2011.5.10生物乙醇简述

生物乙醇简述2011.5.10

工业生产乙醇主要方法•发酵法：一般采用各种含糖（双糖）、淀粉（多糖）、纤维素的农产品、农林业副产品及野生植物等为原料，经过水解（即糖化），发酵使双糖、多糖转化为单糖并进一步转化为乙醇。

•合成法：乙烯间接水合法、乙醛加氢法、CO和H2羰基合成法等。

乙醇主要性质

•乙醇，也称作酒精，分子式C2H5OH，相对分子质量46.07。分析级的无水乙醇是无色透明、易挥发、具有特殊芳香和强烈刺激味的易燃液体。•相对密度0.7893（d2020）、沸点78.3℃、凝固点-117.3℃、闪点14℃、自燃点390~430℃，乙醇蒸汽与空气可形成爆炸性混合物，爆炸极限为

3.3%~19%（体积）。

•含乙醇95.6%、水4.4%的酒精为恒沸混合液，沸点为78.15℃，其中少量的水无法用蒸馏法除去。

生物乙醇定义

•以天然含糖或可转化为糖类的生物质原料经发酵、蒸馏等生物技术生产的乙醇产品为生物乙醇。

•生物乙醇前期与化学合成法截然不同，依赖于天然生物质原料和微生物发酵的生物方法生产。

•生物乙醇在后期蒸馏纯化阶段充分采用化工先进生产技术。

•生物乙醇是源于太阳能的一种生物质转化能源，是可再生能源。

乙醇的主要用途

•燃料酒精：乙醇是一种新能源，生物乙醇更是一种可再生新能源。乙醇不仅是一种优良燃料，还作为一种优良的燃油品质改进剂被广泛使用。乙醇是燃油的增氧剂，使汽油增加内氧，燃烧充分，节能环保。调和辛烷值在120以上，抗爆良好。为乙醇最大应用方向。燃料电池应用。•调制蒸馏酒：以优质酒精为基础，以固体发酵白酒及其调香酒进行调配；或以酒精串香，使固体酒醅中香味成分在加热蒸馏过程中（气相中）充分混合溶解，或有效的提取酒糟中残留的香味成分的方法生产新型白酒。

•医药化工等方面：实验及餐饮行业绿色燃料，消毒剂，生化制药中提纯酶制剂，防冻降温介质，生产乙酸、乙醛、乙醚、聚乙烯、乙二醇。合成橡胶、氯仿、染料、油漆、树脂及农药的原料。

酒精工业的副产品

•优质颗粒饲料DDGS（全价干酒精糟Distillers Dried Grains with Solubles）。

•优质食用级CO2。CO2是发酵酒精相伴生的数量最大的副产物，高纯度CO2除用作碳酸饮料外，还在气体保护焊接、药物萃取、制冷、温室生产方面有广泛用途。

•玉米胚芽油。

•以玉米、小麦等为原料的大型酒精生产企业还可生产玉米淀粉、葡萄糖浆、果葡糖浆、谷阮粉、玉米蛋白等。

•杂醇油，是某些食用香料的主要原料。

世界酒精生产概况

•2004年全球酒精年产量约2525万吨，其中美国和巴西的酒精产量占世界总产量的66%。随燃料乙醇需求，酒精生产量增长迅速。

•美国、巴西、中国、俄罗斯是世界酒精生产大国。2001年中国总产量已居世界第三位。

•巴西自1975年开始大力发展燃料乙醇计划，以甘蔗为原料生产，已经成为世界成功典范。

国内参考企业

•黑龙江华润酒精有限公司。24万吨/年。•吉林燃料乙醇有限责任公司。30万吨/年。•河南天冠集团有限公司。

•山东九九集团

•哈尔滨酿酒总厂

•上海酒精厂

•安徽省丰原集团

•广州华灵集团有限公司

相关国家标准

•食用酒精国家标准 GB 10343-2002•变性燃料乙醇国家标准 GB 18350-2001•工业用酒精国家标准 GB 394-93

•化学试剂无水乙醇国家标准 GB 678-90•化学试剂95%乙醇国家标准 GB 679-80•车用乙醇汽油 GB 18351-2001

•车用无铅汽油 GB17930-1999

燃料乙醇

•燃料乙醇是未加变性剂的、可作为燃料用的无水乙醇。

•变性燃料乙醇是以淀粉、糖质为原料，经发酵、蒸馏制得乙醇，脱水后再添加变性剂改性而得。加变性剂后，水分应小于0.8%，不可食用。

•车用乙醇汽油就是把变性燃料乙醇和汽油以一定比例混配形成的一种汽车燃料，是替代和节约汽油的最佳燃料，具有价廉、清洁、环保、安全、可再生等优点。

常用原料

•淀粉质原料：包括甘薯、木薯和马铃薯等薯类原料和玉米、高粱、小麦、大米等谷物原料。

•糖质原料：最常用的是废糖蜜，其次是甜菜和甘蔗、甜高粱等。

•纤维质原料：森林工业下脚料、农作物秸秆、城市废纤维垃圾、甘蔗渣、废甜菜丝等工业下脚料等。

•其他原料：主要是亚硫酸纸浆废液、各种野生植物、乳清等。

常规生产工艺

•淀粉质原料乙醇生产工艺：

粉碎—糊化—糖化—发酵—精馏—脱水•糖质原料乙醇生产工艺：

原糖液—制备稀糖液—准备酵母—发酵—蒸馏—脱水

•纤维素原料乙醇生产工艺：

原料—预处理—酸预水解—纤维素—酸水解—糖液发酵—酒精回收—脱水

或采用酶水解纤维素

乙醇发酵新技术

•连续发酵：多罐串联式连续发酵较为常见•固定化酵母技术：将酵母细胞束缚于载体上，便于重复使用和连续化生产。

•玉米粉吸附脱水技术

技术关键

•发酵菌种的选育：培育性能优越的工程菌。•生产线大型化、自动化、连续化。

•生产过程低能耗，高产率，高速稳定。•原料预处理。

•乙醇精馏及脱水技术。

•废弃物综合利用技术。

•原料资源。

•物料储运。

相关建议

•深入细致进行原料资源调研。

•广泛深入进行基础理论研究。

•严谨科学组织相关实验探索验证。

•充分参考对比现今较为成功的工业典范，吸取众长。

•组建优秀团队设计、论证和建设目标生产线。