生物乙醇汽油市场展望

化学工业第27卷第10期30CHEMICAL INDUSTRY2009年10月生物乙醇汽油市场展望汪多仁(中国石油吉林石化公司石井沟联合化工厂,吉林石井沟132101)摘要:介绍国内外生物乙醇汽油发展形势,对该产业的发展前景进行了讨论。关键词:乙醇;汽油;合成燃料;生物工程;能源政策;远景文章编号:1673-9647(2009)100030-04中图分类号:TE667献标识码:A生物乙醇汽油已成为新燃料潮流中的代表。为乙醇。日本优选的菌种可将木糖及纤维二糖转这一趋势主要基于应对石油危机的到来;为过剩化为乙醇和葡萄糖。的农作物提供新的产业化市场。美国开发的70%浓酸解法,是在较低的温度环境污染、全球变暖和能源短缺已经使可持和压力下,将高聚糖水解成单糖,单糖收率97‰。续发展成为当今世界各国所面临的最大挑战。为利用农作物秸秆、木屑、废纸是木质纤维素类生了逐渐摆脱对石油的过度依赖,减少温室气体排物质T业转化的一个重要方向,主要生产工艺过放,许多国家纷纷寻找石油的替代能源。我国是程包括原料预处理、纤维素水解、五碳糖与六碳仅次于美国的能源消费大国,每年需要从国外进糖发酵、乙醇分离。口大量的石油。预计2020年我国石油消费量最少新T艺能在30℃的较低温度下进行,使水解需要45亿t,届时石油对外依存度可能达到60%,和发酵同时发生。工艺最大的优点是能够降低生因此确保国家能源安全具有重大的战略意义产成本,比现有技术的工艺费用节省了3~4倍;随着人类的发展和社会的进步,人们更加关是今后技术开发的一个重要方向注环境问题。石油和天然气在使用过程中会产生为实现乙醇发酵连续化,可以采用对乙醇进大量有毒气体,由此导致全球气候的变化,以生行原位分离的乙醇发酵与渗透蒸发膜分离技术的物质为基础的液体燃料利用,可以明显减少温室耦合。气体排放,以在汽油中添加10%的燃料乙醇为例,生物法生产乙醇具有反应条件温和,节能的将可减少25%~30%的CO排放,分别减少6%~发展优势。采用膜法处理工艺无废水排放,排除10%和20%的CO2和氮氧化物排放。对环境污染;从精馏塔顶得到的工业乙醇直接进1生物废料生产燃料乙醇人膜组件,渗透余液(无乙醇的水)的热量又可农作物秸秆是木质纤维素资源的重要组成部以回收利用,热能消耗小,不需费用很大的化学分,我国现有可利用的农作物秸秆资源在7亿ta添加剂,如采用苯为恒沸剂的恒沸精馏。左右,但是利用率不到5%(主要用于造纸)。利由于能将燃料乙醇所需的酶制剂成本减少到用“绿色生物化工”技术将其转化为乙醇等,则2.642~4753美分/L,扫除了运用生物废料生产燃可创造数百亿元的价值。生物质资源的转化和利料乙醇的主要经济和技术障碍。维信( novozymes)用,“绿色化学”和技术将是大有作为的公司宣布,纤维素酶的生产成本可降到5284国外开发的工艺是以纤维素为原料,综合利美分几以下,并将实验室条件下生产燃料乙醇所需用造纸废液、木屑、木材、秸秆、稻草、籽壳和的酶制剂成本减少到26424753美分/,扫除了城市垃圾中所含的大量纤维物质等可再生木质纤用生物废料生产燃料乙醇的主要经济和技术障碍。维类原料(主要含纤维素、半纤维素和木质素三收稿日期:2009-08-15大组分)生产燃料乙醇。美国普渡大学用木糖异作者简介:汪多仁(1946-),男,辽宁省人,翻译,从事信息翻构酶将木糖转化为木酮糖,木酮糖可被酵母发酵译工作。第10期汪多仁:生物乙醇汽油市场展望31新技术的突破需要多学科的交叉、融合以及尽的再生资源,为人类提供了新的能源,具有较从基础研究、应用研究到产业化研究的联合攻关,好发展前景。乙醇汽油被誉为和汽油等“黑色能此外还需要国家政策支持和资金投入,使木质纤源”相对的“绿色能源”,从而发展乙醇汽油具有维素燃料乙醇的生产技术更加成熟,生产成本能巨大的经济效益和社会效益。与汽油、天然气相当或更低。