新能源技术——燃料乙醇
燃料乙醇生产的工艺流程
燃料乙醇生产的工艺流程燃料乙醇是一种能源资源丰富、环保、可再生的生物能源，其生产工艺流程包括生物质原料处理、糖化、发酵、蒸馏等多个环节。
下面我们将逐步介绍燃料乙醇的生产工艺流程。
第一阶段：生物质原料处理生物质原料主要包括玉米、甘蔗、木材、秸秆等。
在生产过程中，首先需要将生物质原料进行破碎、研磨处理，以增加原料与水的接触面积，有利于后续的糖化和发酵。
随后对原料进行蒸煮处理，以破坏纤维素结构，使得纤维素和半纤维素变得更易被酶解成糖类物质。
第二阶段：糖化糖化是将原料中的淀粉或纤维素水解成糖类物质的过程。
将蒸煮处理后的原料加入水中，然后添加酶类催化剂，通过恒温发酵，使得淀粉转变成葡萄糖，纤维素转变成木糖和半乳糖等，这些糖类物质是后续发酵的主要碳源。
第三阶段：发酵在糖化过程中得到的糖类物质要进一步进行发酵，将糖类物质中的葡萄糖转变成乙醇和二氧化碳。
发酵一般使用酵母菌进行，通过向糖类物质中添加适量的酵母菌和其他营养物质，发酵温度和pH值的控制，使得乙醇逐渐积累并达到理想的浓度。
第四阶段：蒸馏发酵后得到的发酵液要通过蒸馏过程进行乙醇的提纯。
首先通过蒸馏设备将发酵液中的乙醇分离出来，随后经过精馏等处理，将乙醇的纯度提高到工业标准。
在蒸馏过程中还会产生一定量的醛类和杂醇物质，需要进行分离和脱除，以确保乙醇的纯度。
第五阶段：除水处理生产的燃料乙醇中会有一定量的水分，需要通过脱水处理使得乙醇的含水量降至工业标准以下，一般采用分子筛吸附或气相或蒸馏等方法进行脱水处理。
第六阶段：添加剂处理最后一步是对乙醇进行添加剂处理，这包括添加防腐剂、防结霜剂、色素等，以提高乙醇的稳定性和适用性，保持产品的质量和使用寿命。
通过以上几个阶段的工艺流程，原料中的糖类物质被转化为燃料乙醇，成为一种环保、可再生的生物能源，其生产工艺流程相对复杂，需要控制好各个环节的操作条件和原料质量，以便生产出高质量的乙醇产品。
同时，通过改良工艺流程，优化生产设备，采用新型酶类和菌种等，还可以提高乙醇的产率和降低生产成本，促进生物燃料乙醇产业的可持续发展。
燃料乙醇技术讲座(二)燃料乙醇的生产方法
燃料乙醇技术讲座(二)燃料乙醇的生产方法燃料乙醇是一种常见的可再生能源，对于减少碳排放和保护环境具有重要意义。
在本文中，我们将为大家介绍燃料乙醇的生产方法。
燃料乙醇通常是由生物质或石油化工原料制成。
目前，生物质燃料乙醇的生产方法是最为成熟和广泛应用的。
生物质燃料乙醇主要由玉米、木薯、甜菜、红甜菜和其他淀粉质和糖类植物材料制成。
其制备方法可分为两种基本类型：一是糖类发酵法，包括口腔清洗(玉米、木薯)、硫酸水解(木薯、搽鼻、红甜菜)、酶解(甜菜)等方法；二是纤维素生物质制乙醇，通过热水预处理、酸碱处理及发酵来提取纤维素中的乙醇。
其中，口腔清洗法是一种最常见的生产方法。
其生产过程包括清洗、磨碎、酸化、发酵和蒸馏。
首先，将玉米或木薯粉末清洗干净，然后磨成细粉。
接下来，将粉末的PH值酸化至4-4.5，使其中的淀粉质和糖类顺利发酵，并在恰当的温度范围内进行发酵反应。
发酵结束后，需要进行蒸馏，以去除杂质和纯化乙醇。
相对于口腔清洗法，硫酸水解法更常用于处理木薯、搽鼻、红甜菜等杂能源原料。
其原理是使用硫酸将木薯中的淀粉水解成葡萄糖，成为发酵过程的葡萄糖溶液。
纤维素生物质制乙醇则是通过三步方法获得乙醇。
第一步是用热水预处理纤维素生物质，使其晶格结构松散，易于生物酶降解。
之后，加入硫酸等酸成分，使木质素溶解，并将纤维素降解。
第三步，进行发酵，利用酵母对糖类成分进行发酵，最终得到乙醇产物。
