燃料乙醇原料利用的比较分析

经济论坛燃料乙醇原料利用的比较分析燃料乙醇原料利用的比较分析刘军(湖南化工职业技术学院湖南株洲412004)【摘要】燃料乙醇生产中原料成本占整个生产成本的70%~80%,本文通过对国内外燃料乙醇原料的利用现状进行了比较分析提出了各国应结合本地资源选择可靠的燃料乙醇生产原料对我国燃料乙醇原料的利用提出了建议。【关键词】能源;燃料乙醇;生物质原料随着2008年第一个交易日纽约原油期货价格历史上首突破每乙醇生产装置正在建设中2003年产量863万,2004年达到104万桶100美元关口后,世界原油价格不断飙升,世界各国纷纷出各种应吨已和巴西相差无几对措施,以缓解因高昂的油价所带来的石油危机。作为石油的替代能美国燃料乙醇生产原料主要是玉米。美国是世界玉米第一大生产源,生物燃料乙醇的发展又迎来新一轮的黄金时期成为各个国家重点和出口国据美国农业部前不久公布的年度种植报告预计2007年美开发的热点项目。种植3630方公顷玉米比2006年增加15%,是1994年以来玉米种植燃料乙醇是指向汽油或柴油中加入一定比例的无水乙醇,加了无最多的一年。美国政府计划在未来10年削减20%的汽油消耗量目水乙醇的汽油既提高了汽油的辛烷值,使汽油燃烧完全,减少了汽车前,全美已建成114家乙醇提炼厂,另有80家正在建设中这些厂主废气中排放的焦油、二氧化碳、氧化氮等污染环境的物质,残余的乙醇要用玉米为原料、少数用小麦淀粉或废蔗糖糖蜜酿酒废料作为生产燃无毒性可生物降解,故有绿色燃料之称。燃料乙醇的广泛应用可减轻料乙醇的原料。只有在 Bellingham的 Georgia-Pacific公司一家采用造各国对石油的依赖,同时也有利于降低环境污染。下成本的70力621万吨年以玉米为原料只有一家以谷壳为原料水解制燃料纸废液为原料,产量为2.5万吨/年。在建设中的工厂有5家,生产能目前世界各国燃料乙醇生产中原料成本占整个生产80%,同时由于燃料乙醇生产的原料主要来自玉米等粮食作物,已经威乙醇,规模为7.2万吨/年,由于材纤维水解液中含乙醇浓度低只有助到了全球的食安全,所以各国如何结合本地资源选择可靠、可依赖1.5%左右加工成本较高所以发展较为迟缓随着木材纤维质水解的生产原料,走多元化道路,维护粮食价格稳定,生物质能源的发展技术的进步,美国除用玉米为原料外将建立6家以木材废料和稻草为重要的现实意义。原料的酒精厂产量达36.8万吨/年。同时还拟建以城市固燃料乙醇生产用原料原料的工厂产量为9.1方吨/年,以充分利用木材、稻草和城市废燃料乙醇生产所用的生物质原料主要包括有四大类:各种不同的可再生资源来生产燃料乙醇。1、淀粉质原料:主要有木薯、甘普、玉米、马铃薯、小麦、大米、高3、加拿大梁等。加拿大盛产木材,造纸工业发达,有着广泛的纤维质原料来源,但2、糖质原料:主要是甘蔗、糖蜜、甜菜。由于木材碎片加工较难、能量消耗较大、造纸废液含乙醇浓度低和环保3、纤维素原料纤维素原料是地球上最有潜力的燃料乙醇生产原处理等问题,燃料乙醇生产成本高。目前仍以小麦和玉米谷物为原料,料主要有农作物秸秆、森林采伐和木材加工剩余物、柴草、造纸厂和造每年可得酒精21.8万吨,其中最大的酒精企业Commerical Alcohols糖厂含有纤维素的下脚料、生活垃圾的一部分等。Inc)以玉米原料年产酒精16万吨以木材和残生产酒精的 Tembec公4、其他原料:如造纸厂的亚硫酸盐纸浆废液、淀粉厂的甘薯淀查司规模小,年仅产酒精1.6万吨,同时拟建设的新酒精厂均以小麦和玉和马铃薯淀粉、奶酪工业的副产品。米作原料,规摸大约为26.27万吨/年。二、国外燃料乙醇原料利用现状4、澳大利亚1、巴西澳大利亚盛产小麦,对小麦采用综合利用和加工的方法,先磨取小巴西是目前世界上最大的燃料乙醇生产,2005年乙醇产量达到麦淀粉取得面筋和小麦蛋白再加工为燃料乙醇,同时可生产果萄糖150亿升,2006年产量为170亿升(相当于8400万桶石油),为全国石浆和饲料。