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                范文资料网>综合资料>《燃料酒精的发展现状和研究趋势

                燃料酒精的发展现状和研究趋势

                时间:2020-09-05 16:11:20 综合资料 我要投稿

                燃料酒精的发展现状和研究趋势

                燃料乙醇包括变性无水乙醇和含水乙醇。所谓变性无水乙醇是指对体积分数为95%左右的乙醇进一步脱水,再加上体积分数为5%的变性剂(一般为无铅汽油或无铅的烃类),使之成为水分含量小于0.8%、且不可食用的变性无水乙醇,它与汽油按一定比例混合,可作为车用燃料;而含水乙醇是纯度为93.2%±0.6%的乙醇,能直接作为车用燃料。

                燃料酒精的发展现状和研究趋势

                目前,乙醇已不单是一种优良燃料,它已经成为一种优良的燃油品质改善剂被广泛使用,作为一种新型的、可再生的清洁能源而越来越受到世人的重视。燃料乙醇既是一种清洁能源,又是一种良好的汽油增氧剂和辛烷值调和组分,用以代替四乙基铅、甲基叔丁基醚(mtbe)和乙基叔丁基醚(etbe)。将乙醇调入汽油中,对降低汽车尾气中的一氧化碳和烃基类化合物的含量很有效,可以起到净化空气的效果;同时,燃料乙醇是一种生物转化的太阳能,燃烧后本质上不会增加空气中二氧化碳的含量,不会增加温室效应,是一种取之不尽、用之不竭的可再生资源。在汽油中加入一定比例的乙醇作燃料,能节约石油、净化空气,转化多余的粮食,为人类社会的可持续发展提供一条简单有效的途径。

                一、国外燃料乙醇销售和使用情况

                1、美国玉米生产燃料乙醇产业链成熟

                美国燃料乙醇开发和使用时间较早,早在1930年,美国在加州首次销售乙醇汽油。1973年的世界石油危机中,巴西、美国率先推行“汽油醇计划”,自此美国燃料乙醇产业加速发展。年产量突破10亿加仑用了10年时间(1984-1993年),突破20亿加仑也用了10年时间(1993-2002年),而由20亿至30亿加仑仅仅用了2年时间(2002-2004年)。根据美国能源部的计划,到2025年可再生物质生产的生物燃料将代替从中东进口的石油的75%,到2030年将用生物燃料代替现在汽油使用量的30%,届时将需要燃料乙醇600亿加仑,即约1.8亿吨。

                目前,美国燃料乙醇生产量约占世界产量的33%。近年来生产使用情况及预测如下表所示。

                美国燃料乙醇使用情况及预测

                年份 使用量/(亿加仑) 使用量/万吨

                2000 16 484

                2003 28.1 850

                2004 34 1027

                2017 40 1211

                2017 56 1514

                2017 60 1800

                2012 75 2271

                2020 100 3000

                资料来源:美国能源部

                美国生产燃料乙醇的主要原料是玉米,基本90%以上的燃料乙醇企业建在玉米地里。生产工艺主要是全粒法(干法)阶梯式连续发酵,其副产物干酒槽颗粒饲料(ddgs)可做牛的饲料。另外,有企业用溶剂将ddgs中所含油脂萃取出来,进一步制成生物柴油和甘油,也有企业将初馏塔釜底液进一步处理后,经复合纤维素酶酶解其中的纤维和半纤维素,分离后残渣加工成蛋白饲料,酶解液进一步发酶制醋酸。醋酸可直接销售,也可与乙醇生成醋酸乙酯,再氢解为乙醇,在这一系列反应中,葡萄糖将全部转化为乙醇,而无co2析出,因此原料利用率大为提高。目前美国生产燃料乙醇的成本在0.33美元/升。

                美国推广燃料乙醇取得的明显成效中可以有所借鉴:一是政府的立法行为起到了实质性的推动作用;二是实行燃料乙醇与其他深加工产品联产的方式,企业可以根据市场行情进行产出结构调整和品种调剂,从而做到平衡生产,实现生产装置的稳定运行,经济效益比较突出;三是燃料乙醇生产企业多数坐落在原料主产区,且产品深加工的资源和市场十分配套,美国的燃料乙醇企业建在玉米地里,能够实现产品就地加工;四是农业生产实现了机械化,生产燃料乙醇的原料成本较低,同时,燃料乙醇产业的快速扩张又刺激了农业生产的迅猛发展,燃料乙醇企业和农民的收入一并得到了提高,实现了良性循环。

                2、巴西推广燃料乙醇使用最为成功

                巴西是世界上推广燃料乙醇最成功的国家,2017年,燃料乙醇占全国总能源消费量的76.41%,而在美国该比例为3.91%,泰国为1.88%,欧盟为1.19%,其它国家该比例均不足1%。08/09榨季巴西乙醇产量分别为251亿升,预计09/10、10/11榨季乙醇产量将达258亿升和297.7亿升。巴西生产的甘蔗乙醇不仅在自己国家使用,也出口到其它地区,2017年巴西出口甘蔗乙醇30亿升,占全世界甘蔗乙醇出口量的70%,其中58.9%是销往美国,11.5%销往荷兰,其余销往日本、瑞典等地。巴西农业部长罗伯托罗德里格斯宣布,到2017年,巴西计划将乙醇燃料的年产量扩大到350亿升,其中约100亿升将用于出口。

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