工业纤维废渣生产乙醇项目可行性研究报告

第一章项目意义与必要性1.1国内外现状和技术发展趋势1.1.1国内外现状随着生物乙醇在多个应用领域的使用，生物乙醇的生产发展和推广使用虽然几经起伏，但是目前已呈现出快速上升的趋势。

巴西从20世纪70年代开始在全国依法推广使用生物乙醇和车用乙醇汽油，已成为世界上第一个在汽油机上只使用生物乙醇的国家；美国生物乙醇产量已从1980年的52万吨达到2001年的540万吨，车用生物乙醇的使用范围从2001年的19个州发展到目前的41个州；欧盟诸多发达国家相继制定了生物乙醇发展规划，我国的近邻印度和泰国也开始在部分省、邦推广使用生物乙醇。

我国于2002年制定了生物乙醇“十五”发展规划，并在河南省郑州、洛阳、南阳和黑龙江省的哈尔滨、肇东市的中心城区进行了车用生物乙醇汽油的使用试点。

试点证明，在我国推广使用车用生物乙醇汽油在技术、管理上都是可行的，且环保效益明显，社会经济效益显著。

按照国家的统一部署，截止2005年底，河南、安徽、黑龙江、辽宁、吉林五省全境和山东、江苏、河北、湖北四省的部分地区已基本实现车用生物乙醇汽油替代无铅汽油。

1.1.2技术发展趋势在近年来的发展中，国内外研究攻关有了新的发展，谷物生产乙醇工业事实上已经在自觉或不自觉地采用了生物炼制技术。

例如，美国玉米湿磨厂同时生产乙醇、高果糖浆、玉米油、玉米蛋白粉、玉米蛋白饲料、以及其它产品（如维生素和氨基酸），其经济效益和必要性都是明显的。

国内河南天冠集团利用陈年小麦生产乙醇时，通过联产麸皮、小麦蛋白（谷元粉）、高蛋白饲料，以及用废水发酵生产沼气，用二氧化碳生产可降解塑料等，将全部原料都转化成不同的产品，也取得了良好的经济和社会效益。

国外也已有不少论文在讨论纤维类生物质炼制技术的可能性。

目前考虑较多的商业计划是利用农业废弃物综合生产生物乙醇、纸浆，而利用木素提供能量。

工业木素的市场较小，只能作为燃料燃烧。

如能加工成较高值产品会增加企业效益。

二氧化碳可以收集起来出售，也可用于增加温室植物的产量。

经济分析显示，纸浆-乙醇联产企业的经济效益会明显优于单独生产乙醇的企业。

国内山东大学、南京林业大学、浙江大学等单位已开展纤维素酶法生产生物乙醇技术研究20多年，已经建立了多家纤维素酶制剂生产企业，如宁夏夏盛集团等已工业化生产纤维素酶多年。

目前纤维素酶的国内销量已达15000吨（含外资企业内销）。

但因为酶的生产成本较高，只能用于饲料、纺织、食品等高附加值行业。

纤维素酶法转化乙醇的实验室研究也很多，但未见成功进行大规模中试的报道。

纤维素乙醇产业化的另外两个主要瓶颈是：麦秸等木质纤维素类原料需要经过预处理（稀酸法、蒸汽爆碎法等），国外稀酸法已比较成熟，而国内研究还很不够；木质纤维素类原料降解产生的木糖等戊糖不能被酒精酵母发酵成乙醇，国内外都进行了大量基因工程菌构建等研究，但目前技术也还不成熟。

为了在加快纤维素酒精生产技术产业化进程的同时，尽量减少研发投入的巨大风险，探索有中国特色和自主知识产权的生物炼制新途径，山东大学早在“八五”-“九五”期间就曾同中国造纸研究院合作，开展过纸浆-酒精-饲料蛋白联产的大量研究和调研工作，研究成果曾经被选拔为1997年国家环保局推荐推广环保科技成果转化项目，但由于牵涉问题过多，未能成功实施。

玉米芯可用作高含量木聚糖的来源，用于生产木糖醇等高附加值产品。

近年来，中国在山东****等地已经建立起了大规模的玉米芯加工企业，如****公司建立了以低聚木糖为主的万吨寡糖生产基地，****公司现有的生产能力达到了木糖13000吨，木糖醇20000吨。

