燃料乙醇
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化学合成法：用化学方法使乙烯与水结合生成的乙醇称之 为合成乙醇，以区别于用发酵法制取的乙醇。又分为乙烯 间接水合法和乙烯直接水合法。
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三、燃料乙醇生产工艺
生物发酵法是以淀粉质、 糖蜜或纤维素等为原料， 通过微生物代谢产生乙醇，该方法生产出的乙醇 杂质含量较低。 生物发酵法生产乙醇的基本过程 可总结为：原料转化为糖经微生物发酵，提取得 到乙醇。 生产中能够发酵生产乙醇的微生物主要有酵母菌 和细菌。目前工业上生产乙醇应用的菌株主要是 酵母菌。
燃料乙醇
生物技术 0801 胡亚亨
一、主要国家燃料乙醇发展现状及前景 燃料乙醇：乙醇和汽油按一定比例混配形 成的替代能源。
乙醇是太阳能的一种表现形式， 在整个自然界这 个大系统中，乙醇的整个生产和消费过程可形成 无污染和非常清洁的闭路循环过程，永恒再生， 永不枯竭。
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三、燃料乙醇生产工艺
产乙醇微生物中选择具有应用价值的菌株必须满 足下面的要求： ①应该具有高的发酵性能，能快速并完全地将有 效糖分转化成乙醇； ②繁殖速度快，具有很高的 比生长速率； ③具有高的耐高浓度糖和乙醇能力， 即耐自身代谢废物和产物的能力强； ④抗杂菌能 力好，耐杂菌代谢产物的能力强，抗有机酸能力 强； ⑤对复杂成分培养基的适应能力强；⑥对温 度、酸度和盐度的突变适应性强，即自身对环境 的适应能力强。
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三、燃料乙醇生产工艺
乙醇生产常用的酵母菌菌株
拉斯 2 号酵母（Rasse Ⅱ） 拉斯 12 号酵母（Rasse Ⅻ） K 字酵母 日本发研 1 号 卡尔斯伯酵母 南阳五号酵母（CICC 1300） 南阳混合酵母（CICC 1308） As.2.1189 和 As.2.1190 甘化 1 号 川 102
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一、主要国家燃料乙醇发展现状及前景
巴西是最早大规模使用乙醇作为替代燃料的国家 之一。
巴西从 1975 年就开始实施“燃料乙醇计划”，以甘蔗为原料生产 燃料乙醇替代车用汽油。 1977 年，巴西政府制定法规，正式以 20%乙醇与汽油混配，推向 国内燃料市场，用于普通汽油发动机汽车。 20 世纪 80 年代，巴西又将乙醇与汽油混配比提高到 22 %，推出 灵活燃料汽车（Flexible Fuel Vehicle，FFV）使乙醇与汽油的混合 比可以在 0～85%任意改变。 1979 年，乙醇发动机汽车和纯乙醇燃料被推向市场。 目前巴西是 世界上唯一不供应纯汽油的国家。 全国约 40%的小汽车完全以乙醇 做燃料。
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三、燃料乙醇生产工艺
工业上用于乙醇发酵的细菌有芽孢杆菌、耐热厌 氧菌和嗜热芽孢菌等。
乙醇发酵菌的选育及基因工程菌的构建 （1） 耐高温酵母 （2） 耐乙醇酵母
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三、燃料乙醇生产工艺
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二、我国燃料乙醇发展基本状况
为解决我国目前面临的石油资源紧缺、环境污染严重等难 题。 在本世纪初，我国就开始进行生物燃料的科学研究 与开发利用工作。
2001 年，我国启动了“‘十五’酒精能源计划”，并要求在汽车运 输行业中推广使用燃料酒精。
2002 年 6 月，在河南省的郑州、洛阳、南阳和黑龙江省的哈尔滨、 肇东 5 个城市进行车用乙醇汽油使用试点。
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一、主要国家燃料乙醇发展现状及前景
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一、主要国家燃料乙醇发展现状及前景
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一、主要国家燃料乙醇发展现状及前景
未来我国燃料乙醇生产企业的两个主要发展方向 是木薯乙醇和纤维素乙醇，两者都属于非粮食作 物，其中木薯乙醇已处于规模化生产阶段，技术 成熟，而纤维素乙醇在我国还处在实验—中试阶 段，技术还有待完善。
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世界燃料酒精产量 （百万升） 45000 40000 35000 30000 25000 20000 15000 10000 5000 0
19 75 19 85 19 95 20 05
Brazil
USA
EU
Total
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一、主要国家燃料乙醇发展现状及前景
2005 年底，我国河南、安徽、黑龙江、吉林、辽宁、湖北、山东、 河北、江苏 9 省上百个地市，基本上实现使用车用乙醇汽油。
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二、我国燃料乙醇发展基本状况
中国酒精产量及需求