此方法具有非常重要的应用价值，既能有效利用大量的秸秆、木片等废弃物，同时也为多种产业提供了新的发展方向。
总之，燃料乙醇的生产方法众多，但都可以分为这些基本的类型。
这些技术的持续发展和优化，是燃料乙醇领域不断推进的重要环节。
燃料乙醇作为一种可再生能源，在现代社会中的应用越来越广泛。
在这个过程中，我们需要遵循一些原则和规则，以确保燃料乙醇的生产和使用是可持续和环保的。
在本文中，我们将分析燃料乙醇的相关数据，以了解其市场前景和生产技术性能的基本情况。
解读燃料乙醇
解读燃料乙醇解读燃料乙醇张晓阳能源是人类生存和发展的基本需求。
随着社会经济的持续高速发展，用以支撑社会进步的一次性能源的代表－－石油，已成为现代文明赖以生存的“血液”。
然而，地球上的一次资源是有限的，并且已呈逐渐枯竭之势。
据联合国能源组织多次评估，地球上的石油储量再有五十年左右大工业化开采将趋结束。
我国的时间将更短，据专家预计只有三十年左右。
能源短缺已是现代社会面临的一个重大问题。
如果没有能源，人类生活就无从谈起，现代社会文明就无法继续。
为了寻求替代能源，几十年来，人们做了不懈的努力。
通过大量的研究、对比和实践，来寻找可方便制取并使用的可再生能源。
近些年来，许多人都把目光又集中在传统产品乙醇上来。
二十一世纪，燃料乙醇将会成为主要的新兴能源之一，将会逐步发展成为新能源的亮点，焕发出朝阳产业的无限生机。
一、对本世纪乙醇将形成新的基础产业的基本认识1、乙醇是自然界难得的一种永远可再生的无限闭路循环的清洁物质。
乙醇和植物（包括粮食）一样，是太阳能的一种表现形式。
自然界的植物通过光合作用，产生生产乙醇的基本原料，在乙醇的生产和消费过程中，又全部分解为植物光合作用的原料，周而复始，永无止境。
用学术的话讲，植物光合作用的主要产物为六碳糖，六碳糖是纤维素和淀粉的基本分子。
在生产乙醇的过程中，六碳糖中的两个碳转化为二氧化碳，四个碳转化为乙醇。
乙醇做为能源经使用消费之后，又转化为四个二氧化碳回归自然界。
这六个二氧化碳分子经光合作用，又原封再合成一个六碳糖，就这样永远闭路地在大自然界中循环。
这一科学而又神奇的功能，决定了乙醇的可再生、资源丰、无污染特性。
另一方面，乙醇又是一个极具兼容功能的物质。
它既卫生，又安全，广泛地应用于食品、饮料、医药、香精香料领域，渗透到了人们生活的各个方面。
它又是一种优良的化工基本原料，从精细化工、有机化工到石油化工，都有它不可替代的广泛用途。
同时，它又是一种难得的清洁、方便、安全的能源。
所有这些特性，造就了乙醇理所应当地成为目前世界上可再生资源研究的重点方向。
燃料乙醇 政策
燃料乙醇政策燃料乙醇作为一种清洁能源，被广泛地运用于交通领域。
近年来，国家出台了一系列的政策以推广燃料乙醇的使用，目的是为了满足绿色发展的需求，缓解能源紧缺的问题，并降低污染物排放。
本文将详细介绍燃料乙醇政策。
第一、燃料乙醇的生产对于燃料乙醇的生产，我国有着严格的监管标准。
2017年出台的《中国燃料乙醇推广应用行动计划实施方案》要求，燃料乙醇的生产必须符合国家的质量标准。
此外，生产燃料乙醇的企业必须符合环境保护要求，达到零排放，不得对环境造成污染。
第二、燃料乙醇的使用在燃料乙醇的使用方面，国家也出台了多项政策，如《中华人民共和国清洁能源汽车推广应用促进法》、《新能源汽车产业发展规划（2021-2035年）》以及《双积分管理办法》等。
其中，《中华人民共和国清洁能源汽车推广应用促进法》明确规定，公共交通、出租车、物流车、政府汽车和公共机构汽车等公共汽车应在规定期限内使用清洁能源车辆，包括使用燃料乙醇作为燃料的车辆。
