生物质能源燃料乙醇的生物炼制说课材料
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
9.2 使用 燃料乙醇是一种可再生能源，可在专用的乙
醇发动机中使用，又可按一定的比例与汽油混合， 在不对原汽油发动机做任何改动的前提下直接使 用。（E10）
参考文献
《中国燃料乙醇的应用及生产技术的效益分析与评 价》（庄新姝，袁振宏等，2009）
《我国非粮燃料乙醇生产技术进展》（张敏华，吕 惠生 ，2008）
《世界燃料乙醇产业发展探析》（王素雅，2009） 《生物质燃料乙醇展望》（庞业伟 ，2008） 《农作物生物炼制的发展现状与展望》（董绪燕 ，
魏芳等，2008） 《木薯——生物乙醇生产的新原料》（段钢，许宏
各种有机体，包括所有的动物、植物和微生物等 等。
生物质能（biomass energy ）——就是太 阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式， 即以生物质为载体的能量。是唯一一种可再生的 碳源。是太阳能的一种表现形式。
6.2 生物质能的特点
（1) 可再生性； （2) 低污染性；
生物质的硫含量、氮含量低、燃烧过程中生成的SOX、 NOX较少。 （3) 低温室效应；
tomorrow”——A.Schmid, J.S.Dordick.et al. 2001
“Fuel ethanol after 25 years”——Alan E. Wheals, Luiz C. Basso. et al. 1999
讲解思路路线
能源利用情况及问题→ 可再生能源→ 生物质能源及相关知识→ 生物炼制→ 农作物生物炼制→ 燃料乙醇→ “非粮”之路的选择→
木薯产业
2 能源与环境问题
人类社会工业化后，能源从烧柴火转到了烧煤， 进而转到了烧石油和天然气。
推 人类的进步 动
社会的发展 作 用
有
破
限
坏
性
性
煤炭 = 工业
石 油 = 血液
随着世界经济的不断发展 ，在人类社会对石 油资源的依赖性日趋强烈的当代 ，能源和环境等 问题日益突出。
首先是世界范围内石油资源的日益枯竭；
生
物
质 生物炼
能
制
生物炼制就是 以可再生的生物质 资源为原料，对原 料进行生物转化和 化学品合成，生产 生物能源和生物基 产品的综合技术过 程。
其中主要包括生物工程、化学工程、酶工 程、分离工程及过程控制工程等。
发展生物炼制的意义
可持续的生物炼制发展趋势是：
★可再生资源逐步替代将不可文再发生资生源做； 类 ★碳氢化合物的现代经发济明 展碳物水出化合文物继的未来经济； ★物理学和化学时代 挥 的生的物学炼等新巨型明交叉石学科时代； 正在成为人类文明社会更发展未的基新的制基大石。社 油
其次，世界主要产
煤炭Hale Waihona Puke Baidu
天然气 石油
剩 240年余
开 50年 采 40年 年
0限
油地——中东地区的政 治形势不稳定；
再者，以石油为原 料的燃料引起环境污染、 生态恶化 。
3、可再生资源登上舞台
石油是工业社会发展的血液，一旦枯竭后怎么办 呢？肯定要找替代的能源，一个是可再生的，一个是
新能源，目前比较现实的是可再生能源。
大来石作的会化 它不仅仅是未来的取发代石在油等为化贡石资的源工的主要物质生产 方式，也是真正实现作循展环经人济、农减献少污繁染为物排放量的最重 要途径，并能促进能用源中农业类和能业源后林业荣的人大规模发展，有 效地绿化荒山荒地，。改善生态环境，。
8 农作物生物炼制相关知识
8.1 定义 农作物生物炼制是以农业废弃物、植物基淀
能源与资源安全、 经济增长及环境质量等 方面存在的威胁，严重 影响了中国以及世界其 它各国的可持续发展战 略。
寻求新的经济发展 模式，加快以可再生资 源取代化石资源的经济 重组，这既是中国战略 安全的需要，也符合世 界的发展潮流。
2004年，中国石油进口依存度已超过40％。
4 生物质能源受宠
在可再生能源中，包括风能、太阳能、生物 能、水电、地热能、海洋能等。
8.4 主要产品 ⑴ 生物质化学品，如：乙烯、乙醇、丙烯酸、琥珀酸 ⑵ 生物质材料，如：尼龙工程塑料 ⑶ 生物质资源，如：沼气、燃乙料醇乙汽醇油、生物柴油 ⑷ 生物可再生原料的修饰，如：大豆蛋白改性纤维
