第29卷第9期26CHEMICAL INDUSTRY2011年9月秸稈制燃料乙醇技術(shù)國(guó)內(nèi)研發(fā)、中試現(xiàn)狀及其產(chǎn)業(yè)化討論盧暄(中國(guó)石油吉林石化乙烯廠,吉林市132022)摘要:論述了當(dāng)前國(guó)內(nèi)科研機(jī)構(gòu)秸稈制燃料乙醇的技術(shù)研發(fā)、中試現(xiàn)狀、產(chǎn)業(yè)化存在問(wèn)題。秸稈制燃料乙醇若要實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化生產(chǎn),還需要從技術(shù)、成本和運(yùn)輸上取得較大的突破。關(guān)鍵詞:燃料;乙醇;制備;研究;述評(píng)文章編號(hào):1673-9647(2011)09-0026-05中圖分類號(hào):TQ223122文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A在生物燃料發(fā)展的進(jìn)程中,產(chǎn)生了危害糧食安全課題,由中國(guó)科學(xué)院系統(tǒng)的科研單位分別承擔(dān),的問(wèn)題。特別是生產(chǎn)生物燃料乙醇大國(guó)的美國(guó)項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)達(dá)2500萬(wàn)元。4個(gè)子課題分別是:木質(zhì)以玉米產(chǎn)量的一半多生產(chǎn)燃料乙醇,遭到廣大發(fā)纖維素預(yù)處理技術(shù)研究,新型木質(zhì)纖維素降解酶展中國(guó)家和國(guó)際組織的反對(duì)。我國(guó)的糧食制乙醇系的發(fā)現(xiàn)、改造與應(yīng)用,高溫乙醇菌的系統(tǒng)生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展也遇到了類似的問(wèn)題,國(guó)家最初批準(zhǔn)全技術(shù)改造,纖維素乙醇發(fā)酵過(guò)程優(yōu)化與控制。其國(guó)建立4個(gè)燃料乙醇企業(yè)的主要目的是消化各地中,木質(zhì)纖維素預(yù)處理技術(shù)研究項(xiàng)日選擇具有代的陳化糧。但到2005年左右,隨著陳化糧食消耗表性的秸稈類農(nóng)業(yè)廢棄物、草本能源植物等木質(zhì)殆盡,生產(chǎn)原料已逐步以玉米新糧為主。若進(jìn)一纖維素原料,提出一套完整的木質(zhì)纖維素高效步發(fā)展,會(huì)造成與人爭(zhēng)糧、與糧爭(zhēng)地的問(wèn)題。低成本預(yù)處理方法,中試規(guī)模實(shí)現(xiàn)原料預(yù)處理成2007年,國(guó)家發(fā)改委明確表示,將不再利用糧食本(折算成乙醇)低于200元。新型木質(zhì)纖維作為生物質(zhì)能源的生產(chǎn)原料,取代糧食的將是非素降解酶系的發(fā)現(xiàn)、改造與應(yīng)用項(xiàng)目將采用元基糧作物。因組學(xué)等手段,從環(huán)境樣品中篩選新型木質(zhì)纖維由于糧食燃料乙醇在其發(fā)展中遭遇到難以逾素降解基因及基因簇。通過(guò)對(duì)其降解酶的應(yīng)用特越的障礙,許多國(guó)家把發(fā)展生物燃料乙醇的希望性研究,開(kāi)發(fā)高效的木質(zhì)纖維素降解酶系,最終轉(zhuǎn)向纖維素燃料乙醇,即“第二代生物燃料乙獲得高效表達(dá)木質(zhì)纖維素酶的工程菌。高溫乙醇醇”。纖維素是地球上資源量最豐富的可再生資菌的系統(tǒng)生物技術(shù)改造項(xiàng)目則通過(guò)高通量篩選源,每年僅陸生植物就可以產(chǎn)生纖維素約500億t;獲得直接利用纖維素和半纖維素發(fā)酵生產(chǎn)乙醇的纖維素資源還是最主要的生物質(zhì)資源,占地球生高溫菌株。通過(guò)對(duì)乙醇工業(yè)生產(chǎn)酵母的耐熱性能物總量的60%-80%。我國(guó)的纖維素原料非常豐改造,顯著提高酵母發(fā)酵階段的耐溫性能,使乙富,每年產(chǎn)量達(dá)7億多t。纖維素原料制取燃料乙醇工業(yè)生產(chǎn)酵母的耐熱溫度達(dá)到40℃以上,單位醇是一個(gè)具有巨大潛力的新領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)了廢物資乙醇消耗原料(干基)控制在5t。