当地另一家年产5000吨糠醛的企业也已经在建设中。

这些企业目前每年要消耗玉米芯40余万吨，然而，目前的生产工艺只利用了原料中的部分半纤维素，10吨左右原料才能生产1吨产品。

而同时产生出数吨所谓的木糖渣，只能以每吨干物质50元左右的低价卖给电厂烧掉了。

这些已经集中起来的木糖渣的纤维素含量高达60%左右，由于已经经过深度预处理，比较容易被纤维素酶水解生成葡萄糖，进而发酵生成燃料酒精。

由于半纤维素中的木聚糖大部分已经被转化成高值的木糖相关产品，单独生产酒精工艺中木糖难以被酒精酵母转化为酒精的难题也就自然部分化解了。

产出的木素和二氧化碳同样可以为企业提供能量和生产其它产品。

初步的技术经济分析显示，木糖相关产品-酒精联产工艺具有良好的经济和社会效益。

1.2对产业发展的作用与影响，产业关联度分析能源、环境、农业、人口与就业是影响全球经济社会可持续发展的主要因素。

如何统筹协调地解决上述问题，已引起国内和国际社会的广泛关注。

生物乙醇的开发应用与车用生物乙醇汽油的推广使用，将是缓解上述问题的有效途径之一，也是对科学发展观的积极探索。

首先，生物乙醇作为一种绿色可再生能源，伴随着科学技术发展将有丰富的原料来源——粮食与各类植物纤维，在化工领域，它可以部分替代不可再生的石油资源，因为它又是一种重要的化工原料，所以生物乙醇的开发应用有利用于国家能源安全，在一定程度上是国家能源一种有效的生产储备。

其次，生物乙醇的使用可改善大气环境。

生物乙醇以粮食及各类植物纤维为主。

生物乙醇在其整个生产使用循环中，即农作物生长——生物乙醇生产——车用生物乙醇汽油使用——汽车尾气的排放（CO2）——农作物再生长（光合作用）的生物转化过程中，可以实现CO2的自身平衡，不增加温室气体排放。

在我国汽车尾气排放量已占大中城市有害气体排放总量的50%左右，是影响人民群众身心健康的主要因素之一。

不解决城市大气污染就不能实现人与自然的和谐发展，人类的生存环境质量就难以改善，小康社会的目标也就很难在真正意义上实现，推广车用生物乙醇汽油可以使汽车尾气中的一氧化碳排放量减少30%，碳氢化合物排放量减少10%以上，是目前改善大气环境的有效途径之一。

第三，生物乙醇的开发应用和推广，有利于农业生产农业产业化，有利于“三农”问题的解决。

随着农业生产力的提高，农业社会化大生产的步伐加快和现代科学技术在农业的推广应用，农作物的产量有了大幅度提高，粮食相对过剩将逐步成为现实。

粮食价格相对于其它社会产品，特别是工业品将在波动中处于较低的价位。

农民增收受限，谷贱伤农将大大削弱和动摇农业的基础地位。

如何调控粮食价格，稳定农业生产发展和农民收入，促进“三农”问题解决，已成为制约我国社会经济可持续发展的主要因素之一。

生物乙醇的开发与应用不仅可以给国家提供一个有效的易于操作的粮食价格调控手段，还将大幅度提升粮食精深加工能力和综合利用水平，达到“吃干榨净，变废为宝”的目的。

它不仅可以向社会提供新型替代能源——燃料乙醇，其综合利用产品将为医药工业、食品工业，畜牧业、农业提供优质的高级药用、食用添加剂（品质改良剂），专用饲料和家用复合肥，最终，生物乙醇将从目前生产企业的主产品退居为副产品，并取得良好的经济效益。

巴西推广生物乙醇，发展甘蔗经济取得了巨大的成功；美国一些农业大州提出“为了农民兄弟，请使用生物乙醇汽油”的口号。

作为农业大省的吉林计划实施玉米经济战略，河南省政府提出发展生物乙醇产业，拉长农业生产链，其十分重要的动因就是推动农业产业化，促进三农问题的解决，也是对落实科学发展观、统筹城乡发展进行的积极探索。