澳大利亚北部和印尼的帝汝岛相望,那里广种甘蔗制糖业油消费的12.6%,其中30亿升用于向美国、委内瑞拉、印、韩国、瑞典发达,具有大量的废糖蜜可以作为生产燃料乙醇的原料目前在悉尼和日本等国的出口。南部的 Manildra Group集团公司是该国典型的生产企业,公司在国内经巴西是世界第一大甘蔗种植国,甘蔗就是生产燃料乙醇的主要原营农场、种植小麦,制取面筋和麦蛋白生产燃料乙醇并生产果葡糖料。巴西以甘蔗为原料生产乙醇的成本为0.19美元/升,较美国的0浆和葡萄糖供应市场,残酵母作饲料用,同时在od岛经营糖33美元/升、欧的0.55美元/升明显具有性价比高的优势。巴西采用业利用糖蜜制取料乙醇该厂有三条燃料乙醇生产线每条生产线甘蔗为原料生产燃料乙醇也是由地多人少特有的国情决定的。巴西年产无水酒精2.7万吨,总规模为8.3万吨年。土辽阔,总面积851万平方公里,人口1.8亿,耕地面积近1亿公顷,牧5、因家约840万公,仅是目前耕地面积的120。对巴西言,发展乙醇汽油乙醇的原料稍有差异但还是以玉米小麦等粮良作物为法国的酒后多种经济效益好的甘蔗而少种其他农作物,使巴西经济发展迈上新精生产主要原料是甜菜;国40%采用的是谷物有35%采用的是马的台阶,其他农牧业将继续发展,不会减产,也不会减少口量,不会对铃,其中有一家公司采用酪生产时的副产品乳清发酵生产乙醇,由世界粮食市场产生任何影响。同时经过多年研究,巴西现把生产糖与于成本较低,具有竞争优势英国已有或者计划建设的燃料乙醇工厂都酒精结合起来,又开发了从甘蔗榨糖后的甘蔗渣中提取酒精,进一步提是采用甜菜或饲料小麦作为原料。高了甘蔗的利用率和酒精产出军。6、其它国家2、美国美国印度是仅次于中国的亚洲第二大酒精生产国主要原料是糖,同是继巴西后世界第二大燃料乙醇生产,并且是世界发展生时印度也致力于攻克纤维素乙醇商业化生产的难题,以解决国内日益物燃料速度最快的国家据美国可再生燃料协会统计当前美国共有增长的能源需求日本是燃料乙醇的进口国,同时日本也正在尝试以较81套燃料乙醇生产装置,产量超过1044万吨/年,此外还有14套燃料为经济的方式发展第二代生物燃料据日本《林政新闻报道,总部设在40新西部2008.10期燃料乙醇原料利用的比较分析经济论坛横滨的日挥(株)公司将与美国的企业合作,以废木材为原料,在美国生面积约90.3万hm2,产量达8663.8吨主要分布在广西、云南、广东产和销售生物乙醇;新西兰尝试使用类似松树这些软木材作为生产乙等省,目前以榨糖为主。约4亩的甘蔗产量可制取1吨乙醇,而且甘蔗醇燃料的原材料,因为该国有着1880万英亩非常丰富的林业资源,希查可以用于制取生物柴油通过改变糖厂现有煮糖生产工艺以糖厂望能生产充足的乙醇燃料以满足新西兰不断增长的燃料需求。废蜜乙蜜为原料发酵制取燃料乙醇,具有可观的经济性。据测算,如三、我国燃料乙醇原料利用现状果广西一半的糖厂采用上述生产工艺,乙糖蜜即可满足一个年产30万我国十五期间建立了4家生物燃料乙醇项目,除了河南天冠采吨燃料乙醇厂的原料需求所以采用甘为原料生产燃料乙醇潜力大用以小麦为主的原料外,其他3家都采用玉米为原料生产燃料乙醇我国是一个农业大国,纤维素原料资源丰富。我国的纤维素原料5、纤维素原料按照目前的发展态势到十一五末期我国食用畜牧业加工业对玉非常丰富,仅农作物秸秆、皮壳一项,每年产量就达7亿多吨,其中玉米米的需求将远远超出国内玉米常年产量,玉米产需缺口将会迅速拉大。秸(35%)小麦(21%和稻草(19%)是我国的三大秸秆林业到产米需求量的迅速增长使玉米处于供不应求状态玉米库存的骤减使国内品、城市垃圾和工业废物数量也很可观。纤维素类资源具有来源丰富、玉米价格猛涨。如果消耗过多的以玉米为主的粮食来生产燃料乙醇,品种多、再生时间短等优点。