年产1亿升燃料乙醇生产工艺设计说明书

一、前言

1.1燃料乙醇的概念 (3)

1.2燃料乙醇的特点 (3)

1.3发展燃料乙醇的意义 (4)

二、原料资源 (6)

2.1生物乙醇的原料 (6)

2.2生产用纤维素酶 (8)

2.3纤维素酶解的方式 (9)

三、燃料乙醇生产所用微生物 (9)

3.1 产霉菌种 (9)

3.2乙醇生产菌种 (9)

四、燃料乙醇生产常用方法 (10)

4.1预处理常用方法 (10)

4.2玉米秸秆酶法糖化 (10)

4.3乙醇发酵工艺 (11)

4.4工艺流程示意图 (11)

4.5操作方法 (11)

五、物料衡算和主要设备 (13)

5.1物料衡算 (13)

5.2主要设备 (14)

六、产品质量管理 (16)

七、体会和感想 (17)

八、参考文献 (17)

一、前言

1.1 燃料乙醇的概念

燃料乙醇，一般是指体积浓度达到99.5%以上的无水乙醇。根据中华人民共和国国家标准“变性燃料乙醇”（GB 18350-2001）和“车用乙醇汽油”（GB 18351-2001）的规定，燃料乙醇是未加变性剂、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、蒸馏制的的乙醇，脱水后再添加变性剂而得。加变性剂后水分应小于0.8%，不可食用。

1.2燃料乙醇的特点

1.2.1可作为新的燃料替代品

可作为新的燃料替代品,减少对石油的消耗。乙醇作为可再生能源,可直接作为液体燃料

或者同汽油混合使用,可减少对不可再生能源-石油的依赖,保障本国能源的安全。

1.2.2辛烷值高抗爆性能就好

作为汽油添加剂,可提高汽油的辛烷值。通常车用汽油的辛烷值一般要求为90或93,乙醇的辛烷值可达到111,所以向汽油中加入燃料乙醇可大大提高汽油的辛烷值,

且乙醇对烷烃类汽油组分（烷基化油、轻石脑油）辛烷值调合效应好于烯烃类汽油组分（催化裂化汽油）和芳烃类汽油组分（催化重整汽油）,添加乙醇还可以较为有效地提高汽油的抗爆性。

1.2.3减少矿物燃料的应用以及对大气的污染

乙醇的氧含量高达34.7%,乙醇可以按较甲基叔丁基醚（MTBE）更少的添加量加入汽油中。汽油中添加7.7%乙醇,氧含量达到2.7%；如添加10%乙醇,氧含量可以达到3.5%，所以加入乙醇可帮助汽油完全燃烧,以减少对大气的污染。使用燃料乙醇取代

四乙基铅作为汽油添加剂,可消除空气中铅的污染；取代MTBE,可避免对地下水和空气的污染。另外,除了提高汽油的辛烷值和含氧量，乙醇还能改善汽车尾气的质量,减轻污染。一般当汽油中的乙醇的添加量不超过15%时,对车辆的行驶性没有明显影响,但尾气中碳氢化合物、NOx和CO的含量明显降低。美国汽车/油料（AQIRP）的研究报告表明：使用含6％乙醇的加州新配方汽油,与常规汽油相比，HC排放可降低5％,CO排放减少21-28%，NOx 排放减少7-16%,有毒气体排放降低9-32%。

1.2.4可再生能源

若采用雅津甜高粱、小麦、玉米、稻谷壳、薯类、甘蔗、糖蜜等生物质发酵生产乙醇,其燃烧所排放的CO2和作为原料的生物源生长所消耗的CO2, 在数量上基本持平,这对减少大气污染及抑制温室效应意义重大。

1.3 发展燃料乙醇的意义

发展包括燃料乙醇在内的可再生资源在全球范围内越来越被重视，其原因主要有以下几点：一是地球上的化石能源储量越来越少哦，在不久的将来将会枯竭，必须需找它的替代品；二是人类对自身的生存环境的重视，促使人们开始开发和使用绿色环保的能源产品；三是开发利用燃料乙醇已经为世界上许多国家和地区的经济发展，特别是农业经济带来了明显的好处。

我国推行乙醇汽油清洁燃料，可以综合解决国家石油短缺、粮食过剩及环境恶化三大热点问题。并且对我国的农业、能源、环保、交通、财政诸方面将起到积极的推动作用。

1.3.1 解决能源紧张

根据联合国能源组织的评估，地球的石油储量再有50年左右将基本耗尽我国将比这一时间还短，只有大约30年。液体燃料短缺将是困扰人类发展的大问题。再次背景下，生物质作为唯一可转化为液体的可再生资源，正日益受到重视。地球上的生物资源十分丰富，估计其年产量相当于目前所需能源的10倍，但目前作为能源利用

的还不多1%，故生物质制的液体燃料的技术很有发展前途，其中又以生物质制燃料乙醇最易工业化，是人类可以利用的大宗能源之一。与普通汽油相比，乙醇以其燃烧更完全、CO排放量较低、燃烧性能与汽油相似等优良特性，被誉为21世纪的“绿色能源”。

1.3.2 减少环境污染

使用乙醇汽油作为燃料，可以明显降低汽车废气的排放，有效改善大气环境质量。目前世界上汽车对乙醇汽油的使用方法一般有两大类：(1)用汽油发动机的汽车，酒精加入量为5-22%；(2)专用发动机的汽车，酒精加入量为85-100%。这样汽车就可以降低一氧化碳排放量约30-38%，挥发性有机化合物(VOC)约12%，氮氧化物排放量约略有上升(绝对量极少)，有害物质排放平均降低1/3以上。可以看出，用酒精作增氧剂，可显著降低汽车尾气中的有害物，起到净化空气的功效。

1.3.3 促进农业发展和新农村的建设

生产燃料乙醇的原料通常是采用当地的主要农作物或其副产品。因此，能源农业的发展，一方面解决了当地农产品转化问题，增加了加工深度，提高了产品附加值发挥了稳定农产品价格、提供就业岗位、增加农民收入的作用。另一方面，也使国家拥有一个可靠的粮食转化和调控凡是，促进本国农业生产和消费形成良性的循环。

1.4 燃料乙醇的国内外发展状况

1.4.1国内应用现状

我国在吉林年产60万吨和河南年产30万吨燃料乙醇项目分别于2001年9月于2004年开工建设，另外，河南天冠年产30万吨与黑龙江华润金玉年产10万吨燃料乙醇的改扩建项目已分别于2000年和2001年完成，并在当地开始了乙醇汽油的试用工作。目前燃料乙醇需求逐年增加，供需状况良好。经过5年的试点和推广使用，我国生物乙醇汽油在生产、混配、储运及销售等方面已拥有较成熟的技术。截至2006年6月，我国已形成燃料乙醇102万吨年生产能力、年混配1020万吨生物乙醇汽油的能