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1、精细与专用化学品 2003年第21期指南开发Guide发展乙醇汽油产业中国科学院微生物研究所 罗明典摘 要 乙醇在化工、医药、生物教学与科研以及日常生活中有多方面实用价值。一些国家按10%比例将乙醇与汽油混合制成的E10汽油,可节约6%左右的石油。传统的甲基叔丁基醚增氧剂面临被淘汰,乙醇作为燃料汽油的增氧添加剂有非常重要的价值。关键词 乙醇 汽油 增氧添加剂 甲基叔丁基醚醇作为传统化工产品,主要在化工、医药、生物重要因素。为此,生物乙醇的发展很重要,尽管它含乙教学与科研以及日常生活中得到较为普遍的利
2、能量比汽油低25%～30%,但作为汽油增氧添加剂用;也可用做洁净能源。在巴西,用无水酒精做燃料使用,则可用E10汽油来替代汽车石油燃料,节省的世界上首架飞机已试飞成功。用酒精做燃料的最燃油。因此,推行E10汽油对保障能源安全和平衡大优势在于价格便宜,其价格只相当于汽油的1/4;国际收支是有益的。虽然目前乙醇汽油的生产规模并可大大减少环境污染。目前,在一些国家,通常将不大,但未来10年的发展,将有可能节省400万t乙醇按10%比例与汽油混合配制成乙醇汽油(简称汽油和10亿～20亿美元的进口费用。尽管未
3、来10E10汽油),使用它可节省石油6%左右,并且E10年的E10汽油所起的作用还有限,但这是发展洁净汽油洁净、不污染环境、能减少温室气体。据预计,能源的方向之一。在日本若使用E10汽油,可使温室气体从20%降到2 乙醇作为燃料油增氧添加剂的意义1%。因此,E10的使用对维持生态平衡十分有利,发展乙醇或乙醇汽油产业有着重要意义。国内外使用的传统燃油增氧剂是甲基叔丁基醚(MTBE),那些含铅石油或汽油长期使用这种增氧1 乙醇的价值剂,但该增氧剂有一个严重的缺陷———致癌性。一除上面提到在化工、医药等方
4、面的应用外,作为旦因某种原因泄漏,渗入环境水域或土壤中,将会成一种洁净能源,乙醇可以军民共用。它无公害,有益为一个最危险的因素,危害人类健康和生命安全。于环保;可直接做燃料使用。乙醇含能量比汽油低,目前全球每年对MTBE的需求量为2200万t,相当采用乙醇与汽油按比例配制较适合应用。于每天50万桶(1桶=3115加仑,1加仑=目前,我国也在进行乙醇汽油(E10汽油,即含317853L),占全球汽油体积2%,需求量非常大,仅10%生物乙醇)的实施计划;西方国家对乙醇汽油早美国的用量就占全球的63%;西
5、欧、东亚分别占全已有所开发、生产和使用。如日本汽车计划于2003球市场的13%和12%。20世纪70年代以后,当时年使用乙醇汽油混合燃料(酒精所占比例为10%),在燃油中使用MTBE的目的在于:①以它替换石油2008年在国内普及;美国等西方国家正在推广这种中对人体有害的铅;②添加这种化合物以提高油的混合燃料(酒精所占比例为12%)。随着汽车工业有效燃烧率,减少对环境污染。然而,这种MTBE的发展,未来汽车燃料的多样化是一个大趋势,而乙致癌性化合物易溶于水,也易于从加油站地下油罐醇汽油必将呈现其潜在的
6、商机。就我国而言,今后中泄漏;一旦它渗透到地下水中,很容易污染水源,10年汽车拥有量将迅速增加,有专家预测2010年给使用水者带来危害。就美国而言,有14%的饮用汽车拥有量将从1998年的1320万辆增加到3500井水被污染。与此同时,燃油使用后排放于环境中万辆左右,汽油消费占石油产品消费的比例增加到亦造成污染,也成为引发癌症不可回避的根源之一。1998年的11618%。这样,未来10年汽油消费随汽目前整治MTBE的办法包括:①停用或禁用。车的增加而必然上升。这将是影响石油安全的一个在美国,前总统克
7、林顿于1999年初宣布禁止使用11指南精细与专用化学品 2003年第21期开发GuideMTBE;此后,加拿大、日本等国家宣布于2006年全(2001)报道,美国研究人员从美国菌种保藏机构面禁止汽油中使用MTBE增氧添加剂,其生产产量(ATCC)中得到一株ATCC202057的杆状细菌,从已逐渐在减少。②研究开发无害含氧添加剂替代其混合培养物中经多次纯化而获该菌的高纯培养物。某些醇类产品大有希望,很有开发前景。除乙物,菌体大小为015～115μm,具有很高的代谢活醇之外,新开发的醇类产品如envir
8、olene也可替代力,MTBE浓度为5μg/L时,于25℃处理3天,可将MTBE,它是一种燃料级C1～8直链醇的混合物(水MTBE分解为叔丁基醇,最后将其转化为二氧化碳溶性、可被生物降解),一般生产甲醇的装置略加改和水,也就是说,MTBE的分解率达100%。若处理造就可用于此产品的生产。用它替换MTBE也是27h,则MTBE的降解率为95%。该菌还对其他醚可能的;但作为汽油含氧添加剂使用之后,是否有负类物质如乙基叔丁基醚等有降解能力。如果该菌在面效应,须通过试验以进一