到那时,木质纤维作为应对气候变化战略的一部分,西欧和北素乙醇不但可以作为燃料乙醇,同时可以作为工美政府强制要求,在未来15年里汽油和柴油中要业化学品的前体,部分或完全取代石油、天然气添加更多的生物燃料组分。修改后的欧盟燃料质等不可再生资源在全球大规模使用,实现人类、量法规定,欧盟汽油中再生乙醇的含量将从5%倍资源、环境的可持续协调发展。增至10%,汽车制造商甚至已允许汽油中乙醇的燃料乙醇的使用对发展农业有重大意义。目含量高达30%,生物燃料之所以变得更加具有吸前,世界上燃料乙醇大部分是以甘蔗、玉米、薯引力,还因为在近年来原油价格偏高的形势下,干和植物秸秆等为原料糖化发酵制造的。其生物生物燃料成为传统交通运输燃料的廉价替代品。质的量完全抵得上石油的消耗量。世界各国,尤发展中国家如中国和印度,也计划大力发展生物其是美国、加拿大、德国、瑞典、日本等发达国燃料。家,都在致力于开发清洁高效的生物质资源利用2生产现状技术,以达到保护矿产资源、保障国家能源安全、21国外实现CO2减排和经济可持续发展的目的纤维素乙醇特别是利用农作物秸秆生产乙醇据美国能源部门预测,2015年由木质纤维素最有可能成为车用替代燃料,随着石油资源供应制燃料乙醇有望在技术和经济性上过关,实现工趋紧,纤维素乙醇的产业化研究已成为全球生物业化生产。若要实现生物燃料的持续发展,必需技术和可再生能源研究的焦点之越来越多地从非粮食作物及秸秆、谷皮,甚至是在美国,纤维素乙醇的研究和推广已经纳入木屑所含生物质中制取。将廉价的生物质资源转到国家战略的范畴。美国能源法案要求到2012年化为有用的化学工业品和燃料是发展我国绿色化从纤维素来源生产乙醇的比例占3%,到2022年学的战略目标。木质纤维资源是地球上现存量最达到4%。据此估算,美国到2012年需生产153大的生物质资源,也是当前利用率最低的资源,CL纤维素乙醇(乙醇燃料需求总量估计5CL),是各国新资源战略的重点之2022年达到600CL纤维素乙醇(乙醇燃料需求按照目前已探明的世界石油储量和开采速度,总量估计1363CL)。为了推动目标的实现,美国全球石油的平稳供应只能维持40年左右,发展可能源部( U.S. Department of Energy)曾投资35再生能源特别是生物能源,是解决能源危机的重亿美元,用于建造生产纤维素乙醇的工厂。2007要出路。燃料乙醇由于成熟的生产应用技术和丰年6月,美国农业部和能源部共同支持了3个纤富的原料来源成为世界各国首选的生物能源,但维素乙醇产业化示范项目,即: Abengoa公司在目前的燃料乙醇主要是由粮食转化而来,它们虽内布拉斯加州建设的以玉米秸秆作原料的乙醇生属可再生资源,但生产受到粮食产量的限制。为产厂、 Broin公司在艾奥瓦州建设的以整个玉米解决这个问题,全世界都将目光集中在产量大、(包括秸秆)作原料的乙醇生产厂和 logen公司在来源广的纤维质原料。利用秸秆等农林废弃物生爱达荷州建设的以麦秸秆为原料的乙醇生产厂。其产燃料乙醇,不但可以解决燃料乙醇生产原料的中, logen公司的项目最大,生产规模将达1893不足,还可以解决农林废弃物的出路,减少农林ML/a,总投资高达4亿美元,美国农业部和能源废弃物对环境的污染。部共投资8000万美元。截至目前,美国能源部从世界石油资源储量和消费量看,全世界尚已经投资了12家即将建立示范和商业规模工厂的能开采的石油约2万亿bb,全世界每天的石油需公司。为支持纤维素乙醇的产业化,美国政府免求量为7485万bl。因此,全世界石油资源最终除了纤维素乙醇0.2668美元几的税。将枯竭,人类面临必需用新的能源代替现有的石为占领未来生物能源的制高点,同时加上政油。生产燃料乙醇,其原料秸杆是地球上取之不府的支持,越来越多的公司参与到纤维素乙醇的化学工业CHEMICAL INDUSTRY2009年第27卷产业化开发中去。