甜高粱茎杆年产10万吨燃料乙醇可行性分析报告

甜高粱茎杆年产10万吨燃料乙醇可行性分析报告

第一章项目建设意义和必要性 （一）国内外现状和技术发展趋势 1、生物质能特点及发展形势 能源危机是当今社会发展面临的巨大挑战之一。能源短缺不仅给我国的战略储备安全构成潜在的威胁，而且化石能源消费所引起的环境问题已经成为制约我国可持续发展的瓶颈之一。目前，我国能源短缺形式尤为严峻，特别是缺乏液体燃料。2003年中国进口石油9112万吨；2004年，我国进口石油增至1.2亿吨。我国石油的对外依存度已达到44.6%，能源安全已受以威胁。预计石油对外依存度将逐年增加，2010年原油消费量将达到3.9亿吨，供需缺口会更大。我国石油储量是世界的2%，消费量是世界第二，SO2和CO2的排放量也分居世界第一和第二位。因此，我国急需研究、开发新的可替代能源，来保证我国的能源安全与现代化经济高速发展的需要。 生物质能因其清洁、可循环再生等优点收到世界各国的普遍重视，被认为是最有希望的代替能源之一。生物质能是当前唯一可再生的碳源，它可转化成常规的固态、液态和气态燃料。但从目前的技术发展水平上看，直接从生物质裂解成液体在技术与成本方面还存在一定问题，最成熟的技术就是从植物体中直接提取生物油类，或从糖质和淀粉质原料中转化成液体燃料，这包括生物燃油与燃料乙醇。生物燃油主要来自植物油，存在成本高、不易推广及人争油等缺点。我国已大面积生产、应用到燃料市场上的是燃料乙醇，主要是用陈化粮来生产乙醇，并出台了混烧燃油的相应标准。但用粮食生产乙醇的成本在4000元/吨以上，可供生产乙醇的粮食原料有限，另外，进入燃料市场还需要国家的大量补贴。因而，当前最主要的是加大然就力度，挖掘低成本生产燃料乙醇的其他渠道，而从糖质原料直接生产乙醇是十分可行的途径，也是生物质能中最有希望的发展方向。 2、国际上燃料乙醇生产概况及经验 燃料乙醇转化主要指以糖类、淀粉类及木质纤维素类生物质为原料，进行微生物发酵生产燃料乙醇的过程。乙醇可用坐汽车发动机的燃料使用。巴西、美国及欧盟大力推广燃料乙醇技术，巴西以甘蔗为原料年产燃料乙醇1000万吨以上，美国以玉米为原料年产原料乙醇约500万吨。我国以玉米、小麦等陈化粮转化燃料乙醇已在吉林、黑龙江及河南省进行了推广。 就乙醇生产而言，巴西是世界上用乙醇代替石油最成功的国家。从上世纪70年代中期，巴西开始研发乙醇燃料，充分利用本国的农业资源，尤其是甘蔗种植的优势，制定了以甘蔗为主要原料的乙醇燃料发展计划。经过尽30年的努力，巴西不仅成为乙醇生产大国，而且掌握了生产乙醇燃料的熟练技术。目前，巴西全国使用乙醇汽油（汽油中轻加一定比例的无水乙醇）燃料的汽车达1550万辆，摩托车350万辆；完全用含水乙醇作燃料的汽车达220万辆。巴西已成为世界上唯一不供应纯汽油的国家，也是世界上以乙醇为汽车燃料最为成功的国家之一。 3、我国燃料乙醇的现状及对策 （1）我国甘蔗乙醇的成本偏高 乙醇的生产成本中，原料的成本一般在60%-80%。在巴西，由于种植优良的品种，种植面积大、机械厂化程度高，一次种植多年收获，这大大降低了甘蔗原料的成本。由于我国甘蔗分散种植、优良品种少、栽培技术不过硬，使甘蔗杆的价格偏高，在160元以上。按14-15吨秸秆生产一吨乙醇来算，一吨乙醇的原料成本就在2500元以上。另外，7-8吨甘蔗就可以生产一吨糖，而糖的价格与燃料乙醇相当，因而我国糖厂对生产燃料乙醇的积极性不高，只用糖蜜发酵来生产乙醇。当然，我们能学习巴西的成功经验，推广优良品种、提高产量，并进行生物质的综合全效利用研究，实现糖-乙醇-电联产，乙醇的生产成本会大幅下降，甘蔗也会成为燃料乙醇生产的重要原料。 （2）我国北方两是乙醇现状 我国非常重视燃料乙醇工作，在国家政策扶持下，目前用粮食来生产燃料乙醇的规模达190-200万吨。但变性燃料乙醇生产主要以玉米为原料，成本相对较高，都有政府扶持和补贴。 （3）以非粮食作物为原料是燃料乙醇产业的必然趋势 变形燃料乙醇生产所用的原料体积大，不能长途运输，只能就近建立原料供应的基地。而变性燃料乙醇是危险的易燃品，混配汽油后遇水容易分层，所以不易长途运输，这就决定了生物质能生产的区域性。南方最有潜力的原料就是甘蔗和木薯，而北方当前以玉米生产乙醇为主，但甜高粱、甘薯、甜菜等原料的引用能降低乙醇的生产成本，成为燃料乙醇供应的新途径，这也是使原料多元化成为燃料乙醇产业将抗发展的必然趋势。 随着燃料乙醇需求量的增大，仅用玉米作为原料，不但有成本偏高的问题，也有与粮食争地的问题。另外，玉米在种植过程中，投入肥料、水分量大，对管理与土壤条件要求高，因而，更需要发展其它生物质原料来生产酒精，以降低成本，充分利用低产田来生产燃料乙醇。在我国北方，选用高产、适应性强的甜高粱为原料，充分利用边际性土壤是燃料乙醇产业健康发展的必然之路。 （二）甜高粱燃料乙醇项目的重大意义 甜高粱具有产量高、适应性强、杆籽兼用等特点，用甜高粱来生产燃料乙醇将开辟新的产业，为燃料乙醇的充分供应提供了新的途径。具体来说有以下几个优势： 1、减轻燃料乙醇生产与粮食争地的问题 甜高粱的主要优点就是能在盐碱地上种植，在干旱、贫瘠的土地上生长，抗不良气候的能力强，因而可以利用中低产田或盐碱性土壤大面积种植甜高粱来生产燃料乙醇，从而摆脱单独对于迷瞪粮食作物的依赖，实现原料的多元化，减轻不断扩大的燃料乙醇对粮食供应的压力，逐渐解决燃料乙醇生产与粮食争地的问题，从而能保证燃料乙醇大量、持续的供应问题，促进本产业的健康、稳定发展。 2、充分利用盐碱、中低产田，外觉土地的生产潜力 我国有大量的边际性土壤或中低产田，种植利用的现状并不理想。大部分用来种植大宗作物，而大宗作物一般对水肥要求高、抗性差，产量很低，直接影响到农民的积极性。最终造成大面积的边际性农田的弃耕，使我国的边际性农田的生产潜力没有挖掘出来。而通过种植能源作物—甜高粱，对于充分利用中低产田、盐碱地等边际性土壤，发挥土地的生产潜力，具有重要的意义。 3、促进农村劳动力的就业，增加农民的收入 相对于玉米酒精来说，加工链长，劳动力需求量大。甜高粱需要由农民大量种植、并参与收获、运输、初加工等五环节后，才能形成完整的产业链。农民的广泛参与，一方面能够促进农民剩余劳动力的季节性就业，还可以促进农民种植、利用边际性土壤的积极性，增加农民的收入，另一方面，可以解决三农问题，促进燃料乙醇产业和健康可持续性发展。

