中国开发利用乙醇汽油前景分析.pdf

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1、中国开发利用乙醇汽油前景分析彭思语董静雅赵文慧柳杨万雨晨摘要：通过分析农业玉米生产，工业上乙醇制造，及能源上石油现状及发展前景，通过必要的计算，认识到乙醇汽油的优与劣。预测中国推行乙醇汽油前景及做出有关建议。关键字：乙醇汽油，玉米，生物能源，环保工艺引言：燃料乙醇是指以玉米、小麦、薯类、高粱、甘蔗、甜菜等粮食作物和非粮食作物为原料，经过发酵、蒸馏制得乙醇，脱水后再添加变性剂，成为变性的燃料乙醇。资料显示，燃料乙醇至今已有30多年的发展历史，上世纪70年代，巴西利用甘蔗、美国利用玉米分别制造出了燃料乙醇。目前，全球有近3000万吨的燃料乙醇年产规模，预计2010年将达到5000万吨。

2、并且，玉米已成为燃料乙醇最主要的原料，数据显示，2001年国内酒精原料中玉米所占的比重为59%，到2005年已经上升为76%。据专家介绍，我国生物质能源十分丰富，开发生物质能源潜力巨大，其中燃料乙醇是发展生物质能源的首选产品。的确，乙醇汽油作为一种新型清洁燃料，是目前世界上可再生能源发展的重点，符合我国能源替代战略和可再生能源发展方向，能改善油品的性能和质量，具有显著的环保效应，成为解决“三农”问题的新增长点，促进了农业生产与消费的良性循环，实现农副产品的增值与转化，具有良好的经济和社会效益，是体现循环经济思路的新型产业。然而，有些人也对这一产业的发展价值提出了质疑，首先，在玉米转

3、化为乙醇的过程中，能量转化的效率是否足够高？转化技术是否已经成熟并可以投入大规模生产中？其次，乙醇燃料是不是真的环保？而且玉米的产量是不是足够？作为一种粮食作物，玉米过多地用于能源生产上势必会造成更加严重的饥饿问题。因此，探寻生物乙醇燃料的发展前景十分必要。乙醇汽油工艺流程：中国玉米乙醇项目引进国外先进技术和关键设备,以玉米为原料,采用改良湿法生产燃料乙醇。如图所示,生产过程包括玉米预处理粉碎、脱胚制浆、液化、糖化、发酵、蒸馏、脱水和变性。(1)玉米脱胚制浆玉米经水或酒糟离心清液在一定温度下进行浸泡,浸泡后的玉米经破碎磨破碎,分离出胚芽并将纤维及淀粉颗粒破碎到一定的粒度。脱胚后的玉

4、米淀粉浆含有淀粉、蛋白质和纤维等物质送人液化工段。(2)液化、糖化和发酵淀粉在高温下糊化,同时在阿尔法淀粉酶的作用下降解,物料的粘度降低,这一过程称为液化。液化后的醒液称为液化醪。液化前需加人氢氧化钠和氨水来调节物料的值和补充部分氮源,同时加人氯化钙用于保持阿尔法淀粉酶的稳定性。液化醪经稀硫酸调节PH值后加人糖化酶进行糖化。糖化的目的是将液化醪中的淀粉及糊精水解成酵母能发酵的糖类主要是单糖及部分二糖及三糖,如葡萄糖、麦芽糖、蔗糖等,糖化后的醪液称为糖化醪。通过酵母对糖化醪进行连续发酵。在发酵过程中,酵母将糖转化成乙醇和CO2,同时释放出热量。所产生的二氧化碳经水洗回收随之带出的乙醇

5、,排人大气。（3）蒸馏、脱水、变性含有乙醇的发酵成熟醪通过蒸馏装置进行蒸馏提纯。所产生的高纯度乙醇蒸汽经过两级分子筛的交替吸附作用吸除水分,从分子筛出来的含有少量水分的乙醇气体经冷却后即为燃料乙醇。分子筛即3A沸石。该材料上的微孔孔径比水分子大,而小于乙醇分子,因此水分子可以被吸附,而乙醇分子可从其表面通过,产生高纯度乙醇气体。所生产的燃料乙醇加人体积分数为2%--5%的变性剂(汽油)成为变性燃料乙醇产品。中国玉米资源现状：十年来，中国玉米产量持续增长，并随着市场需求量增大，出现快速增长的趋势，为玉米乙醇工业提供了基础。玉米生产为高度劳动密集型产业，用玉米生产燃料酒精，2004－2

6、008年玉米价格的上升，为增加农民收入创造了条件。报价单位价格（元/吨）哈尔滨1580长春1450沈阳1680石家庄1700成都1960济宁1720合肥1880南京1840中国汽油资源现状：汽油在社会生产中占有极为重要的地位。不夸张的说，没有汽油，整个人类社会都面临瘫痪的危险，更不用说人们正常的生活秩序也会被打乱。但汽油作为不可再生能源，总有资源枯竭的那一天。专家估计地下总共还有2万亿桶石油可供开采利用，可供人类消费近80年。中国的情况是不容乐观的，虽然中国地大物博，但是中国已成为世界第二能源消费国，中国日能源消费量如下图-1所示。2007年，我国汽油的总消耗量就达到了0.55亿吨

7、。据海关统计，2007年全年我国的石油进口量就有1.968亿吨。我国已经成为了石油消费绝对水平上的第二大国，增量水平上的头号大国。根据我国研究机构预测，2020年中国石油产量约为1.85亿吨，仅汽车工业耗油量即达2.18亿吨。也就是说中国在2020年就无法满足自身汽油需求。根据国际能源机构（IEA）预测，随着越来越多中国消费者购买汽车（私人车数量见表二），到2030年，中国石油消耗量的80%需要依靠进口。随着能源进口依存度不断提高，我国汽车燃油消费的增长，不仅从战略上