秸秆制燃料乙醇技术国内研发、中试现状及其产业化讨论

论述了当前国内科研机构秸秆制燃料乙醇的技术研发、中试现状、产业化存在问题。秸秆制燃料乙醇若要实现大规模商业化生产,还需要从技术、成本和运输上取得较大的突破。     

作物秸秆能源转化技术研究进展

利用作物秸秆生产可再生能源是解决秸秆环境污染和开辟新的能量资源的重要途径之一。作物秸秆能源转化技术主要有热解气化、厌氧消化、液化、乙醇化、直接燃烧和固化等。简要介绍了我国作物秸秆的资源量及利用现状,着重对国内外作物秸秆能源转化技术的发展、研究现状及工业化应用情况进行了详细介绍。通过对各技术特点和存在问题的分析,探讨了未来发展趋势。建议加强作物秸秆液化与乙醇化技术的系统性研究以及工艺过程的开发。     

秸秆生产乙醇示范工程进展

在简述发展秸秆乙醇必要性的基础上,概述了秸秆乙醇生产技术中的3个环节:秸秆原料预处理技术、秸秆纤维素水解技术、五碳糖与六碳糖发酵技术.深入分析了国内外秸秆乙醇的产业化现状,最后对发展秸秆乙醇项目提出了建议.     

清洁生物质秸秆能源研究进展

秸秆生物质是一种洁净的可再生能源,具有硫、氮含量低,环境污染小等优点。目前,国内外秸秆生物质主要有裂解制取汽柴油、水解生产乙醇、燃料甲醇、厌氧消化制取沼气、固化生物性煤、秸秆发电、生物质制氢等方面技术的研究及应用。阐述了各种技术的特点和存在的问题,提出了清洁秸秆生物质能源应加强裂解液化技术的研究以及工艺过程的开发,并对其未来的应用前景作了一定的预测。     

合成气制乙醇的研究进展

合成气催化合成乙醇工艺是具有较好经济效益的合成路线。本文简要介绍了合成气制乙醇的原理及工艺过程,重点介绍了合成气制乙醇催化剂的研究进展。并提出高效催化剂的开发和工艺技术的优化改进是未来科研工作者的研究重点。     

燃料乙醇发展现状及思考

自20世纪70年代以来,生物燃料乙醇作为车用燃料的研究和产业化受到广泛重视,被认为是未来最重要的可再生燃料之一。本文介绍了燃料乙醇的发展概况,综述了近年来国内外研究开发历程、产业政策和最新进展,对化学合成乙醇路线（合成气催化制乙醇、乙酸加氢制乙醇工艺）和生物发酵制乙醇路线（粮食发酵、非粮原料发酵、合成气发酵工艺）的技术特点、纤维素燃料乙醇产业化存在的困难和问题进行了分析,并对影响燃料乙醇产业发展的因素进行了分析,提出了我国燃料乙醇技术研发和产业发展的相关建议,认为我国应加强非粮原料供应体系建设,积极进行技术研发,加强工业示范并优化燃料乙醇使用环节,促进非粮燃料乙醇产业发展。     

我国秸秆综合利用技术进展与展望

我国的秸秆资源总量位居世界第一,但秸秆的收集贮运、综合利用等体系尚未完善。秸秆的随意丢弃、露天焚烧在浪费资源的同时还引起了严重的环境问题。文章综述了我国秸秆还田、秸秆发电、秸秆制醇、秸秆造纸等秸秆综合利用的技术进展及其在工业中的应用。同时针对当前秸秆综合利用存在的一些问题提出了几点建议,希望对未来我国秸秆综合利用技术及产业的发展有所帮助。     

化工原料与能源

山东省“秸秆制乙醇”技术已达到国际领先水平；首套万吨级甲醇制低碳烯烃装置成功；四川成功开发出新型二甲醚制备工艺已通过鉴定；亚洲成为甲基异丁基酮市场主导。[编者按]     

Dupont与Broin成立生物乙醇合资企业

Dupont公司开发了打破玉米秸秆中复糖结构，从而以纤维素为原料高收率制取乙醇的技术。尽管该项研究尚未完全结束，但该公司已计划将纤维素制得的乙醇产品推向市场。2006年10月，Dupont与Broin公司成立合资企业。Broin公司是美国最大的干磨乙醇生产商，目前运营18套装置，另有5套正在建设之中。     

煤(合成气)制乙醇技术进展及工业化应用

介绍了煤(合成气)生产乙醇的技术途径,综述了其技术特点、工艺过程和技术进展;讨论了煤(合成气)制乙醇的产业化发展情况,认为煤(合成气)制乙醇发展具有一定的必要性和发展前景,并将成为我国能源化工的重要组成部分。     

乙醇在制浆工艺中的应用

讨论了乙醇在制浆工艺中的应用,包括催化和自催化乙醇制浆,Alcell工艺,乙醇—碱法制浆,RDH 与 Alcell 技术在乙醇法制浆中的应用和乙醇在亚硫酸盐法制浆中的应用。     

农业秸秆类生物质制取生物燃料的研究进展

为了缓解全球能源危机和解决环境污染问题,将农业秸秆类生物质,通过微生物发酵将它们转化为能源及高附加值的化学品,具有重要意义。介绍农业秸秆类生物质的结构成分;综合评述物理和化学预处理方法;重点介绍由农业秸秆类生物质生产乙醇、丁醇的研究现状。指出农业秸秆发酵制取生物燃料工业化进程的关键所在。     

How can we improve the energy balance of ethanol production from wheat?