纖維素乙醇源化、無(wú)害化,對(duì)于改變能源結(jié)構(gòu)、保護(hù)生態(tài)環(huán)發(fā)酵過(guò)程優(yōu)化與控制項(xiàng)目將通過(guò)對(duì)乙醇高溫發(fā)酵境、替代化石能源具有廣遠(yuǎn)的前景和深遠(yuǎn)意義。系統(tǒng)的模型化和系統(tǒng)優(yōu)化,設(shè)計(jì)一套高溫纖維素國(guó)內(nèi)科研界和大型企業(yè)競(jìng)相開(kāi)發(fā)和研究木質(zhì)纖維乙醇生產(chǎn)中試示范裝置。此外,還將建立纖維素原料轉(zhuǎn)化燃料乙醇的技術(shù)。乙醇技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析的數(shù)學(xué)模型,分析纖維素乙醇1研發(fā)狀況高溫發(fā)酵在不同設(shè)計(jì)方案、操作條件及生產(chǎn)規(guī)模11中國(guó)科學(xué)院下的經(jīng)濟(jì)性,中國(guó)煤化工術(shù)系統(tǒng)進(jìn)行中國(guó)科學(xué)院于2007年12月中旬啟動(dòng)“纖維收稿日期:2011CNMHG素乙醇的高溫發(fā)酵和生物煉制”重大項(xiàng)目。該項(xiàng)作者簡(jiǎn)介:盧暄(1971-),男,吉林省人,工程師,從事各項(xiàng)目實(shí)施年限為2008—2011年。該項(xiàng)目分成4個(gè)子原料綜合協(xié)調(diào)工作。第9期盧暄:秸稈制燃料乙醇技術(shù)國(guó)內(nèi)研發(fā)、中試現(xiàn)狀及其產(chǎn)業(yè)化討論比較。該課題還將開(kāi)展纖維素乙醇技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略降解的纖維素酶生產(chǎn)菌里氏木霉VDE-3,其野生分析與預(yù)測(cè)研究,完成萬(wàn)噸級(jí)纖維素乙醇技術(shù)經(jīng)菌FPU酶活為2.19IU/m。該菌很有開(kāi)發(fā)潛力濟(jì)可行性研究報(bào)告。已申報(bào)專利。篩選得到1株β-葡萄糖苷酶高產(chǎn)菌12上海交通大學(xué)株 Tolypocladium cylindrosporum syzx4(頸霉屬的上海交通大學(xué)的研究人員于2008年12月底柱孢彎頸霉菌株syzx4),經(jīng)核酸序列比對(duì)分子鑒對(duì)外宣布,開(kāi)發(fā)了甜高粱秸稈碎料釆用活性干酶定后,該菌株為首次發(fā)現(xiàn),syzx4菌株液體發(fā)酵母固態(tài)發(fā)酵方法可生產(chǎn)乙醇。這項(xiàng)研究成果已發(fā)B-葡萄糖苷酶活達(dá)2.21U/m,與國(guó)際上已報(bào)道表在美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)(ACS)2008年12月23日出的菌株相比,具有很強(qiáng)的優(yōu)勢(shì);對(duì)syzx4菌株的篩版的《能源與燃料》雜志上。該項(xiàng)研究描述了甜選和發(fā)酵條件的優(yōu)化申請(qǐng)了專利。獲得嗜熱耐酸高梁秸稈以干碎料形式貯存8個(gè)月可生產(chǎn)乙醇的性β-葡萄糖苷酶基因,正在構(gòu)建高效表達(dá)的多克有效方法,采用活性干酶母固態(tài)發(fā)酵(SsF)判定隆比赤酵母基因工程菌。構(gòu)建了B-葡萄糖苷酶宏了不同參數(shù),包括溫度、碎料尺寸、酶母接種速基因組文庫(kù),篩選得到多個(gè)苷酶基因,為苷酶基率和水含量對(duì)酶母生長(zhǎng)、CO2和乙醇生成以及糖因的改良提供可能。建立了基于96孔板與汽爆秸類使用的影響、固態(tài)發(fā)酵涉及微生物在含水固體稈粉的纖維素酶高通量檢測(cè)方法。發(fā)現(xiàn)了2種纖碎料上的生長(zhǎng)。上海交通大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn),維素酶協(xié)同作用因子,單獨(dú)使用可以使纖維素酶溫度和碎料尺寸對(duì)酶母生長(zhǎng)與乙醇產(chǎn)率的影響是活提高10%~20%。