淺析燃料乙醇的原料及生產(chǎn)技術(shù)效益分析

徐寶國（吉林燃料乙醇有限責(zé)任公司，吉林 昌邑 132101）

淺析燃料乙醇的原料及生產(chǎn)技術(shù)效益分析

徐寶國（吉林燃料乙醇有限責(zé)任公司，吉林 昌邑 132101）

自20世紀(jì)70年代以來，乙醇燃料得到了社會的廣泛重視，并被認(rèn)為是未來最重要的可再生燃料之一，研究乙醇燃料的原料和生產(chǎn)技術(shù)效益，符合我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求和趨勢。本文將具體對此進(jìn)行展開分析和研究，希望為相關(guān)人士提供一些參考和借鑒。

燃料乙醇；應(yīng)用；生產(chǎn)技術(shù)效益

燃料乙醇是當(dāng)前我國生態(tài)價(jià)值最高的石油燃料替代品，它的應(yīng)用可以減少二氧化碳的排放，保護(hù)我國的生態(tài)環(huán)境。目前世界的原油產(chǎn)量已經(jīng)呈現(xiàn)出供不應(yīng)求的趨勢，我國人均可開采石油資源量與世界平均水平相差較遠(yuǎn)，在此背景下，我國的液體燃料安全將面臨著嚴(yán)峻的考驗(yàn)。燃料乙醇可以成為石油的替代品，為社會生產(chǎn)提供新的原料選擇，考慮到燃料乙醇的能源效益和環(huán)境效益，我國必須對燃料乙醇加以重視。

1 燃料乙醇的原料和生產(chǎn)工藝

燃料乙醇的原料包括淀粉質(zhì)、糖質(zhì)和纖維素類。淀粉質(zhì)和糖質(zhì)原料在乙醇的生產(chǎn)中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化，而且二者的成本相對較低，纖維素類原料在乙醇生產(chǎn)中尚不成熟，面臨著如下的技術(shù)瓶頸：首先，酸水解中糖類產(chǎn)物會分解生成乙醇發(fā)酵抑制物，阻礙燃料乙醇的生產(chǎn)。其次，酶水解中的纖維素酶成本較高，缺乏相應(yīng)的預(yù)處理技術(shù)。再次，五碳糖很難發(fā)酵成乙醇，影響了燃料乙醇的生產(chǎn)效率。因此，纖維素燃料乙醇成為能源部門關(guān)注的重點(diǎn)。

1.1 淀粉質(zhì)原料

淀粉類原料包括玉米、小麥、甘薯等等，這些作物的淀粉含量都比較高，通過水解作用可以生成糖，經(jīng)過發(fā)酵之后獲得乙醇。玉米在我國的產(chǎn)區(qū)主要集中在東北部，而薯類在我國的主要產(chǎn)區(qū)集中在川渝地區(qū)，這些淀粉類原料的供應(yīng)量較大，轉(zhuǎn)化成乙醇的效率卻相對較低。

1.2 糖質(zhì)原料

糖質(zhì)原料包括甘蔗、甜菜等等，通過壓榨和稀釋，可以在發(fā)酵后生成乙醇。我國甘蔗的主要產(chǎn)區(qū)集中在南方，而且糖質(zhì)原料的產(chǎn)量有限，需求較大，一般不能作為燃料乙醇的主要原料。

1.3 纖維素類原料

纖維素類原料包括木屑、秸稈、薪炭林等等，通過預(yù)處理技術(shù)，半纖維素和纖維素水解生成五碳糖和六碳糖，可以發(fā)酵生成乙醇。木材和林產(chǎn)的加工業(yè)廢棄物可以為燃料乙醇提供生產(chǎn)原料，此外，在邊際性地區(qū)營造的速生林也可以作為燃料乙醇的原料。

1.4 能源作物

燃料乙醇的最主要原料就是能源作物，具體包括高產(chǎn)糖類和淀粉類作物。在農(nóng)業(yè)技術(shù)和生物技術(shù)的作用下，利用邊際性土地大量種植這兩類產(chǎn)物，可以為燃料乙醇提供充足的原料。