The gross energy in ethanol using wheat as a feedstock in Ireland is 66 GJ/ha/a. The net energy production is 25 GJ/ha/a. A model is proposed, whereby the ethanol production process is combined with combustion of straw, and digestion of stillage, resulting in two transport fuels; ethanol and biomethane. In the proposed system stillage is not dried, reducing the thermal demand by 35%. A quarter of the straw associated with the wheat grain is sufficient, when combusted, to satisfy the reduced thermal demands. Stillage is digested wet; the biogas is scrubbed, compressed and utilised as a transport fuel. The net energy now is 72 GJ/ha/a. The production cost of biomethane is two thirds that of ethanol.     

后石油时代与生物质液体燃料

进入后石油时代后,生物质液体燃料燃料乙醇和生物柴油受到关注。利用秸秆代替粮食生产燃料乙醇是解决乙醇原料的根本出路,美国正在研究以小麦和大麦秸秆生产燃料乙醇的可行性,我国河南天冠集团已拥有了多项用秸秆生产乙醇的关键技术。标准系列化是我国生物柴油产业做大的关键。     

纤维素燃料乙醇技术经济分析

考察了以玉米秸秆为原料生产燃料乙醇的工艺流程,对年产5万t燃料乙醇的生产工艺进行了技术经济和敏感性分析. 蒸馏能耗分析表明,当发酵醪中乙醇浓度高于4%(w)时蒸馏的能耗比较低. 年产5万t燃料乙醇的直接固定成本约1.37亿元,乙醇的最低成本为8425 ￥/t. 该工艺能副产3.75万t CO2和215 t杂醇油,可带来额外收益2386万元. 经济敏感性分析表明,纤维素酶价格对生产成本的影响较显著,副产物CO2的回收利用可明显增加收益.     

秸秆生产乙醇预处理的研究现状分析

利用农作物秸秆生产乙醇,由于原料来源广,不存在与民争粮,与粮争地的问题,是全球生物燃料乙醇的研究重点。由于秸秆的组成比较复杂,一般不易被降解,在发酵之前要进行预处理,预处理是利用秸秆生产乙醇的一个关键部分,预处理的好坏对后续的酶解和发酵有很大的影响。本文在分析农作物秸秆的组成后,对目前各种预处理方法进行了综述,并对利用秸秆生产乙醇的前景进行了展望,为选出合理的处理方法提供了依据。     

酸碱结合预处理对水稻秸秆纤维素乙醇转化率的影响

以水稻秸秆为原料．在常温常压条件下分别用乙酸、过氧化氢、乙酸-过氧化氢（PPA）、氢氧化钠-PAA进行预处理,然后加入纤维素酶和酵母进行异步发酵产乙醇。结果表明,酸碱结合（氢氧化钠～PPA）处理后的固体得率显著低于乙酸或过氧化氢的单独处理,固体得率和纤维素水解后产生的葡萄糖浓度呈负相关;氢氧化钠-PAA处理能有效去除水稻秸秆中的木质素．大幅提高纤维素水解率和乙醇转化率;用10％氢氧化钠-PAA室温浸泡处理水稻秸秆48h与用5％氢氧化钠-PAA90℃处理水稻秸秆1．5h具有同样的效果。     

表面活性剂耦合离子液体对稻秆酶解糖化的影响

酶解糖化是木质纤维素材料制备生物质乙醇的关键环节,因此提高稻秆等木质纤维素材料的酶解糖化效率具有重要意义。以稻秆为原料,采用表面活性剂耦合离子液体为预处理方法,考察预处理温度、时间、表面活性剂的添加比例对稻秆酶解的影响。结果表明,预处理温度为110℃、时间为60 min、表面活性剂添加比例为1%,稻秆的酶解效果最佳,与单独离子液体处理的稻秆相比,纤维转化率可提高8%～15%。同时分别通过稻秆成分分析、FTIR、XRD、SEM等对预处理前后的稻秆结构进行表征,证实预处理后酶解效率提高的合理性。     

Second-generation ethanol production from steam exploded barley straw by Kluyveromyces marxianus CECT 10875

Barley straw is nowadays being considered a potential lignocellulosic raw material for fuel-ethanol production as an alternative to starch- or sugar-containing feedstock. In this work, several configuration strategies for ethanol production from steam-exploded barley straw by Kluyveromyces marxianus CECT 10875 have been studied with the aim of obtaining higher ethanol concentrations.Different substrate loading (2-15%, w/v) were studied during enzymatic hydrolysis. The xylanase contribution on glucose production and glucan conversion at different substrate loading was also investigated. In addition, three different process configurations, separate hydrolysis and fermentation, simultaneous saccharification and fermentation and presaccharification and simultaneous saccharification, were compared at different water insoluble solids concentration (5%, 10% and 15%). The influence of xylanase addition on the ethanol yield was studied as well.Results show that endo-xylanases improved glucan conversion and ethanol yield compared with a standard enzymatic mixture, markedly at low substrate concentration. The positive effect of added xylanase was most evident at early stages of enzymatic hydrolysis. Regarding process configurations for the period of 72 h, SSF with endo-xylanases provided the best ethanol yield, nearly 70%, for 10% WIS. Nonetheless, the higher ethanol concentration, 29.4 g/l, was obtained at 15% WIS.