構(gòu)建了阿魏酸酯酶基因工程重要的。此外,酶母接種速率和水含量與酶母生菌,表達(dá)酶活高達(dá)5700U/g。利用化學(xué)合成方長(zhǎng)也大有相關(guān),即使它們對(duì)乙醇產(chǎn)率影響不大。法,合成了乙醇脫氫酶Ⅱ和丙酮酸脫羧酶基因13上海華東理工大學(xué)正在構(gòu)建能夠同時(shí)利用戊糖和己糖的大腸桿菌基上海華東理工大學(xué)能源化工系,承擔(dān)國(guó)家因工程菌。通過(guò)化學(xué)合成方法合成了木糖異構(gòu)酶863項(xiàng)目的“農(nóng)林廢棄物制取燃料乙醇技術(shù)”研基因,釣取了轉(zhuǎn)酮酶和轉(zhuǎn)醛酶基因,正在構(gòu)建能究,近年已進(jìn)入工業(yè)性試驗(yàn)階段。該863項(xiàng)目國(guó)夠同時(shí)利用戊糖和己糖的釀酒酵母基因工程菌。家撥款1700萬(wàn)元,專用于“生物質(zhì)廢棄物制取1.5吉林輕工業(yè)設(shè)計(jì)研究院燃料乙醇”技術(shù)項(xiàng)目的工業(yè)性試驗(yàn),已建成年產(chǎn)吉林輕工業(yè)設(shè)計(jì)研究院(內(nèi)有聯(lián)合國(guó)援華玉燃料乙醇600t的示范工廠,在上海奉賢完成。接米深加工研究中心)吉林沱牌農(nóng)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)公司與下來(lái)的問(wèn)題就是如何產(chǎn)業(yè)化。按照現(xiàn)在的技術(shù),丹麥瑞速國(guó)家實(shí)驗(yàn)室合作研究“玉米秸稈濕氧化每噸燃料乙醇的生產(chǎn)成本在5500元左右,如果預(yù)處理生產(chǎn)乙醇”,2003年開(kāi)始,2005年階段性國(guó)家不補(bǔ)貼,就沒(méi)有多少市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,因此,還鑒定,規(guī)模為10L發(fā)酵罐。階段性試驗(yàn)結(jié)果為必須在降低成本上下功夫。爭(zhēng)取建成5000t/a的在實(shí)驗(yàn)室條件下,玉米稈經(jīng)濕氧化預(yù)處理后纖維工廠,3~5年內(nèi)建成3萬(wàn)ta的工廠。素得率78.2%-83.6%;酶水解后酶解率864%;14吉林大學(xué)糖轉(zhuǎn)化為乙醇產(chǎn)率48.2%。在只利用六碳糖的情吉林大學(xué)2003年受吉林省科技廳的委托,承況下(即五碳糖尚未利用),7.88t玉米稈產(chǎn)1t擔(dān)省長(zhǎng)基金——玉米秸稈發(fā)酵制酒精技術(shù)的研究乙醇。10L全自動(dòng)發(fā)酵罐發(fā)酵乙醇,發(fā)酵時(shí)間為從康氏木霉( T koningii出發(fā),經(jīng)化學(xué)和物理方法62h,乙醇體積分?jǐn)?shù)6.2%。2006年在此基礎(chǔ)上進(jìn)復(fù)合誘變篩選到1株濾紙酶活(FPA)達(dá)914IU/g行了改進(jìn)創(chuàng)新,并自主創(chuàng)新建成具有國(guó)際先進(jìn)水的高產(chǎn)菌株。2008年同吉林燃料乙醇合作維素酶平的實(shí)驗(yàn)室纖維質(zhì)原料預(yù)處理裝置。的精制和大規(guī)模生產(chǎn)的研究項(xiàng)目,針對(duì)吉林玉米16山東大學(xué)秸稈,從自然環(huán)境中篩選產(chǎn)纖維素酶菌株;構(gòu)建山東大學(xué)承擔(dān)的“酶解植物纖維工業(yè)廢渣生基因工程菌,表達(dá)纖維素酶組分;針對(duì)汽爆秸稈產(chǎn)乙醇工藝技術(shù)”項(xiàng)目,開(kāi)發(fā)成功木糖-乙醇聯(lián)產(chǎn)抑制物成分,誘變篩選發(fā)酵產(chǎn)乙醇的酵母菌;構(gòu)工藝,實(shí)現(xiàn)了中國(guó)煤化工直利用。另建同時(shí)利用戊糖和己糖的基因工程菌,增加原料外,山東大學(xué)CNMH利用已經(jīng)經(jīng)利用率,提高單位秸稈乙醇產(chǎn)量。