中国酒精年产量（万吨） 500 400 300 200 100 0 2000 2001 2002 2003 2004 2005
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三、燃料乙醇生产工艺
乙醇的生产方法可概括为两大类：化学合成法和 发酵法。 我国乙醇的生产以发酵法为主。
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一、主要国家燃料乙醇发展现状及前景
美国是世界上开发利用燃料乙醇较早的国家之一， 燃料乙醇生产有近百年的历史。
1908 年， 美国人 Henry Ford 设计并制造了世界上第一台使用燃 料乙醇的汽车。 1930 年， 美国内布拉斯加州首次使用燃料乙醇与汽油混合燃料。 1979 年，美国国会制定并实施了燃料乙醇计划，开始大规模推广使 用含 10%（v/v）燃料乙醇的混合燃料（E10）。 2006 年 2 月，美国国会通过了一项可再生燃料能源标准（RFS）， 提出美国消费汽油总量的 50%都要掺入 10%燃料乙醇。 到 2012 年将增加到每年 2，691 万 t。
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一、主要国家燃料乙醇发展现状及前景
近些年来，为了促进可再生能源的发展，法国、 德国、希腊、爱尔兰、意大利、西班牙、瑞典和 英国等 8 个欧盟成员国，对包括燃料乙醇在内 可再生能源相继采取了减免税政策。
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执行燃料酒精混配计划的国家: – 美国(E-10 and for FFV E-85), – 加拿大 (E-10 and for FFV E-85), – 瑞典(E-5 and for FFV E-85), – 印度 (E-5), – 澳大利亚(E-10), – 泰国 (E-10), – 中国 (E-10), – 哥伦比亚 (E-10), – 秘鲁 (E-10), – 巴拉圭 (E-7), – 巴西(E-20 / E-25 and for FFV 任何比例).
燃料乙醇生产装置技术概况
粉碎工段
液化、糖化工段 发酵工段 蒸馏工段 脱水工段
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四、我国燃料乙醇产业的发展趋势
我国目前主要以粮食尤其是玉米为原料发展燃料 乙醇生产，但根据我国国情，仅仅依靠粮食来提 供原料已不能满足燃料乙醇生产的需求，未来我 国燃料乙醇发展更多的应是依靠非粮食原料。
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一、主要国家燃料乙醇发展现状及前景
燃料乙醇的优点：
①可以替代或部分替代汽油作发动机燃料，减少汽油用量， 缓解化石燃料的紧张，从而减轻对石油进口的依赖，提高 国家能源安全性； ②乙醇作为汽油的高辛烷值组分，调和辛烷值一般在 120 以上，可提高点燃式内燃机的抗爆震性，使发动机运行更 平稳； ③因乙醇是有氧燃料，掺混到汽油中，可替代对水资源有污 染的汽油增氧剂 MTBE（甲基叔了基醚），使燃烧更充分， 使颗粒物、一氧化碳、挥发性有机化合物（VOC）等大气 污染物排放量平均降低 1/3 以上，起到节能和环保作用； ④可以有效消除火花塞、气门、活塞顶部及排气管、消声器 部位积炭的形成，延长主要部件的使用寿命
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三、燃料乙醇生产工艺
生物发酵法是以淀粉质、 糖蜜或纤维素等为原料， 通过微生物代谢产生乙醇，该方法生产出的乙醇 杂质含量较低。 生物发酵法生产乙醇的基本过程 可总结为：原料转化为糖经微生物发酵，提取得 到乙醇。 生产中能够发酵生产乙醇的微生物主要有酵母菌 和细菌。目前工业上生产乙醇应用的菌株主要是 酵母菌。
燃料乙醇
生物技术 0801 胡亚亨
一、主要国家燃料乙醇发展现状及前景 燃料乙醇：乙醇和汽油按一定比例混配形 成的替代能源。
乙醇是太阳能的一种表现形式， 在整个自然界这 个大系统中，乙醇的整个生产和消费过程可形成 无污染和非常清洁的闭路循环过程，永恒再生， 永不枯竭。
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三、燃料乙醇生产工艺
产乙醇微生物中选择具有应用价值的菌株必须满 足下面的要求： ①应该具有高的发酵性能，能快速并完全地将有 效糖分转化成乙醇； ②繁殖速度快，具有很高的 比生长速率； ③具有高的耐高浓度糖和乙醇能力， 即耐自身代谢废物和产物的能力强； ④抗杂菌能 力好，耐杂菌代谢产物的能力强，抗有机酸能力 强； ⑤对复杂成分培养基的适应能力强；⑥对温 度、酸度和盐度的突变适应性强，即自身对环境 的适应能力强。
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乙醇生产常用的酵母菌菌株
拉斯 2 号酵母（Rasse Ⅱ） 拉斯 12 号酵母（Rasse Ⅻ） K 字酵母 日本发研 1 号 卡尔斯伯酵母 南阳五号酵母（CICC 1300） 南阳混合酵母（CICC 1308） As.2.1189 和 As.2.1190 甘化 1 号 川 102
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巴西是最早大规模使用乙醇作为替代燃料的国家 之一。
