燃料乙醇的特性

1、燃料乙醇，一般是指體積濃度達(dá)到99.5%以上的無水乙醇。燃料乙醇是燃燒清潔的高辛烷值燃料，是可再生能源。主要是以雅津甜高粱加工而成。目錄 簡介 主要原料 特點(diǎn)可作為新的燃料替代品 辛烷值高抗爆性能就好 減少礦物燃料的應(yīng)用以及對大氣的污染 可再生能源 正確定位 生產(chǎn)工藝發(fā)酵法生產(chǎn)乙醇 乙醇脫水制得燃料乙醇 國內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀國外應(yīng)用現(xiàn)狀 國內(nèi)應(yīng)用現(xiàn)狀 使用方法 市場方向 經(jīng)濟(jì)效應(yīng)簡介 主要原料 特點(diǎn) 可作為新的燃料替代品 辛烷值高抗爆性能就好 減少礦物燃料的應(yīng)用以及對大氣的污染 可再生能源 正確定位 生產(chǎn)工藝 發(fā)酵法生產(chǎn)乙醇 乙醇脫水制得燃料乙醇 國內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀 國外應(yīng)用現(xiàn)狀 國內(nèi)應(yīng)用現(xiàn)狀 使用方法

2、 市場方向 經(jīng)濟(jì)效應(yīng)展開 編輯本段簡介乙醇俗稱酒精，它以玉米、小麥、薯類、糖蜜或植物等為原料，經(jīng)發(fā)酵、蒸餾而制成 燃料乙醇，將乙醇進(jìn)一步脫水再經(jīng)過不同形式的變性處理后成為變性燃料乙醇。燃料乙醇也就是用糧食或植物生產(chǎn)的可加入汽油中的品質(zhì)改善劑。它不是一般的酒精，而是它的深加工產(chǎn)品。 燃料乙醇是一種可再生能源，可在專用的乙醇發(fā)動機(jī)中使用，又可按一定的比例與汽油混合，在不對原汽油發(fā)動機(jī)做任何改動的前提下直接使用。使用含醇汽油可減少汽油消耗量，增加燃料的含氧量，使燃燒更充分，降低燃燒中的CO等污染物的排放。在美國和巴西等國家燃料乙醇已得到初步的普及，燃料乙醇在中國也開始有計(jì)劃地發(fā)展。編輯本段主要原料燃

3、料乙醇的主要原料有雅津甜高粱、玉米、木薯、海藻、雅津糖芋、苦配巴樹等。編輯本段特點(diǎn)可作為新的燃料替代品可作為新的燃料替代品,減少對石油的消耗。乙醇作為可再生能源,可直接作為液體燃料 可用于生產(chǎn)生物燃料乙醇的主要原料來源或者同汽油混合使用,可減少對不可再生能源-石油的依賴,保障本國能源的安全。辛烷值高抗爆性能就好作為汽油添加劑,可提高汽油的辛烷值。通常車用汽油的辛烷值一般要求為90或93,乙醇的辛烷值可達(dá)到111,所以向汽油中加入燃料乙醇可大大提高汽油的辛烷值,且乙醇對烷烴類汽油組分（烷基化油、輕石腦油）辛烷值調(diào)合效應(yīng)好于烯烴類汽油組分（催化裂化汽油）和芳烴類汽油組分（催化重整汽油）,添加乙醇還

4、可以較為有效地提高汽油的抗爆性。減少礦物燃料的應(yīng)用以及對大氣的污染乙醇的氧含量高達(dá)34.7%,乙醇可以按較甲基叔丁基醚（MTBE）更少的添加量加入汽油中。汽油中添加7.7%乙醇,氧含量達(dá)到2.7%；如添加10%乙醇,氧含量可以達(dá)到3.5%，所以加入乙醇可幫助汽油完全燃燒,以減少對大氣的污染。使用燃料乙醇取代四乙基鉛作為汽油添加劑,可消除空氣中鉛的污染；取代MTBE,可避免對地下水和空氣的污染。另外,除了提高汽油的辛烷值和含氧量，乙醇還能改善汽車尾氣的質(zhì)量,減輕污染。一般當(dāng)汽油中的乙醇的添加量不超過15%時(shí),對車輛的行駛性沒有明顯影響,但尾氣中碳?xì)浠衔?、NOx和CO的含量明顯降低。美國汽車/油