同时，各地也推出了多项扶持措施，如降低燃料乙醇车辆购置税、免收高速公路通行费等。
第三、燃料乙醇的市场发展为了促进燃料乙醇的市场发展，国家还出台了一些促销政策。
例如，在北京和上海等地，政府通过向燃料乙醇经销商提供优惠价格来降低其成本，以鼓励更多的消费者选择燃料乙醇汽车。
同时，政府还加大对燃料乙醇研发的投入力度，推动其技术升级和成本降低。
第四、燃料乙醇的环保作用燃料乙醇与传统燃料相比，具有显著的环保作用。
通过燃烧燃料乙醇，可以减少废气污染的排放。
燃料乙醇的燃烧过程中产生的二氧化碳与植物光合作用产生的氧气达成平衡，不会对大气环境产生额外的负面影响。
此外，燃料乙醇的生产过程中所使用的原材料为植物生物质，不会对环境造成过度的破坏。
总体来说，国家政策推广燃料乙醇的应用，既是为了绿色发展，也是为了缓解能源紧缺的问题，并降低污染物的排放。
对于广大的消费者来说，使用燃料乙醇的汽车，不仅可以降低燃油成本，还可以达到保护环境的目的。
燃料乙醇技术讲座(三)燃料乙醇发酵技术
燃料乙醇技术讲座(三)燃料乙醇发酵技术燃料乙醇发酵技术是把利用微生物而产生的乙醇作为能源的过程。
在这个过程中，微生物会将各种转变成糖类的碳水化合物通过发酵转变成乙醇和二氧化碳。
一般而言，燃料乙醇发酵技术是通过酒精发酵把食品作物和作为饲料的粮食的典型氨基酸和糖转化成乙醇而形成的。
燃料乙醇发酵技术的基本过程是什么？- 收集可发酵的质料。
蔗糖、淀粉、纤维素、聚糖等是燃料乙醇发酵的基本原料。
一般可通过淀粉糖化来生产乙醇。
- 淀粉糖化：将淀粉分解成大量葡萄糖。
淀粉糖化后的基础即可用于常规的酿造酒精的方法，因为乙醇只能在物质转换成糖之后才能进行酵母发酵。
- 发酵：将淀粉糖化过程中产生的果糖和葡萄糖通过酒精发酵转化成乙醇。
这个过程不仅会产生乙醇，还可以产生糖醇、小分子的脂肪酸、香精油等。
- 提取乙醇：将发酵得到的乙醇从糟中提取出来，可以通过纯化和脱水过程极大地提高其纯度。
因为乙醇是水性的，所以乙醇往往在蒸馏的时候会与其他水溶液混合在一起，所以过程中需要使用脱水剂来分离乙醇和其他溶质。
- 再生副产品：燃料乙醇发酵后的副产品是一种大约拥有45%的剩余工程。
副产品中含有的酵母和能量还可以进行饲料和垫料的生产。
燃料乙醇发酵技术的应用燃料乙醇可以用于工业用途的能源，其中最常见的是用于代替汽油的清洁燃料。
燃料乙醇与汽油相比没有对环境造成的污染，在燃烧过程中可以减少大量有害物质的排放。
此外，燃料乙醇还可以作为燃气里的替代品。
由于燃气已经成为建筑物和工业设施的常规燃料，使用燃料乙醇替代燃气可以更好地保护环境，减少使用传统燃料所造成的污染。
再者，燃料乙醇不仅可以作为汽油的替代品，还可以作为液化气和天然气的替代品。
由于燃料乙醇原材料的来源可以是农产品和生物质残渣，因此它可以成为一种可再生的能源资源。
燃料乙醇还可以被作为氢气的源头。
氢气已被公认为是一种功能最强，最干净的新能源。
以乙醇为原料制取氢气可以确保成本低廉，同时可以把有害的碳排放降到最低。
Chpater 4 燃料乙醇(1)1
纤维素 木质纤维素 15亿吨/年 木质素
26-49% 16-35%
水解
葡萄糖
发酵
乙醇
苯、苯酚
水解
半纤维素 19-30%
戊糖
脱水
糠醛
3.75亿吨的燃料乙醇资源潜力
呋喃、聚四氢呋喃、糠醇、康酸… 石油、化学、医药、食品、树脂…
我国生物燃料需利用多种生物质资源
糖/淀粉生物燃料，技术成熟
人口多，人均耕地少；需要利用边际土壤，发展非粮 生物质原料。
