5.2.2淀粉质原料乙醇燃料生产
随着科学的发展和技术的进步,各种高新技术不断涌现,如膜分离、真空蒸馏、微生物固定化、高效换热、自动化控制和基因育种等,传统利用淀粉原料生产乙醇的工艺过程已具有现代技术特征,而引起广泛的注目。现代高效的乙醇发酵反应器系统,使得乙醇生产成本大幅度降低,特别在利用廉价原料时,已具备与石油燃料在价格上的竞争能力。目前,我国政府已经支持了利用陈化粮生产燃料乙酸工业建设项目,其中吉林省已启动利用玉米陈化粮的燃料乙醇项目,年生产能力80万吨,总投资达32亿元2河南省也启动了利用玉米和小麦陈化粮的燃料乙醇项目,年生产能力30万吨,估计总投资在12亿元左右。本项目在于利用地方的资源优势,如四川、山东和河北等省的甘薯,云南的木薯等淀粉质原料,发展乙醇 产业化潜力分析:
(1)随着农业的发展,农民卖粮难问题日益突出,人们环保意识的不断增强和建设国际化大都市,提高城市文明程度的要求,都为燃料乙醇的生产和乙醇汽油的推广提供了机遇和市场。
(2)目前,我国每年进口石油及其产品约7000万吨,若以乙醇补充其中50%,即3500万吨。
(3)我国的炼油能力已超过2亿吨/年,1999年汽油消费量达5000万吨,而且还以13%的速度递增,如果燃料乙醇按10~30%加人汽油中,每年需求量在500~1500万吨。
(4)目前我国的乙醇生产能力为500万吨,距推广乙醇燃料的需求产量相差甚远,也就是说我国的乙醇生产能力至少达到4500万吨,是目前的9倍,才能满足未来液体燃料最低的市场需求。
(5)我国每年有近3000万吨的陈化粮和近4000万吨薯类淀粉原料,可保证l800万吨乙醇产量的原料来源。此外,可推广高产能源作物以保证原料供给。
5.3.3 甜高梁及其茎秆制取乙醇燃料
由于甜高粱的综合利用优于单纯的农业开发,近年来尤其受到各国普遍重视。种植甜高梁每亩耕地不仅能像粮用高粱一样可收获粮食,还能收获富含糖份的茎秆,经发酵可生产乙醇,故有“高能植物”之称。采用锥形三段流化床生物反应器的固定化酵母连续乙醇发酵新工艺是当今世界上高科技生物技术,为开发甜高粱茎秆汁液制取乙醇,降低设备投资,提高经济效益开发了新工艺。种植甜高粱茎秆汁液不仅为生产乙醇燃料提供优质原料,又可用以生产糖、糖浆、酒和味精的原料;残渣可用于生产饲料、纸和纤维板等,籽粒则不仅是粮食,而且也可作为饲料和乙醇生产的原料。建设一个年产2万吨的乙醇厂,以甜高粱茎秆为原料生产乙醇燃料,约需要6万亩土地,最大收集半径仅为10公里;如果残渣也用于生产乙醇燃料,则仅需要4.5万亩土地,最大收集半径为8公里。通过综合开发利用,将建立农业、畜牧业、加工业的联合企业,体现甜高粱的综合价值,效益将成倍增长。 产业化潜力分析:
(1)我国约 1.1亿公顷的宜林宜农荒山荒地,适宜种植高产能源植物,如甘薯、木薯和甜高粱等。若利用其中20%的土地来种植甜高粱,或种植面积达到2200万公顷,每年可提供 11亿吨甜高粱茎秆用于燃料乙醇生产,乙醇年产量达 7000万吨。
(2)目前,我国每年进口石油及其产品约7,000万吨,若以乙醇补充其中50%,即3,500万吨,则需要约1,100万公顷土地,但不影响粮食生产。
(3)目前我国的乙醇生产能力为500万吨,距推广乙醇燃料的需求产量相差甚远,也就是说我国的乙醇生产能力至少达到4500万吨,是目前的9倍,才能满足未来液体燃料最低的市场需求。
(4)生产则年产量生产每公顷每年生产30吨生物质,则每年可新增生物质资源近30亿吨,而利用其中30%来生产液体燃料,即可解决2010年时所需的石油燃料缺口。
5.2产业化前期优先示范项目
5.2.1纤维素废弃物生产燃料乙醇
本项目以木质废弃物为出发点,开展纤维素废弃物生产燃料乙醇技术的最佳工艺及示范工程研究,为将来大规模利用生物质能资源开发燃料乙醇提供技术支撑,逐步向利用农林废弃物和纤维素类能源植物等资源转移。研究重点是系统技术集成,包括采用纤维索废弃物水解、乙醇发酵、水解残渣综合利用及“三废”处理技术等。
5.2.2生物质裂解液化生产生物油
本项目为高效利用我国资源丰富的农林废弃物,以低成本、低污染、高效率的方式生产生物质液体燃料一生物油为目标,开发热裂解液化生产技术,开展生物质快速裂解液化中间实验系统的示范和研究。本项目的研究重点为高效的快速裂解工艺及其装置,生物油精炼工艺与设备,副产物综合利用和相关的环境技术。 6、结论 我国生物质能资源丰富,通过大力发展高产能源植物资源,将能够确保我国大规模发展生物质能源产业所需的原料供应。经过二十余年的研究与开发,我国已掌握了一批先进的生物质能源生产技术,包括淀粉质原料生产乙醇技术、沼气生产及其利用技术、秸秆气化集中供气技术、生物质气化发电技术、甜高粱及其茎秆生产乙醇生产技术,目前已具备产业化的技术与市场条件。一些新技术到达产业化前期示范的技术水平,包括纤维素废弃物生产燃料乙醇和生物质裂解液化等:同时,通过不断的技术创新,将会涌现更多高效利用生物质能新技术,将为我国发展生物质能源产业提供技术支撑。