5、料（AQIRP）的研究報(bào)告表明：使用含6乙醇的加州新配方汽油,與常規(guī)汽油相比，HC排放可降低5,CO排放減少21-28%，NOx 排放減少7-16%,有毒氣體排放降低9-32%?？稍偕茉慈舨捎醚沤蛱鸶吡?、小麥、玉米、稻谷殼、薯類、甘蔗、糖蜜等生物質(zhì)發(fā)酵生產(chǎn)乙醇,其燃燒所排放的CO2和作為原料的生物源生長所消耗的CO2, 在數(shù)量上基本持平,這對減少大氣污染及抑制溫室效應(yīng)意義重大。編輯本段正確定位燃料乙醇是油品的優(yōu)良品質(zhì)改良劑，燃料乙醇不是“油”。 乙醇具有許多優(yōu)良的物理和化學(xué)特性。燃料乙醇按一定比例加入汽油中，不是簡單做為替代油品使用，這種認(rèn)識和宣傳是大錯而特錯的。燃料乙醇是優(yōu)良的油品質(zhì)量改良

6、劑，或者說是增氧劑。它還是汽油的高辛烷值調(diào)合組分。它是和我國石油行業(yè)在九十年代后期為提高油品質(zhì)量才開始發(fā)展的MTBE起同樣的作用。乙醇的增氧效果比MTBE要好一倍。美國法定的汽油改良劑有三種：MTBE（甲基叔丁基醚）、乙醇和ETBE（乙基叔丁基醚），2002年，美國能源部在給我國介紹燃料乙醇使用經(jīng)驗(yàn)時(shí)，還慶幸我國MTBE剛剛起步，就選擇了用燃料乙醇來替代的路子。美國走了20年MTBE的彎路之后，現(xiàn)在又回過頭來再走乙醇代替MTBE的路子。美國的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，可幫助我們更正確的認(rèn)識燃料乙醇。乙醇汽油之所以可以改善尾氣污染，改善動力，根本的原理就是乙醇里所含的內(nèi)氧，部分地補(bǔ)充了汽油在油缸內(nèi)燃燒外界供氧不

7、足的問題，另外又較好地解決了汽油的高辛烷值組分問題，“兩好合一好”，使乙醇的物理化學(xué)特性得以充分的發(fā)揮。知道了這些，燃料乙醇的定位就自然正確了，把乙醇單單做為“油”的概念，會使我們進(jìn)入誤區(qū)，大大地折扣了燃料乙醇的功能和價(jià)值。編輯本段生產(chǎn)工藝發(fā)酵法生產(chǎn)乙醇發(fā)酵法采用各種含糖（雙糖）、淀粉（多糖）、纖維素（多縮己糖）的農(nóng)產(chǎn)品， 燃料乙醇產(chǎn)業(yè)鏈農(nóng)林業(yè)副產(chǎn)物及野生植物為原料,經(jīng)過水解（即糖化）、發(fā)酵使雙糖、多糖轉(zhuǎn)化為單糖并進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為乙醇。淀粉質(zhì)在微生物作用下,水解為葡萄糖,再進(jìn)一步發(fā)酵生成乙醇。發(fā)酵法制酒精生產(chǎn)過程包括原料預(yù)處理、蒸煮、糖化、發(fā)酵、蒸餾、廢醪處理等。 成熟的發(fā)酵醪內(nèi),乙醇質(zhì)量濃度一般