2 2
HHH OHH NhomakorabeaO H
OH
H
C O
H OH
CH HO
H
OH
H
OH
n
n > 1000 a-1,4糖苷键
2、支链淀粉(amylopectin) 部分结构(part of structure)：
支链
H
…O
CH2OH O H H OH H OH
CH2OH O H H OH H OH
C
HH O
CH2OH O H H OH H OH
中国的燃料乙醇在2000年开始工业化，燃料乙醇生产商、混合 商和汽油零售商获得免税和免附加税。从2001年起，定点的燃 料乙醇生产商可以获得政府补贴。当前，五家获得许可的燃料 乙醇厂正在运营。五分之四的生产厂采用玉米和小麦作为原料， 其它的采用木薯作为原料。燃料乙醇的产量是170万吨/年，从 2008年起，10个省份开始使用乙醇汽油（10%的乙醇和90%的 汽油）。
亿加仑
400 350 300 250 200 150 100 50 0
第二代生物燃料 第一代生物燃料
2008
2012
2017
2022
燃料乙醇的生产进展和应用
燃料乙醇的生产进展和应用摘要：乙醇是我国现今比较新型的一种节能燃料，其在使用过程中不会对环境构成严重的污染，不过在乙醇制备过程中，由于其需求量较大，在制备过程中会涉及到化学工程的使用，这就需要工作人员熟练的掌握化学工程的内容和操作，明确其中的重点事项，以确保燃料乙醇制备的有效性。
讨论了目前其发展趋势和应用，旨在为燃料乙醇生产的产业化、经济化及可持续化发展提供相关的理论依据。
关键词：燃料乙醇；生产技术；应用一、燃料乙醇生产工艺概述燃料乙醇的生产方法主要分为化学法和生物法，化学法主要是乙烯路线和合成气路线，生物法主要是生物质原料通过水解发酵等工艺转化燃料乙醇，也称为生物乙醇。
生物发酵法是目前制取燃料乙醇最主要的方法。
生物乙醇的生产工艺主要取决于所采用的生物质原料，不同生物质原料的乙醇生产工艺不尽相同。
例如，利用含淀粉的生物质材料生产乙醇时，碾磨、液化以及糖化工艺必不可少；利用木质纤维素类生物质生产乙醇时，预处理和水解为常用工艺；而用糖类物质生产乙醇时，碾磨、预处理和糖化工艺步骤就不需要进行。
此外，如果在反应过程混入了有毒物质，还需考虑添加解毒工艺。
二、燃料乙醇生产进展状况按照技术和工艺的发展进程，目前业界一般将燃料乙醇分为以下几类：以玉米、小麦等粮食作物为原料的第 1代粮食乙醇；以木薯、甘蔗、甜高粱茎秆等经济作物为原料的第 1.5代非粮乙醇；以玉米芯、玉米秸秆等纤维素物质为原料的第 2 代纤维素乙醇以及以微藻中碳水化合物为原料的第3代微藻乙醇。
第 1 代和第1.5 代燃料乙醇均属于淀粉基乙醇。
第2 代纤维素乙醇使用纤维素物质为原料，经预处理后通过高转化率的纤维素酶，将原料中的纤维素转化为可发酵的糖类物质，然后经特殊的发酵法制造燃料乙醇，在技术上同粮食乙醇和非粮乙醇存在较大的差别，在原料上也脱离了农作物的范畴，而利用玉米芯、玉米秸秆等农林废弃物，充分发掘生物质资源的价值，目前是燃料乙醇的新兴研究方向，并且已有国内企业规模化量产。
燃料乙醇成为新能源市场新宠
决 陈化 粮 问题 ，２ ０ 年 起 我 国尝 试 用粮 食 生产 燃 料 乙醇 ， ０２ 再掺 在 车 用 汽油 当 中， 形成 新 型混 合 燃 料 。 国家 对 车用 燃 料 乙醇 实行 补贴 的 政 策 ， 同时 近年 燃 油 紧缺 ，燃 料 乙醇 成
为炙 手可 热的项 目。
维普资讯
燃 料乙醇
成为新能源市场新宠