9 燃料乙醇
9.1 定义 燃料乙醇是通过对乙醇进一步脱水，再加上
适量变性剂制成。一般是指体积浓度达到99.5%以 上的无水乙醇。
风能也好，太阳能也好，它们都有一定的资 源局限性，真正在目前和今后三五十年里能够进 行大规模产业化开发的是生物质能源，它是最有 潜力的，最现实的，最实用的。
5 生物质能源发展背后的“声音”
“21世纪议程”、“京都议定书” ——要求世界各国在实现工 业化过程中减少化石能源消耗和注重环境的保护，这是工业生 物技术产业发展的重要机遇。
美国
“21世纪的化工行业规划” 2020年 生物
炼制核心技术 原材料消耗、能耗、水耗和污染均下降30％。
中国
2020年
生物能源替代25％的进口石油，三
个1500万t，减少2亿t。
世界正孕育着一场用生物可再生资源代替化石资 源的资源战略大转移
6 生物质与生物质能的相关知识
6.1 定义 生物质——通过光合作用而直接或间接形成的
贤等，2008）
《木薯生产利用现状及福建省发展木薯产业可行性分 析 》（许泳清，汤 浩等，2008）
《工业生物催化技术》（林章凛，曹竹安等，2003）
《生物有机复混肥对木薯甘蔗产量 及土壤肥力的影 响 》（何永群 ，龙淑珍等，2009）
“Industrial biocatalysis today and
粉和木质纤维素材料为原料，生产各种化学品、 燃料和生物基材料的一种生物炼制过程。
8.2 原料 玉米、甜高粱、甘蔗、甘薯、木薯、凤眼莲、
麻风树、黄连木、文冠果、光皮树
8.3 分类 ①木质纤维“素十生一物五炼”制期；间，我国将生产600万吨生
②全物作液物态生燃物料炼，制其；中燃料乙“醇三5化00”万吨，生物柴 ③油态绿燃1色0料0生万，物吨其炼；中制2燃0；2料0年乙，去醇生除l5产，002精万00制吨0万和。吨分生离物为液两部分
生物质作为燃料时，对大气的二氧化碳净排放量近似 于零。 （4) 广泛分布性； （5) 生物质燃料总量十分丰富。
陆地每年生产1000～1250亿吨生物质；海洋年生产500 亿吨生物质。生物质能源的年生产量 >> 全世界年总能源 需求量，相当于目前世界总能耗的10倍。
7 生物炼制——工业生物催化技术
生物质
醇发动机中使用，又可按一定的比例与汽油混合， 在不对原汽油发动机做任何改动的前提下直接使 用。（E10）
参考文献
《中国燃料乙醇的应用及生产技术的效益分析与评 价》（庄新姝，袁振宏等，2009）
《我国非粮燃料乙醇生产技术进展》（张敏华，吕 惠生 ，2008）
《世界燃料乙醇产业发展探析》（王素雅，2009） 《生物质燃料乙醇展望》（庞业伟 ，2008） 《农作物生物炼制的发展现状与展望》（董绪燕 ，
魏芳等，2008） 《木薯——生物乙醇生产的新原料》（段钢，许宏
各种有机体，包括所有的动物、植物和微生物等 等。
生物质能（biomass energy ）——就是太 阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式， 即以生物质为载体的能量。是唯一一种可再生的 碳源。是太阳能的一种表现形式。
6.2 生物质能的特点
（1) 可再生性； （2) 低污染性；
生物质的硫含量、氮含量低、燃烧过程中生成的SOX、 NOX较少。 （3) 低温室效应；
tomorrow”——A.Schmid, J.S.Dordick.et al. 2001
“Fuel ethanol after 25 years”——Alan E. Wheals, Luiz C. Basso. et al. 1999
讲解思路路线
能源利用情况及问题→ 可再生能源→ 生物质能源及相关知识→ 生物炼制→ 农作物生物炼制→ 燃料乙醇→ “非粮”之路的选择→
木薯产业
2 能源与环境问题
人类社会工业化后，能源从烧柴火转到了烧煤， 进而转到了烧石油和天然气。
推 人类的进步 动
社会的发展 作 用
有
破
限
坏
性
性
煤炭 = 工业
石 油 = 血液
随着世界经济的不断发展 ，在人类社会对石 油资源的依赖性日趋强烈的当代 ，能源和环境等 问题日益突出。
首先是世界范围内石油资源的日益枯竭；
生
物
质 生物炼
能
制