8、為8-10(w)。由于原料不同,水解產(chǎn)物中乙醇含量高低相異,如谷物發(fā)酵醪液中乙醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不高于12,纖維素可用酶或酸水解,如亞硫酸法造紙漿水解液中僅含乙醇約。除含乙醇和大量水外，還有固體物質(zhì)和許多雜質(zhì),需通過蒸餾把發(fā)酵醪液中的乙醇蒸出,得到高濃度乙醇,同時(shí)副產(chǎn)雜醇油及大量酒糟。乙醇脫水制得燃料乙醇脫水技術(shù)是燃料乙醇生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)之一。從普通蒸餾工段出來的乙醇,其最高質(zhì)量濃度只能達(dá)到95%,要進(jìn)一步的濃縮,繼續(xù)用普通蒸餾的方法是無法完成的,因?yàn)榇藭r(shí),酒精和水形成了恒沸物（對應(yīng)的恒沸溫度為）,難以用普通蒸餾的方法分離開來。為了提高乙醇濃度,去除多余的水分,就需采用特殊的脫水方法。 目前制備燃料乙醇

9、的方法主要有化學(xué)反應(yīng)脫水法、恒沸精餾、萃取精餾、吸附、膜分離、真空蒸餾法、離子交換樹脂法等。編輯本段國內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀國外應(yīng)用現(xiàn)狀世界酒精的66%用于燃料，14%用于食用，11%用于工業(yè)溶劑，9%用于其它化學(xué)工業(yè)。發(fā)酵酒精作車用燃料有兩種方式: 其一是配制汽油和無水酒精的混合物汽油醇，酒精在混合物中的比例最高可達(dá)25%。用汽油醇作汽車燃料時(shí)，可以利用原有的汽車發(fā)動機(jī)；其二是直接利用酒精作為汽車燃料， 這時(shí)必需使用專門設(shè)計(jì)的，具有更高壓縮比的發(fā)動機(jī)。在這方面， 巴西走在最前面。早在1989 年，巴西以甘蔗、糖蜜、木薯、玉米為原料年產(chǎn)發(fā)酵酒精12Mt以上，幾乎全部用來代替汽油， 大部分采用第二種方式作

10、為汽車的燃料。從那時(shí)起， 巴西已經(jīng)不再進(jìn)口原油， 少量國產(chǎn)原油還可出口， 率先實(shí)現(xiàn)了汽車燃料的酒精化。目前巴西的乙醇產(chǎn)品中普通乙醇占2/3，無水乙醇占1/3。也是世界上最大的燃料乙醇生產(chǎn)和消費(fèi)國，也是唯一不使用純汽油作為汽車燃料的國家。 1908年，美國人設(shè)計(jì)并制造了世界上第一臺純乙醇的汽車，1930年乙醇/汽油混合燃料在美國內(nèi)布拉斯加州首次面市，1978年含10%乙醇的混合汽油在內(nèi)布拉斯加州大規(guī)模使用。1990年11月，美國國會通過空氣清凈法修正案，要求從1992年冬季開始，美國39個CO排放超標(biāo)地區(qū)必須使用含氧量質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)2.7%的含氧汽油(相當(dāng)于添加體積分?jǐn)?shù)為7.7%乙醇)。目前，美國乙

11、醇生產(chǎn)能力億L/a，58個乙醇生產(chǎn)廠分布在美國19個州，其主要原料為玉米約占90%，高粱等其他原料占10%。 歐盟每年約生產(chǎn)176萬t酒精。1997年只有5.6%用于燃料。1994年歐盟通過決議，給予生物燃料的中試工廠以免稅。并在2010年使燃料酒精的比例達(dá)到12%。因此一些后續(xù)的國家如荷蘭、瑞典和西班牙也出臺了生物能源計(jì)劃。 泰國是亞洲第一個由政府開展全國生物燃料項(xiàng)目的國家。在短短的兩年時(shí)間內(nèi)，泰國成功地開展了乙醇和燃料酒精項(xiàng)目， 這些項(xiàng)目提供了利用過剩的食用農(nóng)產(chǎn)品的途徑，對提高泰國農(nóng)村幾百萬農(nóng)民的生活水平起到了積極作用。 印度是僅次于中國的亞洲第二大酒精生產(chǎn)國。設(shè)計(jì)的生產(chǎn)能力約為200萬t

