浅析燃料乙醇的原料及生产技术效益分析

2016-03-13徐宝国吉林燃料乙醇有限责任公司吉林昌邑132101

化工管理 2016年36期

关键词：纤维素乙醇燃料

徐宝国（吉林燃料乙醇有限责任公司，吉林昌邑 132101）

浅析燃料乙醇的原料及生产技术效益分析

徐宝国（吉林燃料乙醇有限责任公司，吉林昌邑 132101）

自20世纪70年代以来，乙醇燃料得到了社会的广泛重视，并被认为是未来最重要的可再生燃料之一，研究乙醇燃料的原料和生产技术效益，符合我国可持续发展战略的要求和趋势。本文将具体对此进行展开分析和研究，希望为相关人士提供一些参考和借鉴。

燃料乙醇；应用；生产技术效益

燃料乙醇是当前我国生态价值最高的石油燃料替代品，它的应用可以减少二氧化碳的排放，保护我国的生态环境。目前世界的原油产量已经呈现出供不应求的趋势，我国人均可开采石油资源量与世界平均水平相差较远，在此背景下，我国的液体燃料安全将面临着严峻的考验。燃料乙醇可以成为石油的替代品，为社会生产提供新的原料选择，考虑到燃料乙醇的能源效益和环境效益，我国必须对燃料乙醇加以重视。

1 燃料乙醇的原料和生产工艺

燃料乙醇的原料包括淀粉质、糖质和纤维素类。淀粉质和糖质原料在乙醇的生产中已经实现了工业化，而且二者的成本相对较低，纤维素类原料在乙醇生产中尚不成熟，面临着如下的技术瓶颈：首先，酸水解中糖类产物会分解生成乙醇发酵抑制物，阻碍燃料乙醇的生产。其次，酶水解中的纤维素酶成本较高，缺乏相应的预处理技术。再次，五碳糖很难发酵成乙醇，影响了燃料乙醇的生产效率。因此，纤维素燃料乙醇成为能源部门关注的重点。

1.1 淀粉质原料

淀粉类原料包括玉米、小麦、甘薯等等，这些作物的淀粉含量都比较高，通过水解作用可以生成糖，经过发酵之后获得乙醇。玉米在我国的产区主要集中在东北部，而薯类在我国的主要产区集中在川渝地区，这些淀粉类原料的供应量较大，转化成乙醇的效率却相对较低。

1.2 糖质原料

糖质原料包括甘蔗、甜菜等等，通过压榨和稀释，可以在发酵后生成乙醇。我国甘蔗的主要产区集中在南方，而且糖质原料的产量有限，需求较大，一般不能作为燃料乙醇的主要原料。

1.3 纤维素类原料

纤维素类原料包括木屑、秸秆、薪炭林等等，通过预处理技术，半纤维素和纤维素水解生成五碳糖和六碳糖，可以发酵生成乙醇。木材和林产的加工业废弃物可以为燃料乙醇提供生产原料，此外，在边际性地区营造的速生林也可以作为燃料乙醇的原料。

1.4 能源作物

燃料乙醇的最主要原料就是能源作物，具体包括高产糖类和淀粉类作物。在农业技术和生物技术的作用下，利用边际性土地大量种植这两类产物，可以为燃料乙醇提供充足的原料。

2 燃料乙醇生产及利用过程中的效益分析

2.1 经济性分析

燃料乙醇生产的成本来自于建厂投资、原料价格等等，但是相对于石油能源来说，燃料乙醇的生产成本相对较低。纤维素类的秸秆和木材由于技术上的不成熟，在进行乙醇生产时成本最高，但是随着我国技术的不断发展，技术失衡的情况势必会得到有效改善。木薯和甜高粱茎杆原料价格很低，二者的应用技术已经得到了较好开发，因此这两种原料具有广阔的发展前景。

2.2 能源效益分析

燃料乙醇作为一种能源，能源消耗量是考量能源效益的重要指标，能源消耗量包括种植能耗、基建及设备能耗、原料运输能耗和生产过程工艺能耗等等。种植消耗包括对乙醇的原料进行播种、施肥等等，其中肥料的耗能是最大的。基建及设备能耗很难计算，但是二者的投资额相对较大，约占总投资额的60%。运输能耗以乙醇生产原料所需土地的半径为依据，在估量能耗时可以对耗油量进行计算。生产工艺能耗最高，与单位土地能源产出有关。

在对能源效益进行分析之后，可以了解到燃料乙醇生产过程工艺能耗是最高的，而原料运输能耗是最低的，为了平衡二者的能耗，应该从能源产出的角度出发，选用甜高粱、甘蔗和木薯等原料进行生产，解决近期我国燃料乙醇的原料问题。

2.3 社会效益分析

燃料乙醇的原料来自种植业，农民提供原材料可以获得丰厚的利润。据相关材料统计，速生林提供木材原料获利是最高的，其次是甘蔗、玉米、木薯等等，因此在技术允许的情况下，农民可以种植大量的甘蔗、玉米和木薯，为自己创造经济效益。秸秆原料的获利相对较低，但是这种原料属于废弃物的再利用，可以提高农产品的附加值，因此其社会效益也是不能忽视的。

随着燃料乙醇的广泛使用，燃料乙醇工厂越来越多，有效地带动了当地就业。此外，燃料乙醇的应用可以减少二氧化碳的排放和汽车的尾气，为社会创造巨大的环境效益。

3 关于燃料乙醇未来发展的思考

我国目前已经成为燃料乙醇的第三大生产国和消费国，面对燃料乙醇广阔的发展前景，相关企业应该制定远景规划，促进行业的发展。其次，燃料乙醇的生产原料存在技术不成熟的问题，政府应该加大扶持力度，吸引专业人才进行技术研发。再次，生产燃料乙醇的不同原料具有不同的开发潜力，农民应该多种植甜高粱、甘薯等高产出作物。最后，为了激励生物质能源的使用，应该发挥市场经济的作用，引领行业走在世界前沿。