2007年6月美国BP公司宣布2010年需燃料乙醇640万t/a,发展燃料乙醇对将在10年内投入5亿美元,与加州伯克利大学、保护生态环境、促进农业发展、增加劳动力就业伊利诺斯大学合作,建设世界上第一个能源生物机会、改善人们生活水平、提供战略物资、增加科学研究院,重点研究纤维素燃料乙醇。国防力量具有重大意义美国Ⅴ elenium公司纤维素乙醇工厂是美国第发展以经济、节能、环保、安全、舒适为特个示范性的53ML/a纤维素乙醇厂,于2008征的绿色汽车符合汽车工业可持续发展的原则和年5月投入运行。 Verenium公司期望把生产成本要求,我国国内民用汽车每年约消耗我国汽油总控制在05284美元/L,这将对谷物原料乙醇和产量的85%,柴油总量的20%,油料供应问题日汽油产生一定的竞争力。2009年该公司正在进渐严重。国产单车污染物排放远高于发达国家行商业化规模的建设,将达到757-114ML/a汽车尾气污染已成为大城市的主要污染源之生产能力。因此,为了实现汽车工业的可持续发展,我国需2005年5月,加拿大政府核准投资5亿美元要大力发展“绿色汽车”技术。在萨斯喀彻温省建设纤维素乙醇年产量将为870ML石化能源(石油、煤等)日趋枯竭,油价暴的装置,于2011年建成。涨,环境污染及全球变暖问题严重,利用生物质迄今为止,全世界已有十几套纤维素乙醇的能源取代化石能源已势在必行。全球每年有2000中试生产装置在运行。为了能够提高我国在新的亿t光合成有机物,能量相当于全球每年消耗能资源竞争领域内的优势,尽快实现纤维素乙醇产量的10倍,但是目前利用率还不足每年消耗能量业化已势在必行。结合我国资源匮乏的国情,在的7%。乙醇是一种可再生能源,将它按适当的比国内发展纤维素乙醇更加具有现实意义。例调入汽油中可以提高汽油的辛烷值,增加汽油22国内中的氧含量,降低汽车尾气中CO和碳氢化合物我国山东泽生生物科技有限公司采用中国科的排放。因此,世界上已有很多国家将乙醇作为学院过程工程研究所技术,建立了3ka秸秆酶汽油的调配组分,推广应用乙醇汽油。到2010乙醇产业化示范工程,包括5m气爆年,美国计划将燃料乙醇年产量增加到2243万t;系统、100m3纤维素酶固态发酵系统和110m3秸到2025年,75%的石油能源将被生物质能源所取秆固相酶解、同步发酵吸附分离三重耦合反应装代。欧盟、日本也在加速发展燃料乙醇,并且提置以及配套设备等建设。出了摆脱依赖石油的日程表。2008年4月河南天冠集团5000U/a秸秆乙醇今天,以乙醇燃料为代表的“绿色能源”已项目在南阳市镇平县工业园区建成投入试运行,经走到一个关键的十字路口,但它是一次挑战和总投资6150万元。包括建设1万ta纤维素酶和产业转换的契机。5000t秸秆乙醇生产装置一套,以及相关公用工十一五”末期,我国燃料乙醇的产能将从程。根据现有5000/a秸秆乙醇示范生产线试运目前的102万ta达到500万Ua,成为仅次于巴行情况,每生产1t乙醇需要6.5-70t的秸秆。西、美国的第三大燃料乙醇生产和使用国2009年建成1万a纤维素乙醇标准化示范工厂。为避免对粮食生产威胁,我国发展燃料乙醇吉林燃料乙醇有限公司正在建设3000/a纤也正在从粮食为主的原料路线向非粮转变。2010维素乙醇生产装置,准备今年投产。在解决燃料年,我国可再生能源在能源结构中的比例将提高乙醇的“口粮”的过程中,利用农作物秸秆生产到10%,到2020年将达到76%左右。到2020纤维素乙醇正成为开发热点。年,我国需要在新能源领域的投资达8000亿元3市场展望左右。我国致力于发展新能源将带来巨大商机。我国燃料市场将需要大量的乙醇,该产品将用非粮物质替代石油将是长远的方向。我国农村占领市场份额的25%-30%。如果在汽油中添加劳动力丰富,在田头地角都可以种植纤维素原料10%的燃料乙醇,则可以替代360万t的汽油,这植物,更有条件发展。是一个巨大的乙醇需求市场。在我国发展燃料乙醇势在必行。