜、砂糖為主要原料生產(chǎn)們對乙醇極優(yōu)越的物理、化學(xué)特性有了更深入的燃料乙醇。2000年該國燃料乙醇總產(chǎn)量達(dá)793萬認(rèn)識和了解。乙醇已不單是一種優(yōu)良燃料,它己t約占該國汽油消耗總量的1/3。目前巴西是世經(jīng)成為一種優(yōu)良的燃油品質(zhì)改善劑被廣泛使用,界上最大的燃料乙醇生產(chǎn)和消費(fèi)國也是唯一不它的主要特性可以概括為四個方面第一乙醇是使用純汽油作為汽車燃料的國家。燃油氧化處理的增氧劑使汽油增加內(nèi)氧燃燒充歐共體積極發(fā)展車用乙醇汽油最直接的原因分達(dá)到節(jié)能和環(huán)保目的第二,乙醇具有極好的是解決農(nóng)產(chǎn)品過剩問題。目前在稅收優(yōu)惠政策抗爆性能調(diào)合辛烷值一般都在120左右作為汽的支持下車用乙醇汽油在歐共體的使用呈上升油的高辛烷值組分,它可有效提高汽油的抗爆性趨勢。辛烷值)第三在新標(biāo)準(zhǔn)汽油中,乙醇還可以經(jīng)2.2我國燃料乙醇的使用情況濟(jì)有效地降低烯烴、芳烴含量降低煉油廠的改造我國推廣使用車用乙醇汽油燃料乙醇的加費(fèi)用;第四乙醇是太陽能的一種表現(xiàn)形式在整入量初步確定從體積分?jǐn)?shù)為10%起步。這樣做個自然界系統(tǒng)中,乙醇的整個生產(chǎn)和消費(fèi)可形成的好處是現(xiàn)有車輛和加油裝置不需仼何改裝,無污染和潔凈的閉路循環(huán)過程永恒再生永不枯油耗、動力基本不受影響汽車尾氣的污染可大幅竭。在我國推廣使用車用乙醇汽油主要有如下三度降低漢又不消耗過多的糧食。個重要意義。變性燃料乙醇的國家標(biāo)準(zhǔn)GB18350-2001和是可緩解石油緊缺矛盾。目前我國石油消車用乙醇汽油的國家標(biāo)準(zhǔn)GB18351-2001已于費(fèi)正以每年13%的速度增長并從1993年開始成2001年頒布并實(shí)施為石油凈進(jìn)口國,1999年我國原油加工量為2.2.1我國燃料乙醇使用區(qū)域和數(shù)量17700萬t,其中進(jìn)口3660萬t,汽油年消耗量約從2001年開始我國先后在河南、黑龍江開3600萬t。原油的供求矛盾將成為制約我國經(jīng)濟(jì)始試用車用乙醇汽油采取地方立法的手段在試發(fā)展的長期壓力。九屆人大四次會議通過的《國點(diǎn)城市封閉運(yùn)行。河南先在南陽、洛陽鄭州三市民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十個五年計劃綱要》提出要使用車用乙醇汽油,200年消耗了147燃料♂開發(fā)燃料乙醇等石油替代品采取措施節(jié)約石油醇2002年消耗了約5000t燃料乙醇。黑龍江先資源。如果我國向美國一樣每年使用約500萬t在肇東和哈爾濱使用車用乙醇汽油ρ00年消耗的燃料乙醇,替代等量的汽油,每年可節(jié)省外匯了127燃料乙醇ρ002年消耗了約500t燃料乙15億美元。用糧食制造燃料乙醇是一種生物轉(zhuǎn)醇化的太陽能是一種用之不竭的可再生資源。2.2.2我國對生產(chǎn)燃料乙醇的財政扶植政策4是可有效解決玉米等糧食的轉(zhuǎn)化促進(jìn)農(nóng)(1)免征燃料乙醇5%的消費(fèi)稅;業(yè)生產(chǎn)的良性循環(huán)。我國是一個農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)和消(2)燃料乙醇的增值稅實(shí)行先征后返;費(fèi)大國近年來糧食綜合生產(chǎn)能力已接近5億t(3)使用陳化玉米原料執(zhí)行陳化糧補(bǔ)貼政玉米產(chǎn)量約占22%~25%實(shí)現(xiàn)了農(nóng)產(chǎn)品供給由策長期短缺到總量基本平衡豐年有余的歷史性轉(zhuǎn)(4)項(xiàng)目新增建設(shè)用地有償使用費(fèi)上繳中央變中國煤化工問題未能得以很好解部分實(shí)行先征后返CNMHG形成增產(chǎn)一消費(fèi)一刺〔5)實(shí)行上述政策后燃料乙醇項(xiàng)目仍然虧激再生產(chǎn)"的良性循環(huán)。針對目前糧食供給相對損的按保本微利的原則由國家給予政策補(bǔ)貼。項(xiàng)過剩、糧價下跌、農(nóng)民收入增長緩慢問題《國民經(jīng)目的銷售利潤按銷售收入的1%確定并通過調(diào)濟(jì)和社會發(fā)展第十個五年計劃綱要》提出要通過整原料玉米價格來實(shí)現(xiàn)燃料乙醇保本微利。