但是由于纤维素类物质结构非常复杂水在我国人多地少的国情下,势必会挤占用于生产食物的耕地面积,造成解难度大,通常需经过一些预处理如酸处理碱处理、微波处理蒸汽与人争粮的局面;另一方面是与畜争粮,抬高玉米市场价格,增加饲爆破处理等,才能被有效地降解为可发酵性糖。由于这些预处理成本料成本,对养殖业发展将产生连锁反应,所以2006年2月国家下发两高废水处理压力大再加上存在原料比较分散体积大运输、贮藏费个文件严格限制玉米等粮食作为生产燃料乙醇的原料,同时鼓励上马用高等问题,使得以纤维素为原料生产燃料乙醇暂时处于试验中,离产非粮化原料生产燃料乙醇,我国燃料乙醇原料利用星多元化趋势业化生产还有一段距离。四、启示与建议以木薯为原料生产燃料乙醇在我国有很大的优势木薯耐早、耐综观世界各国燃料乙醇原料利用现状,可以看出目前的工业化生病害少易栽培广泛适宜栽培于热带亚热带地区包括海南全部、产的燃料乙醇原料绝大多数还是以粮食作物为主,从长远来看具有规广西广东和云南的大部分地区在福建、江西、湖南等省南部四川和模限制和不可持续性。以木质纤维素为原料的第二代生物燃料乙醇是贵州省南端的河谷地带都可种植木薯。据初步估算,仅种植木薯一决定未来大规模替代石油的关键。面对国际油价日趋高涨的趋势,生项,就可以满足全国推广10%燃料乙醇汽油的需要。物燃料乙醇作为最佳的石油替代能源之一,实现行业整体繁荣发展是2、甘茅可以期待的。但考虑到世界粮食安全第一代燃料乙醇的发展将不可具有生物产量高抗逆性强、适应性广等特点。我国是甘避免地面临瓶颈而在纤维素原料燃料乙醇生产上进行技术创新是突培生产最多的国家,甘薯种植面积厂,2005年种植面积500万m2破此瓶颈的关键目前我国应根据各地具体的资源情况适度发展以产量超过1亿吨。甘薯种植比较集中、面积较大的省份有四川、南、木薯、甘薯、甜高粱、甘蔗等非粮原料为主的燃料乙醇项目同时应积极重庆、山东、广东及河北等。甘若亩产鲜薯约2-5吨淀粉含量在18%调整策略,抓住机遇,加大投入力争在纤维素原料利用上有所突破,努山东、厂30%,约8吨甘薯可生产1吨燃料乙醇。力抢占未来生物燃料乙醇工业。3、甜高粱甜高粱对土地条件要求低,盐碱地、沙荒地都可以种。适应性也很【参考文献】:好,中国10℃以上年度有效积温2000℃以上的地区都可以种植,甜高【1]张希良,岳立,柴麒敏,威龙国外生物质能开发利用政策粱比其他作物抗旱、抗涝和耐盐磷。甜高粱秆糖度为14%,可以直接利]农业工程学报,2006,(22):4-7.用榨取糖分进行酒精发酵加工工艺比淀粉乙醇简单,糖分发酵后就成2]殷建平中国燃料乙醇发展潜力分析[中国石油大学学报为酒精。其加工成本也比较低,比玉米乙醇大约低0%。每1618吨(社会科学版)[J,2007,23(12):6-9.甜高粱茎秆可以生产1吨燃料乙醇。废渣还可以制取500千克生物柴油。甜高粱制取乙醇仅用其茎秆,甜高粱籽粒仍然作为粮食使用。【作者简介】:4、甘蔗刘(1969),男,中南大学在职项士,湖南化工职业技术学院讲甘蔗是最理想的燃料乙醇生产原料之一。我国2005年甘蔗种植师,从事生物化工专业的教学与研究,(上接第64页)借鉴国外安全管理方面的经验,结合目前我国油田建设安全管理今后的安全管理实践中加以历练以求不断完善和提高的形式,已提出在政府监察监督、建设单位行为规范和重视参与安全管理,社会管理方面加强安全管理的一些思路和做法,这些为有待于在今【作者简介】后的安全管理实践中加以历练以求不断完善和提高。赵军利(1971一)男,陕西延长油田股份有限公司团委政工师借鉴国外安全管理方面的经验,结合目前我国油田建设安全管理苗晓(1977-)女,陕西延长油田股份有限公司川口采油厂党办的形式以及提出在政府检查监督、建设单位行为规范和重视参与安全政工师管理、社会监理方面加强安全管理的一些思路和所发,这些将有待于在新西部2008.10期41一