由于能源短我国于2005年全面推广乙醇汽油,预计到(下转第36页)36CHEMICAL INDUSTRY2009年第27卷注意的几点问题[门.建筑市场与招标投标,2007,[4]张新华,孙秀红.建筑工程投标报价技巧的案例分析4):39-40[J建筑经济,2007,(3):79-81.Quotation Skills of BoQ Bidding Mode in Construction EnterprisesShEN Wei!, LEI Yong-(1. Wuhan Institute of Technology Environment and Urban Construction College, Wuhan 430073, China2. China Wuhuan Chemical Engineering Corporation, Wuhan 430073, China)Abstract: To analyze the main advantages of valuation of quantities by adopting new standard. to describe some points that shouldbe paid attention to during the establishment of quotation for bidding unit. To summarize the business skills and operation methods ofmprehensive unit prceKeywords: list of items of quantities; bidding; comprehensive unit price; quote skillsA(上接第32页)缺,我国从1998年开始成为石油输人国。我国每10%的燃料乙醇。年有6.5亿t废弃的秸秆,如果用于生产燃料乙我国计划汽油按照70%比例掺烧乙醇。目前醇,则乙醇年产量可以达到13亿t,相当于2.7正在拟订生物能源替代石油的中长期发展目标,个大庆油田产量,产值约为9450亿元。我国目到2020年,生物燃料生产规模达到2000万ta,前汽油的年消耗量超过6000万t,如果总消耗量其中生物乙醇1500万U/a、生物柴油500万t/a的10%被燃料乙醇取代,每年至少需要600万t由此可以在2020年以前把我国石油的对外依存度燃料乙醇。现在销售的欧E93号汽油中就含有控制在50%以下,提高我国的能源安全。Market Perspective of Bioethanol IndustryWANG Duo-ren(Petro China Jilin Petrochemical Corporation, Jilin 132101, China)Abstract: To introduce the current situation of bioethanol at home and abroad. To discuss the development perspective of bioethanolKeywords: ethanol; gasoline; synthetic fuels; biotechnology; energy policy: perspective分注扫《深冷技术》是国内外公开发行的全面报道中国气体分离与液化设备行业的专业性科技类图书,内容丰富,实用性和针对性强,为国内制氧厂、站必备,低温部门必需。栏目设置:专題综迷、设计安装运转、挖潜改进、故障处理、安全技术、行业信息等;2010年《深冷技术》,自办发行,定价:90元(含邮费)。地址:杭州市东新路388号杭州深冷文化传媒有限公司邮编:310004电话:0571-8537252285869235传真:0571-85372442http://snji.chinajoUrnAl.nEt.cnE-mail:slbjb@263.net