加工轉(zhuǎn)化、擴(kuò)大出口等多種方式解決糧食等農(nóng)產(chǎn)第4期黃治玲.燃料乙醇的生產(chǎn)與利用品階段性供過于求問題。發(fā)展車用乙醇汽油可推廣使用車用乙醇汽油作為我們國家的一項(xiàng)有效解決玉米等糧食作物的轉(zhuǎn)化形成一個長期、戰(zhàn)略舉措充分體現(xiàn)了國家對調(diào)整能源結(jié)構(gòu)治理穩(wěn)定、可控的糧食消費(fèi)市場使國家又擁有了—個環(huán)境污染增加農(nóng)民收入的深切關(guān)注。隨著吉林可靠的糧食調(diào)控手段,有助于增加和穩(wěn)定農(nóng)民收60萬υa燃料乙醇項(xiàng)目第一條生產(chǎn)線于2003年9入實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的良性循環(huán)為農(nóng)業(yè)的產(chǎn)業(yè)化探月份的開車投產(chǎn)隨著河南、安徽新建燃料乙醇裝索一條新途徑。按年生產(chǎn)500萬t燃料乙醇計,置相繼建成投產(chǎn)隨著車用乙醇汽油在全國范圍可消耗玉米1500萬t占全國玉米產(chǎn)量的11%左的推廣使用相信燃料乙醇必將為我國創(chuàng)造出巨右。因此不會對糧食供應(yīng)產(chǎn)生沖擊。大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。三是有利于環(huán)境的改善。使用車用乙醇汽[參考文獻(xiàn)j油,可以使汽車尾氣污染水平平均降低30%以上。其中一氧化碳CO腓放下降30.8%揮發(fā)性「l]謝林呂西軍.玉米酒精生產(chǎn)新技和M]北京中國輕工業(yè)烴類化合物(H腓排放下降13.4%。使用乙醇替出版社2001.120代等量汽油還可以提高汽油的辛烷值清潔汽車[21劉鐵男在河南天冠集團(tuán)30萬a燃料乙醇開工儀式上的講話Z]北京國家計委200引擎減少機(jī)油替換。作為增氧劑燃料乙醇替代3]張曉陽在中部汽車論壇上的演講z]南陽河南天冠集汽油中的MTBE、ETBE還可以避免對地下水造成污染。所以燃料乙醇是一種綠色能源′[4]關(guān)于下達(dá)燃料乙醇虧損補(bǔ)貼的通短Z]北京沖華人民共和國財政部2002THE PRODUCTION AND APPLICATION OF FUEL ETHANOIHUANG Zhi-ling(Jilin Fuel Ethanol Co. Ltd. Jilin 132101, ChinaAbstract: As a kind of new energy resource fuel ethanol project has been listed as a development project of thetenth five-year-plan". The subjects including the development plan of fuel ethanol in China the construction of project and relative policies ,the production and application situations of fuel ethanol in USA, Brazil and China i thesignificance of fuel ethanol production and the application of gasohol in China in aspect of saving oil resource, im-proving environmental conditions and increasing the income of farmer are briefly discussedKey words: Fuel ethanol Gasohol Maize Alcohol纖維、電影膠片、制藥、染料和香料等。簡訊該裝置經(jīng)過歷年挖潛改造年生產(chǎn)能力由當(dāng)初的6000t二級品達(dá)到了現(xiàn)在年產(chǎn)55000t優(yōu)級品。2003年該廠針對裝置回收工序尚有余量的中油吉林石化公司電石廠對醋酐回收頭伵撻芠即塔、酯水蒸餾塔等關(guān)鍵工序改造年可回收稀醋酸650t中國煤化工每年可多回收稀醋酸CNMH守裂解后可使產(chǎn)品的中油吉林石化公司電石廠醋酐裝置采用冰醋消耗指標(biāo)大幅度下降年創(chuàng)效益可觀酸裂解法生產(chǎn)工藝其產(chǎn)品主要用途是制造醋酸(王軍)