生物炼制就是 以可再生的生物质 资源为原料，对原 料进行生物转化和 化学品合成，生产 生物能源和生物基 产品的综合技术过 程。
其中主要包括生物工程、化学工程、酶工 程、分离工程及过程控制工程等。
发展生物炼制的意义
可持续的生物炼制发展趋势是：
★可再生资源逐步替代将不可文再发生资生源做； 类 ★碳氢化合物的现代经发济明 展碳物水出化合文物继的未来经济； ★物理学和化学时代 挥 的生的物学炼等新巨型明交叉石学科时代； 正在成为人类文明社会更发展未的基新的制基大石。社 油
其次，世界主要产
煤炭Hale Waihona Puke Baidu
天然气 石油
剩 240年余
开 50年 采 40年 年
0限
油地——中东地区的政 治形势不稳定；
再者，以石油为原 料的燃料引起环境污染、 生态恶化 。
3、可再生资源登上舞台
石油是工业社会发展的血液，一旦枯竭后怎么办 呢？肯定要找替代的能源，一个是可再生的，一个是
新能源，目前比较现实的是可再生能源。
大来石作的会化 它不仅仅是未来的取发代石在油等为化贡石资的源工的主要物质生产 方式，也是真正实现作循展环经人济、农减献少污繁染为物排放量的最重 要途径，并能促进能用源中农业类和能业源后林业荣的人大规模发展，有 效地绿化荒山荒地，。改善生态环境，。
8 农作物生物炼制相关知识
8.1 定义 农作物生物炼制是以农业废弃物、植物基淀
能源与资源安全、 经济增长及环境质量等 方面存在的威胁，严重 影响了中国以及世界其 它各国的可持续发展战 略。
寻求新的经济发展 模式，加快以可再生资 源取代化石资源的经济 重组，这既是中国战略 安全的需要，也符合世 界的发展潮流。
2004年，中国石油进口依存度已超过40％。
4 生物质能源受宠
在可再生能源中，包括风能、太阳能、生物 能、水电、地热能、海洋能等。
8.4 主要产品 ⑴ 生物质化学品，如：乙烯、乙醇、丙烯酸、琥珀酸 ⑵ 生物质材料，如：尼龙工程塑料 ⑶ 生物质资源，如：沼气、燃乙料醇乙汽醇油、生物柴油 ⑷ 生物可再生原料的修饰，如：大豆蛋白改性纤维
9 燃料乙醇
9.1 定义 燃料乙醇是通过对乙醇进一步脱水，再加上
适量变性剂制成。一般是指体积浓度达到99.5%以 上的无水乙醇。
风能也好，太阳能也好，它们都有一定的资 源局限性，真正在目前和今后三五十年里能够进 行大规模产业化开发的是生物质能源，它是最有 潜力的，最现实的，最实用的。
5 生物质能源发展背后的“声音”
“21世纪议程”、“京都议定书” ——要求世界各国在实现工 业化过程中减少化石能源消耗和注重环境的保护，这是工业生 物技术产业发展的重要机遇。
美国
“21世纪的化工行业规划” 2020年 生物
炼制核心技术 原材料消耗、能耗、水耗和污染均下降30％。
中国
2020年
生物能源替代25％的进口石油，三
个1500万t，减少2亿t。
世界正孕育着一场用生物可再生资源代替化石资 源的资源战略大转移
6 生物质与生物质能的相关知识
6.1 定义 生物质——通过光合作用而直接或间接形成的
贤等，2008）
《木薯生产利用现状及福建省发展木薯产业可行性分 析 》（许泳清，汤 浩等，2008）
《工业生物催化技术》（林章凛，曹竹安等，2003）
《生物有机复混肥对木薯甘蔗产量 及土壤肥力的影 响 》（何永群 ，龙淑珍等，2009）
“Industrial biocatalysis today and
粉和木质纤维素材料为原料，生产各种化学品、 燃料和生物基材料的一种生物炼制过程。
8.2 原料 玉米、甜高粱、甘蔗、甘薯、木薯、凤眼莲、
麻风树、黄连木、文冠果、光皮树
8.3 分类 ①木质纤维“素十生一物五炼”制期；间，我国将生产600万吨生
②全物作液物态生燃物料炼，制其；中燃料乙“醇三5化00”万吨，生物柴 ③油态绿燃1色0料0生万，物吨其炼；中制2燃0；2料0年乙，去醇生除l5产，002精万00制吨0万和。吨分生离物为液两部分
生物质作为燃料时，对大气的二氧化碳净排放量近似 于零。 （4) 广泛分布性； （5) 生物质燃料总量十分丰富。
陆地每年生产1000～1250亿吨生物质；海洋年生产500 亿吨生物质。生物质能源的年生产量 >> 全世界年总能源 需求量，相当于目前世界总能耗的10倍。
7 生物炼制——工业生物催化技术
生物质