第四，生物乙醇的开发应用与推广，可在一定程度上缓解人口增长与社会就业的矛盾。

从石油勘探——石油开发——成品油提练的产业链与土地——农作物生产（主要是粮食）——生物乙醇的生产——汽油调合组分油的生产——车用生物乙醇汽油调配的产业链对比，前者是不可再生的石油工业现代化生产，后者是农业、轻化工业、石油工业、油品加工业的可再生与不可再生能源的有机结合。

据巴西有关部门对生物乙醇产业与石油燃料产业每当量能源单位就业人数对比分析，其比例在152：1左右，我国是人口大国，也是石油进口大国，且农业生产效率低，工业化整体水平与巴西相当，以此为基点判断分析，两者的比例应不低于巴西。

综上所述，生物乙醇作为一种绿色可再生资源，在世界石油资源紧缺、原油价格不断攀升、环境压力日益加重的条件下，已形成了新一轮的快速发展态势。

生物乙醇的开发应用和车用生物乙醇汽油的推广使用，符合我国广大人民群众的根本利益，有利于缓解石油资源短缺，保障国家能源安全；有利于改善大气环境，提高居民生活质量；有利于促进农业发展，稳定增加农民收入。

它是国家的一项重大战略举措，是用科学发展观对解决我国经济社会全面、协调、持续发展诸多制约因素的积极探索，是利国利民、功在当代、利在千秋的善事。

我国是一个地域辽阔的农业大国，农作物纤维及工业费纤维资源丰富，目前这一植物纤维资源大部分被粉烧掉，造成对环境的大量污染，对人们的身体健康带来极大的危害，同时对这一纤维资源造成了极大的浪费。

****市是全国知名的中国功能糖城，年生产木糖相关产品4万吨，产生下脚料玉米芯废渣30余万吨，因此在****市发展利用纤维素废渣生产生物乙醇项目是很有必要的。

随着生物工程的迅速发展以植物纤维生产纤维素酶山东大学生命科学学院1996年就获得成功，进入了工业化生产。

以植物纤维为主要原料，以纤维素酶为糖化剂，以酒精酵母为发酵剂生产生物乙醇指日可待，该项目的成功，可将植物纤维变废为宝，缓解了燃料的紧张，同时减少了环境污染，对促进工农业的发展，提高人民的生活水平都具有显著的经济效益和社会效益。

1.3市场分析乙醇是应用最广泛的一种醇。

因其性质比较活泼，是有机合成的重要原料，如用乙醇制乙醚、乙醛、乙酸等；因它具有广泛的溶解性，是重要的有机溶剂，用于溶解树脂、制作涂料等；因其在空气中燃烧充分，可避免污染，而且燃烧热值较大。

有关专家指出，推广使用生物乙醇，不但可以缓解石油短缺，还可以解决环境恶化等问题。

生物乙醇已经成为新的基础产业是一个不可逆转的方向，其未来市场主要有近、中、远三个方向。

近期市场是车用燃料，主要是乙醇汽油和乙醇柴油。

随着国家"乙醇汽油政策"的推出，在未来10年内，其需求量每年将达1000万吨，这是乙醇的近期市场。

乙醇的中期市场是作为燃料电池的燃料，在低温燃料电池、手机、笔记本电脑以及新一代燃料电池、汽车等可移动电源领域有非常广阔的应用前景。

专家预计，在未来10～20年内，乙醇以其无污染、可再生的特点，将拥有新型燃料电池30%～40%的市场份额，容量将是车用燃料市场的5倍以上。

石化工业是乙醇的远期市场。

在未来20年内，由于石油资源的日趋紧张，加上纤维质原料乙醇的大规模工业化生产，相对于石油来说，在成本上，乙醇已具有可竞争性，将顺理成章地进入石化基础原料领域。

目前，用乙醇生产乙烯的技术已经成熟。

同时，乙醇还可以广泛应用于食品、饮料、医药、香精香料领域，是优良的日用化工基本原料。

该项目已经成为本世纪最有发展潜力的新兴基础产业。