Ｆｕｅ１ ｈａｎｏＩＢｅＣａｍ ｅ ｔ ｅＷ — ． ｅｔ ｌ ｅＣａｍ ｈｅ ＮｅＷ ＮｏＤｌ ｏｆ ＮｏｂＩ ｅ ＲｅｎｅＷ ａｂｌ Ｅｎｑ ｇ￣ Ｍ ｒ Ｒｅｎｅｗ ａｂＩ ｎｅｒ ａｒ ｅｔ ｅ ｇｙ Ｋ ｋ
这 样 的生 物 燃 料 ， 以减 少 排放 和增 加 汽 油 供应 。世 界各 地 根 据 农业 政 策 、环 境 减 排 和政 治 因素 的 不 同 ，要 求 乙醇 在
汽 油 中的 加入量 也 有所 不 同 ： 巴西 乙醇 添 加量 为２ ％ ５ ，美 国 和欧 盟各 国为５ 一 ｏ ，其 他 国 家一 般在 ０ ５ － ０ ， 并 随 乙 ％ １％ ．％ ２ ％ 醇 的生 产和供 应 而变化 。 乙醇这 一 传 统 产 品 ，经 过 半个 多 世 纪 的沉 沦 之 后， 自 九 十 年 代 以来 ，之 所 以又 重新 成为 许 多 国 家大 力 研 究和 发 展 的 对象 ，究 其 原 因是 人 们对 乙醇 极 优越 的物 理 、化学 特 性得 到 了更 深入 的认识 和 了解所 造成 的 。
立４ 以消化 陈化 粮 为 主要 目标的燃料 乙醇企 业 ， 总生 产 能 个
力超 过 １ ０ 吨 。粮食 为燃 料 乙醇 原料 ，每 吨超 过３ ０ 元 ， ０万 ００ 含 加 工 费 后 ， 燃 料 乙醇 成 本 超 过 每 吨４ ０ 元 。 从 ２ ０ 年 ００ ０３
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欧盟
• 最早：西班牙、法国、瑞典，1997年； • 《可再生能源指令》推动产业发展。
发展原因
• 半数石油需要进口；机动车数量：1.8亿；生物质资源丰富
政策支持
• 国家质量监督管理局：《变性燃料乙醇（GB183502001）》、《乙醇汽油GB18251-2001》；
代表企业
• 吉林变性燃料乙醇有限责任公司、河南天冠集团、安徽丰 原生物化学股份有限公司、黑龙江华润酒精有限公司。
Thank you for watching
效果好，但有机溶剂价格过高 已工业化，最成熟的方法之一 蒸汽爆破、氨冷冻爆破、CO2爆破 效果好、条件苛刻
酸水解 • 已工业化，污染重、腐蚀大，酸 回收困难
酶水解 • 污染小，成本高，纤维素酶转化 效率低
问题
酶水解为什么产量低？
• 秸秆纤维糖化液中，30%为戊糖（以木糖为主），70%为 己糖（以葡萄糖为主）。
• 单一技术无法实现纤维素、半纤维素和木质素三组分的 同时利用；
• 缺乏纤维素原料转化过程关键技术突破；
• 缺乏系统的技术集成和配套技术研究。
热液处理 电子辐射处理 微波处理 氧化处理
不需要加入化学药品 价格高昂 价格高昂 臭氧、过氧化氢
石灰处理
酸催化有机溶剂法 稀酸或碱处理 汽爆法 微生物处理
价格便宜、利于回收
解决办法 筛选优良菌种
• 酵母菌：假丝酵母、毕赤氏酵母、管囊酵母等； • 霉菌：尖链胞菌、粗糙脉胞菌等； • 开发工程菌、混菌发酵。
巴西
• 年产燃料乙醇最多，强制推广乙醇汽油最早的国家； • 地球上唯一不使用纯汽油作为汽车燃料的国家。
美国
• 世界第二大燃料乙醇生产国，主要原料——玉米； • 投资优惠、减免税收、立法支持。
生物质燃料——燃料乙醇技术简介
发展背景及问题 生产工艺及流程 国内外发展现状
• 能源危机
煤炭、石油、天然气等化石能源储备日益减少；2003年6月，
ห้องสมุดไป่ตู้
国际可再生能源会议提出扩大可再生能源供应。
• 环境污染
抬头望望天。。。
有雾霾
• 优良性能
清洁、可再生；作为汽油添加剂可以提高汽油辛烷值。
纤维燃料乙醇生产存在的问题：