12、，實(shí)際開工率為50 %左右。主要原料糖蜜每年用量為500萬t。印度的酒精50%用于著名的印度香料和各種有機(jī)合成。政府對不同用途的酒精收以不同的稅率。一度政府暫時(shí)停止食用酒精的生產(chǎn)，導(dǎo)致了酒精產(chǎn)量的下滑。盡管印度的糖蜜資源不夠，但是印度政府還是準(zhǔn)備效法巴西推出“酒精汽油計(jì)劃”。國內(nèi)應(yīng)用現(xiàn)狀我國在吉林年產(chǎn)60萬噸和河南年產(chǎn)30萬噸燃料乙醇項(xiàng)目分別于2001年9月于2004年開工建設(shè)，另外，河南天冠年產(chǎn)30萬噸與黑龍江華潤金玉年產(chǎn)10萬噸燃料乙醇的改擴(kuò)建項(xiàng)目已分別于2000年和2001年完成，并在當(dāng)?shù)亻_始了乙醇汽油的試用工作。從2001年開始，我國先后在河南、黑龍江開始試用車用乙醇汽油，采取地方立法

13、的手段在試點(diǎn)城市封閉運(yùn)行。河南先在南陽、洛陽、鄭州三市使用車用乙醇汽油，現(xiàn)已全省使用。2001年消耗了147噸燃料乙醇，2002年消耗了約5000噸燃料乙醇。黑龍江先在肇東和哈爾濱使用車用乙醇汽油，2001年消耗了127噸燃料乙醇，2002年消耗了約500噸燃料乙醇，目前燃料乙醇需求逐年增加，供需狀況良好。經(jīng)過5年的試點(diǎn)和推廣使用，我國生物乙醇汽油在生產(chǎn)、混配、儲運(yùn)及銷售等方面已擁有較成熟的技術(shù)。截至2006年6月，我國已形成燃料乙醇102萬噸年生產(chǎn)能力、年混配1020萬噸生物乙醇汽油的能力，生物乙醇汽油的消費(fèi)量已占到全國汽油消費(fèi)總量的20。2006年，我國燃料乙醇的生產(chǎn)達(dá)到130萬噸。 20

14、06年我國全年糧食產(chǎn)量超過億噸,實(shí)現(xiàn)三年的連續(xù)增產(chǎn),但糧食總的供求關(guān)系還是處在一個緊平衡的狀態(tài)。玉米這幾年的加工能力擴(kuò)張得比較快，2005年,全國玉米深加工能力已經(jīng)達(dá)到了1000億斤,實(shí)際加工消耗是500多億斤，2006年加工能力達(dá)到了1400億斤,實(shí)際加工也接近700億斤。深加工對于玉米的消耗也造成了玉米供求狀況的變化,帶動了價(jià)格的上漲。據(jù)預(yù)測，2007年糧食價(jià)格將上漲6%左右，漲幅高于2006年，糧、油等食品價(jià)格上漲將成為推動CPI上漲的主要因素。此前，國家發(fā)改委要求各地不得以加工玉米為名，違規(guī)建設(shè)生物燃料乙醇項(xiàng)目，盲目擴(kuò)大玉米加工能力。在這種大背景下，發(fā)展燃料乙醇產(chǎn)業(yè)是否會影響中國的糧食

15、安全，成了一個熱議話題。 2006年中國玉米產(chǎn)量億噸，其中飼料用量是9600萬噸，3020萬噸是工業(yè)用量，燃料乙醇所用的玉米量只占工業(yè)用量的1/10，玉米總產(chǎn)量的2%多一點(diǎn)。所以不存在爭糧的嫌疑。 目前我國發(fā)展非糧乙醇的可行之路，在于發(fā)展用甜高粱、甘薯、木薯等原料來替代糧食。纖維法生產(chǎn)乙醇技術(shù)還不成熟，美國計(jì)劃用6年時(shí)間攻克這一技術(shù)難關(guān)。國內(nèi)有企業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了用纖維原料生產(chǎn)乙醇，但目前噸成本比糧食法要高1000多元。 根據(jù)生物燃料乙醇以及車用乙醇汽油“十一五”發(fā)展專項(xiàng)規(guī)劃，到2010年，我國將以薯類、甜高粱等非糧原料為主生產(chǎn)522萬噸燃料乙醇，屆時(shí)乙醇汽油使用量將占全國汽油用量的75%。 到20