第二章 项目分析 （一）甜高粱介绍 甜高梁其精华在于亩产高达4-5吨富含糖份（含糖量17％-21％）的茎杆。甜高梁的碳水化合物为玉米的3.2倍。它耐涝、耐旱、耐盐碱，适性极强，从海南岛至黑龙江可栽培。原国家科委已将甜高梁列为国家“九五”重点推广项目。目前，可发挥甜高梁效益的领域有： 1、甜高梁茎杆含糖量高，适口性好，饲喂甜高梁青贮饲料的奶牛平均每天增产鲜奶800-1850克。过去一头奶牛需要二亩饲料地，现在种植甜高梁一亩地即可满足。 2、种植一亩甜高粱一般产粮食200-450公斤，同时又可收获4000-6000公斤茎杆，可制糖300公斤左右。 3、将甜高梁鲜杆粉碎加大曲发酵、蒸酒，其经济效益更高，发酵时间一般只需4-6天，每亩可生产60度的白酒500公斤，白酒经进一步加工便可制成酒精。 4、用甜高梁的茎杆中的糖制取味精，可省去由淀粉转化为葡萄糖的工序，只需将汁液中部分蔗糖转化为葡萄糖即可，若甜高梁亩产茎杆5000公斤，则一亩地的甜高梁便可生产味精243.8公斤。 5、甜高梁的茎杆中纤维素的含量高达12％-20％，每亩地的杆渣最少可生产150平方米的纤维板。 6、甜高梁茎杆制酒或制糖后杆渣可用来生产饲料酵母，液体肥料，生物饲料，生物控释肥，木糖醇，肉牛养殖，完成本项目产业链循环. “醇甜系列”甜高梁在含盐量3‰-5‰的盐碱地种植仍可获得较好的收成 2005年山东东营盐碱地甜高梁产量 含盐量（‰） 3.5-5.7 ≤3.5 茎秆产量（t/亩） 3-4 4-6 汁液锤度（BX） ≥18 ≥18 籽粒产量（kg/亩） 219 227 苏北地区盐碱地甜高梁种植 盐碱地含盐量（‰） 3-3.5‰ 茎秆产量（t/亩） 5吨/亩 汁液锤度（BX） 18％ 籽粒产量（kg/亩） 300-350公斤/亩 河北黄骅盐碱地甜高梁种植 盐碱地含盐量（‰） 3.23‰ 茎秆产量（t/亩） 5.78吨/亩 汁液锤度（BX） 17％ 籽粒产量（kg/亩） 210公斤/亩 通过2001-2005年在我国北京、黑龙江、吉林、辽宁、内蒙、新疆、河北、河南、山东、湖南、湖北、四川等地种植，“醇甜系列”甜高梁表现为： 甜高梁茎秆产量（t/亩） 60-100吨/公顷 甜高梁汁液锤度（BX） 16-20％ 甜高梁籽粒产量 4.5-6吨/公顷 每吨甜高梁乙醇需甜高梁茎秆16吨 （二）项目分析 1、种植 甜高粱是一种既产糖，又产糖食的优质作物，而且两者之间并不矛盾，只有当籽粒成熟时，茎杆中糖含量才达到最大值。而且，甜高粱具有多种用途，在用秸秆生产燃料乙醇的同时，可以综合利用其它生物质或废弃物，达到最高的经济效益。 2、加工技术 在联合国项目的执行过程中，在国家农科院、河南省农业厅及省微生