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燃料乙醇快速发展亟待技术突破
2011年16期 发行日期:2011-04-26
作者:吴镇江
燃料乙醇快速发展亟待技术突破
□  中国石油炼油与化工分公司 吴镇江
一、非粮燃料乙醇兴起
    为实现经济的可持续发展,降低对石油等化石类原料的依赖程度,我国从2000年开始了以陈化粮为原料的
燃料乙醇生产试点工作。当时国家批准建设了四家以陈化粮为原料生产燃料乙醇的生产企业,即河南天冠燃料乙
醇公司、中石油吉林燃料乙醇公司、安徽丰原生化股份有限公司和黑龙江华润酒精公司。近年我国燃料乙醇的产
量高速增长,2003~2008年年均增长率为88.1%,2010年产量达到154.2万t。2010年我国燃料乙醇生产企业基
本情况见表1。     
    2007年国务院叫停粮食乙醇项目,鼓励发展以甜高粱茎秆(东北、山东等劣质土地资源丰富的地区)、薯类
作物(广西、重庆、四川等地)及纤维素等非粮生物质为原料的燃料乙醇,计划到2020年以粮食为原料的燃料
乙醇产量限制在150万t以下。2007年12月中粮集团北海燃料乙醇有限公司建成投产我国首个非粮燃料乙醇项
目,原料以木薯为主,产能为20万t/a。
    目前国内还有多个地方计划新建非粮燃料乙醇项目,2010年3月中石化江西东乡10万t/a燃料乙醇项目上
报国家发改委,该项目以木薯为原料。湖北金龙泉啤酒集团公司与中石化荆门分公司合股投资新建10万t/a燃
料乙醇项目,采用鲜红薯和薯干为原料,目前已通过环评审批。据不完全统计,到2015年我国燃料乙醇产能可
达300万~400万t/a。未来几年我国拟建燃料乙醇项目情况见表2。
             表1  2010年我国燃料乙醇生产企业基本情况          万t/a
生产企业                        产能   产量/万t        原料           供应区域
中石油吉林燃料乙醇公司             55         48.5        玉米          吉林、辽宁
河南天冠燃料乙醇公司             50           26    小麦、秸秆        河南、湖北、河北
安徽丰原生化股份有限公司         44         42.9        玉米     安徽、山东、江苏、河北
中粮生化能源(肇东)有限公司
  (原黑龙江华润酒精公司)         45           20         玉米             黑龙江
中粮生物质能源有限公司(北海)     20          16.8         木薯              广西
合计                            214        154.2

  表2  未来几年国内拟建燃料乙醇项目统计    万t/a
    项目                   产能        原料        备注
中石化江西东乡                10        木薯        拟建
湖北金龙啤酒集团公司与
 中石化荆门分公司合股投资    10        薯干        拟建
中石油浙江                    50        木薯        拟建
中石油盐城                    10        木薯        拟建
中石油南充                    10        芭蕉芋        拟建
四川德阳                    10        葛根        拟建
四川宜宾                     6        芭蕉芋        拟建

二、市场需求潜力大
  根据《车用乙醇汽油扩大试点工作的实施细则》要求,本着先试点后推广的原则,2002年起国家在河南、吉
林、黑龙江、辽宁和安徽五省进行为期一年的封闭式车用乙醇汽油使用试点工作;2004年2月,试点区域进一步
扩大至湖北、山东、河北、江苏等27个地市。目前,上述封闭试点地区已基本实现车用乙醇汽油替代普通无铅
汽油。从2008年4月15日起,广西壮族自治区开始在全境封闭销售、使用车用乙醇汽油。
  近年,我国汽油销售量每年以6.1%的速度增长,若以10%的比例混配,每年燃料乙醇需求量巨大。2010年我
国汽油消费量达7675.2万t,而燃料乙醇产量仅154万t,供需缺口达600多万t。据国家规划,2020年生物燃
料乙醇年利用量将达到1000万t。由此可见,燃料乙醇产业在我国市场前景广阔。

三、发展建议
  1.政策支持
  针对我国燃料乙醇发展中政策支持力度不够、非粮作物边际土地开发难度大、技术标准不完善等问题,建议
国家相关部门研究制定促进产业发展的优惠政策、财税扶持政策;对燃料乙醇生产原料产地进行合理规划,支持
原料生产和农村产业经济发展,鼓励农村利用低质地,就近开发利用非农田种植能源作物,收集利用农业物秸秆,
确保资源稳定供应。
  建立有效的燃料乙醇生产技术标准,制定产品设备可靠性标准、规范及测试程序,加大力度规范市场。对工
厂布局要综合考虑原料资源、产地、集散运输等因素,因地制宜选择最经济合理的方案。
  2.技术研发
  技术进步在燃料乙醇产业推广过程中发挥着至关重要的作用,通过技术改进,美国的玉米乙醇和巴西的甘蔗
乙醇生产成本基本与汽油持平。
  ⑴非粮作物原料生产乙醇技术  先进的高浓度液化技术和同步糖化浓醪发酵技术可使成熟醪乙醇浓度达到
18%~21%,提高了装置的产能,也减少了后续生产的能耗和水耗,是将来木薯乙醇的重点研究方向之一。目前广
西中粮的木薯装置成熟醪乙醇浓度已经达到14%。另外,通过发酵和精馏过程中换热网络集成技术和新型內塔件
技术,对生产工艺能量优化配置,可以提高原料利用效率。
  ⑵甜高粱生产乙醇技术 一是借鉴巴西成熟的甘蔗乙醇生产工艺,进行甜高粱茎秆液态发酵;二是加强固态
发酵研究,重点进行工程放大、生产过程连续性、设备自动化研究。
  ⑶木质纤维素乙醇  木质纤维素生产乙醇技术难度大,世界上尚未实现工业化生产。主要有酸法和酶法两种
工艺,目前酶解纤维素乙醇技术面临三大瓶颈:高效生物质预处理技术、低成本纤维素酶生产技术、高耐受性的
代谢C5产乙醇的微生物菌种。美国诺维信酶制剂公司筛选复配制出了新的酶制剂,提高了酶系的降解能力,秸
秆乙醇用酶的成本可降低至原来的1/30。国内在木质纤维预处理技术等方面已经取得一定进展,但尚未取得根本
性突破,预计我国纤维素乙醇形成规模化生产至少还要3~5年。
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