16、20年，我國燃料乙醇年產(chǎn)量可達(dá)1000萬噸。 其實(shí)，可再生能源會議作出的停止在建的乙醇燃料項(xiàng)目，這只是階段性的選擇，之前，國家出發(fā)改委也多次通知，要求新上燃料乙醇項(xiàng)目“剎車”，然而，效果不盡人意。如何破解隱藏在問題背后的“發(fā)展”與“資源”之間矛盾，卻需要國家有關(guān)部門用更長的時(shí)間來求解。按理說，食品和能源經(jīng)濟(jì)并不相關(guān)，但是目前正在趨于緊密關(guān)聯(lián)。當(dāng)石油價(jià)格上漲時(shí)，食品價(jià)格也會上漲。據(jù)大連商品交易所公布信息稱，國內(nèi)玉米價(jià)格在過去9個月里上漲了近30%，其原因是人們把玉米用于生產(chǎn)燃料乙醇所致。編輯本段使用方法乙醇汽油的保質(zhì)期只有一個月。過了保質(zhì)期的乙醇汽油容易出現(xiàn)的分層現(xiàn)象，在油罐油箱中容易變渾濁,打

17、不著火。 乙醇汽油對環(huán)境要求非常高,非常怕水,保質(zhì)期短,因此銷售乙醇汽油要比普通汽油在調(diào)配、儲存、運(yùn)輸、銷售各環(huán)節(jié)要嚴(yán)格得多。一般小油站不出售乙醇汽油。編輯本段市場方向乙醇既是一種化工基本原料，又是一種新能源。 盡管目前已有著廣泛的用途，但仍是傳統(tǒng)觀念的市場范圍。未來乙醇作為基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)的市場方向?qū)⒅饕w現(xiàn)在三個方面： 一是車用燃料，主要是乙醇汽油和乙醇柴油。這就是我們傳統(tǒng)所說的燃料乙醇市場，也是近期的（10年內(nèi)）容量相對于以后較小的市場（在我國約1000萬噸/年）。美國政府已制定了一個大力發(fā)展燃料乙醇的計(jì)劃，計(jì)劃到2011年，將汽油中（不包括柴油）的燃料乙醇用量由每年15億加侖（約450萬噸）至

18、少提高到44億加侖（約1360萬噸）； 二是作為燃料電池的燃料。在低溫燃料電池諸如手機(jī)、筆記本電腦以及新一代燃料電池汽車等可移動電源領(lǐng)域具有非常廣闊的應(yīng)用前景，這是乙醇的中期市場（10-20年內(nèi)）。乙醇目前已被確定為安全、方便、較為實(shí)用理想的燃料電池燃料。乙醇將擁有新型電池燃料3040%的市場。市場容量至少是近期市場的5倍以上（主要是纖維原料乙醇）； 三是乙醇將成為支撐現(xiàn)代以乙烯為原料的石化工業(yè)的基礎(chǔ)原料。在未來二十年左右的時(shí)間內(nèi)，由于石油資源的日趨緊張，再加上纖維質(zhì)原料乙醇生產(chǎn)的大規(guī)模工業(yè)化，成本相對于石油原料已具可競爭性，乙醇將順理成章地進(jìn)入石化基礎(chǔ)原料領(lǐng)域。在我國的市場容量至少也在2000萬噸/年以上。乙醇生產(chǎn)乙烯的技術(shù)目前就是成熟的，隨著石油資源的日趨短缺和價(jià)格的上漲，乙醇將會逐步進(jìn)入乙烯原料市場，很可能將最終取而代之。如果要做一個形象而夸張的比喻的話，二十世紀(jì)后半葉國際石油大亨的形象將在二十一世紀(jì)中葉為“酒精考驗(yàn)”的乙醇大亨所替代。編輯本段經(jīng)濟(jì)效應(yīng)燃料乙醇生產(chǎn)，除了它本身的經(jīng)濟(jì)性及對農(nóng)業(yè)、能源的好處之外，還有一些明顯的關(guān)聯(lián)經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。一方面，燃料乙醇有著巨大的環(huán)保效應(yīng)，隨著它的推廣，可以大量節(jié)省大中城市治理空氣污染