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燃料乙醇相关研究(英文)

全国生物柴油行业协作组 来源: 作者: 2007-7-13 14:55:44

  美国总统布什在2006 年 1 月 28 日的国情咨文中强调,美国必须打破对国外能源的依赖,提出在 2012 年以前从玉米、软枝草(Switchgrass)等可再生农作物中提取燃料乙醇的计划,及在 2025 年以前用燃料乙醇替代美国从中东进口石油的75%的远期目标,并且要求在 2030 年以前用生物柴油代替现在美国石油消费的 30%。 
  软枝草是北美大草原土生土长的多年生草本植物,它已被美国能源部认定为开发纤维素燃料作物(cellulosicfuel crop)的首要目标。据估计,美国每年利用生长在本国的软枝草和其他能源作物生产1000 亿gal(1gal=3.785L,下同)乙醇,同时满足食品、动物饲料和出口的需求。此外,软枝草还显示了一种潜力,即在不能种植传统食用作物的土地上生长得很好。软枝草含有较多的纤维素、半纤维素和木质素。纤维素生产乙醇的过程中,成本投入最大的是生物质的预处理过程,该过程是在酶的作用下将聚合物转化成糖类,以使其发酵。典型的预处理办法是利用酸、过氧化物以及氨水的化学作用,对原料进行处理;过程中通常还伴有挤压或切碎等机械操作。这是不能省略的一步,也是不能削减成本费用的一步。 
  该报告内容包括原材料进展、生物转化、热化学转化及综合生物炼制等研究。
  由秸秆生产燃料乙醇——Ethanol from Straw,2004,6,共40页
  馆藏号 P-Review 2004-10
   
  加拿大著名酶公司——Iogen公司与加拿大石油公司合作从生物质生产乙醇,Iogen公司已在渥太华建成中型装置,利用酶加工40t/d小麦秸秆,从1t原料可生产约300L乙醇,这也是迄今为止世界上惟一利用维生素废料生产乙醇的装置。该报告分析了Iogen公司的生物质制乙醇专利及工艺技术情况,其核心技术包括木质纤维素生物质的蒸汽爆破预处理、残余纤维素的酶水解、葡萄糖与木糖共发酵(混合发酵)生产乙醇等工艺。在Iogen公司工艺中,纤维素和半纤维素转化为乙醇,而木质素没有转化为乙醇。报告分简介、原材料、工艺简述及发展趋势、预处理与控制条件(包括糖化及共发酵、蒸馏及脱水、酶的制备等)等几部分,从设计基础、原料、开工因素、废物处理、建筑材料、资金及生产成本、产品价值等方面讨论了由秸秆生产燃料乙醇的工艺情况。 此外,Iogen公司将投资建设工业化生物乙醇燃料加工装置,旨在进一步改进酶法工艺,降低成本使乙醇生产成本达到1.30美元/gal。对于5000万gal/a的乙醇装置,总固定投资超过2.5亿美元,包括酶装置和发电装置。随着国家税收优惠政策的扶持,该工艺的经济性将得到大大改善……
    
  先进的生物炼厂——Advanced Biorefineries,2005,10
  馆藏号 PERP-257
   
  第一代生物炼厂的产品包括现有的造纸/纸浆制造、玉米湿法/干法加工、大豆加工处理、糖制乙醇加工等,而先进的生物炼厂应成为新型生物产业的基础。通过开发化学、生物学及机械新工艺,扩大可再生植物原料来源,可作为向节能、环保和经济社会转变的一个手段。
  该报告介绍了两种生物炼制结构的工艺流程设计及相关成本评价,一类是木质纤维素精炼制乳酸用作原料,另一类是利用农作物生产1,3-丙二醇也用作原料。其中,在生物炼制技术方面的进展主要表现为,在能源部及农业部等政府部门对研发方面的大力支持下已经达到半商业化的阶段。报告还分析了重要的第一代生物炼制技术——玉米干法加工及其工艺经济性。
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