2 燃料乙醇生產(chǎn)及利用過程中的效益分析

2.1 經(jīng)濟(jì)性分析

燃料乙醇生產(chǎn)的成本來自于建廠投資、原料價(jià)格等等，但是相對于石油能源來說，燃料乙醇的生產(chǎn)成本相對較低。纖維素類的秸稈和木材由于技術(shù)上的不成熟，在進(jìn)行乙醇生產(chǎn)時(shí)成本最高，但是隨著我國技術(shù)的不斷發(fā)展，技術(shù)失衡的情況勢必會得到有效改善。木薯和甜高粱莖桿原料價(jià)格很低，二者的應(yīng)用技術(shù)已經(jīng)得到了較好開發(fā)，因此這兩種原料具有廣闊的發(fā)展前景。

2.2 能源效益分析

燃料乙醇作為一種能源，能源消耗量是考量能源效益的重要指標(biāo)，能源消耗量包括種植能耗、基建及設(shè)備能耗、原料運(yùn)輸能耗和生產(chǎn)過程工藝能耗等等。種植消耗包括對乙醇的原料進(jìn)行播種、施肥等等，其中肥料的耗能是最大的?；霸O(shè)備能耗很難計(jì)算，但是二者的投資額相對較大，約占總投資額的60%。運(yùn)輸能耗以乙醇生產(chǎn)原料所需土地的半徑為依據(jù)，在估量能耗時(shí)可以對耗油量進(jìn)行計(jì)算。生產(chǎn)工藝能耗最高，與單位土地能源產(chǎn)出有關(guān)。

在對能源效益進(jìn)行分析之后，可以了解到燃料乙醇生產(chǎn)過程工藝能耗是最高的，而原料運(yùn)輸能耗是最低的，為了平衡二者的能耗，應(yīng)該從能源產(chǎn)出的角度出發(fā)，選用甜高粱、甘蔗和木薯等原料進(jìn)行生產(chǎn)，解決近期我國燃料乙醇的原料問題。

2.3 社會效益分析

燃料乙醇的原料來自種植業(yè)，農(nóng)民提供原材料可以獲得豐厚的利潤。據(jù)相關(guān)材料統(tǒng)計(jì)，速生林提供木材原料獲利是最高的，其次是甘蔗、玉米、木薯等等，因此在技術(shù)允許的情況下，農(nóng)民可以種植大量的甘蔗、玉米和木薯，為自己創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益。秸稈原料的獲利相對較低，但是這種原料屬于廢棄物的再利用，可以提高農(nóng)產(chǎn)品的附加值，因此其社會效益也是不能忽視的。

隨著燃料乙醇的廣泛使用，燃料乙醇工廠越來越多，有效地帶動了當(dāng)?shù)鼐蜆I(yè)。此外，燃料乙醇的應(yīng)用可以減少二氧化碳的排放和汽車的尾氣，為社會創(chuàng)造巨大的環(huán)境效益。

3 關(guān)于燃料乙醇未來發(fā)展的思考

我國目前已經(jīng)成為燃料乙醇的第三大生產(chǎn)國和消費(fèi)國，面對燃料乙醇廣闊的發(fā)展前景，相關(guān)企業(yè)應(yīng)該制定遠(yuǎn)景規(guī)劃，促進(jìn)行業(yè)的發(fā)展。其次，燃料乙醇的生產(chǎn)原料存在技術(shù)不成熟的問題，政府應(yīng)該加大扶持力度，吸引專業(yè)人才進(jìn)行技術(shù)研發(fā)。再次，生產(chǎn)燃料乙醇的不同原料具有不同的開發(fā)潛力，農(nóng)民應(yīng)該多種植甜高粱、甘薯等高產(chǎn)出作物。最后，為了激勵生物質(zhì)能源的使用，應(yīng)該發(fā)揮市場經(jīng)濟(jì)的作用，引領(lǐng)行業(yè)走在世界前沿。

4 結(jié)語

面對石油能源的供需問題，燃料乙醇越來越受到社會的重視，我國是人口大國，為了滿足社會發(fā)展的需要，必須具體分析燃料乙醇的原料及生產(chǎn)技術(shù)效益，促進(jìn)行業(yè)發(fā)展。

[1]劉海軍,李琳,白殿國,于德華,徐友海,金剛,高玉玲,趙文雨.我國燃料乙醇生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展前景分析[J].化工科技, 2012,05∶68-72.

[2]張麗麗.生物燃料乙醇技術(shù)現(xiàn)狀及產(chǎn)業(yè)化發(fā)展前景[J].煉油與化工.2016(04).[3]李海軍.中國燃料乙醇發(fā)展現(xiàn)狀及未來發(fā)展方向[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué).2013(36).[4]陳興川.我國乙醇市場的發(fā)展研究[J].金田(勵志).2012(07).