巴西从 1975 年就开始实施“燃料乙醇计划”，以甘蔗为原料生产 燃料乙醇替代车用汽油。 1977 年，巴西政府制定法规，正式以 20%乙醇与汽油混配，推向 国内燃料市场，用于普通汽油发动机汽车。 20 世纪 80 年代，巴西又将乙醇与汽油混配比提高到 22 %，推出 灵活燃料汽车（Flexible Fuel Vehicle，FFV）使乙醇与汽油的混合 比可以在 0～85%任意改变。 1979 年，乙醇发动机汽车和纯乙醇燃料被推向市场。 目前巴西是 世界上唯一不供应纯汽油的国家。 全国约 40%的小汽车完全以乙醇 做燃料。
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工业上用于乙醇发酵的细菌有芽孢杆菌、耐热厌 氧菌和嗜热芽孢菌等。
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二、我国燃料乙醇发展基本状况
为解决我国目前面临的石油资源紧缺、环境污染严重等难 题。 在本世纪初，我国就开始进行生物燃料的科学研究 与开发利用工作。
2001 年，我国启动了“‘十五’酒精能源计划”，并要求在汽车运 输行业中推广使用燃料酒精。
2002 年 6 月，在河南省的郑州、洛阳、南阳和黑龙江省的哈尔滨、 肇东 5 个城市进行车用乙醇汽油使用试点。
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一、主要国家燃料乙醇发展现状及前景
未来我国燃料乙醇生产企业的两个主要发展方向 是木薯乙醇和纤维素乙醇，两者都属于非粮食作 物，其中木薯乙醇已处于规模化生产阶段，技术 成熟，而纤维素乙醇在我国还处在实验—中试阶 段，技术还有待完善。
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19 75 19 85 19 95 20 05
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一、主要国家燃料乙醇发展现状及前景
2005 年底，我国河南、安徽、黑龙江、吉林、辽宁、湖北、山东、 河北、江苏 9 省上百个地市，基本上实现使用车用乙醇汽油。
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中国酒精产量及需求
中国酒精年产量（万吨） 500 400 300 200 100 0 2000 2001 2002 2003 2004 2005
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美国是世界上开发利用燃料乙醇较早的国家之一， 燃料乙醇生产有近百年的历史。
1908 年， 美国人 Henry Ford 设计并制造了世界上第一台使用燃 料乙醇的汽车。 1930 年， 美国内布拉斯加州首次使用燃料乙醇与汽油混合燃料。 1979 年，美国国会制定并实施了燃料乙醇计划，开始大规模推广使 用含 10%（v/v）燃料乙醇的混合燃料（E10）。 2006 年 2 月，美国国会通过了一项可再生燃料能源标准（RFS）， 提出美国消费汽油总量的 50%都要掺入 10%燃料乙醇。 到 2012 年将增加到每年 2，691 万 t。
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一、主要国家燃料乙醇发展现状及前景
近些年来，为了促进可再生能源的发展，法国、 德国、希腊、爱尔兰、意大利、西班牙、瑞典和 英国等 8 个欧盟成员国，对包括燃料乙醇在内 可再生能源相继采取了减免税政策。
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执行燃料酒精混配计划的国家: – 美国(E-10 and for FFV E-85), – 加拿大 (E-10 and for FFV E-85), – 瑞典(E-5 and for FFV E-85), – 印度 (E-5), – 澳大利亚(E-10), – 泰国 (E-10), – 中国 (E-10), – 哥伦比亚 (E-10), – 秘鲁 (E-10), – 巴拉圭 (E-7), – 巴西(E-20 / E-25 and for FFV 任何比例).
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粉碎工段
液化、糖化工段 发酵工段 蒸馏工段 脱水工段
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四、我国燃料乙醇产业的发展趋势
我国目前主要以粮食尤其是玉米为原料发展燃料 乙醇生产，但根据我国国情，仅仅依靠粮食来提 供原料已不能满足燃料乙醇生产的需求，未来我 国燃料乙醇发展更多的应是依靠非粮食原料。
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一、主要国家燃料乙醇发展现状及前景
燃料乙醇的优点：
①可以替代或部分替代汽油作发动机燃料，减少汽油用量， 缓解化石燃料的紧张，从而减轻对石油进口的依赖，提高 国家能源安全性； ②乙醇作为汽油的高辛烷值组分，调和辛烷值一般在 120 以上，可提高点燃式内燃机的抗爆震性，使发动机运行更 平稳； ③因乙醇是有氧燃料，掺混到汽油中，可替代对水资源有污 染的汽油增氧剂 MTBE（甲基叔了基醚），使燃烧更充分， 使颗粒物、一氧化碳、挥发性有机化合物（VOC）等大气 污染物排放量平均降低 1/3 以上，起到节能和环保作用； ④可以有效消除火花塞、气门、活塞顶部及排气管、消声器 部位积炭的形成，延长主要部件的使用寿命