經(jīng)過(guò)幾年的努過(guò)處理的廢棄纖維生產(chǎn)出纖維素酶和乙醇,盡快力,從腐爛的秸稈泥中篩選到1株適合東北秸稈通過(guò)中試,建立和完善木糖相關(guān)產(chǎn)品-乙醇聯(lián)產(chǎn)工化學(xué)工業(yè)CHEMICAL INDUSTRY2011年第29卷藝,建立起萬(wàn)噸級(jí)纖維素乙醇示范工廠,實(shí)現(xiàn)纖酶和糖化設(shè)備研制開(kāi)發(fā)等方面取得了重大突破,維素乙醇的較大規(guī)模試生產(chǎn)。該項(xiàng)目有良好的經(jīng)具備了產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)條件。該項(xiàng)目在以下方面取得濟(jì)和社會(huì)效益。進(jìn)展2中試狀況(1)開(kāi)發(fā)了原料預(yù)處理新工藝,秸稈預(yù)處理前,國(guó)內(nèi)有些公司和科研單位已經(jīng)建立小后發(fā)酵單糖的得率提高到445%;規(guī)模的中試生產(chǎn)廠,河南天冠集團(tuán)公司采用玉米(2)選育出了纖維素酶生產(chǎn)菌株和半纖維素秸稈和小麥秸稈研究纖維素乙醇的小規(guī)模生產(chǎn),酶生產(chǎn)菌株,建立了酶生產(chǎn)車間,進(jìn)行了工業(yè)化安徽豐原集團(tuán)、中糧集團(tuán)也分別開(kāi)展了相應(yīng)的工生產(chǎn);作。此外,一些科研單位實(shí)驗(yàn)室成果巳擴(kuò)大到中3)開(kāi)發(fā)了適宜規(guī)?；a(chǎn)秸稈纖維乙醇的試階段,如中國(guó)科學(xué)院過(guò)程工程研究所和山東澤關(guān)鍵工藝及糖化設(shè)備,乙醇糖化用酶量已降低至生生物科技有限公司共同承擔(dān)的“3000t/a秸稈原來(lái)工藝的1/3酶解發(fā)酵燃料乙醇示范工程”,已于2006年在山(4)成功選育馴化了可同化木糖生產(chǎn)乙醇東東平通過(guò)了中科院組織的項(xiàng)目鑒定。的菌株,其發(fā)酵性能得到大幅度提高,糖醇轉(zhuǎn)21中糧生化能源肇東有限公司化率已提高到45%以上,耐乙醇能力已提高到中糧集團(tuán)500t/a纖維素乙醇試驗(yàn)裝置采用纖12%以上;維素酶解技術(shù),于2006年11月22日一次投料試(5)申請(qǐng)發(fā)明專利4項(xiàng),并得到國(guó)家知識(shí)產(chǎn)車成功,1t乙醇消耗7t玉米秸稈,纖維素酶解轉(zhuǎn)權(quán)局的受理,完成研究成果論文6篇,培養(yǎng)了一化率達(dá)到92%,成熟醪酒分為5%,纖維素出酒率支近100人的專業(yè)技術(shù)人員團(tuán)隊(duì)。為377%,直到乙醇產(chǎn)出全過(guò)程蒸氣消耗7tt,直目前,河南天冠公司已經(jīng)擁有了多項(xiàng)利用秸到乙醇產(chǎn)出全過(guò)程總能耗折標(biāo)煤1010kg/,酶制稈生產(chǎn)乙醇的關(guān)鍵技術(shù),采用酸水解和酶水解結(jié)劑由中糧集團(tuán)與丹麥諾維信公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)。實(shí)驗(yàn)合,合成戊糖、己糖發(fā)酵生產(chǎn)酒精,達(dá)到了6t結(jié)果顯示,各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到預(yù)期的先進(jìn)水平秸稈生產(chǎn)1t乙醇的效果,并且擁有了自己培育標(biāo)志著中糧集團(tuán)在國(guó)內(nèi)纖維素酒精生產(chǎn)領(lǐng)域率先的高活性纖維素酶菌種。同時(shí),該集團(tuán)還成功開(kāi)實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破。2010年5月28日,中糧集團(tuán)與發(fā)了新型酒精發(fā)酵設(shè)備,從根本上解決了纖維乙中石化集團(tuán)、丹麥諾維信公司簽署合作協(xié)議,投醇發(fā)酵后酒精濃度過(guò)低的難題,降低了水、電資2億多元,于2011年第三季度在黑龍江肇東市汽的消耗,成本降低至1000元/以下(過(guò)去約投建首個(gè)植物秸稈纖維素制乙醇萬(wàn)噸級(jí)裝置。這在3000元/t)座以玉米秸稈為原料的萬(wàn)噸規(guī)模纖維素乙醇示范由天冠集團(tuán)、浙江大學(xué)、上海天之冠可再生工廠,中糧集團(tuán)將作為主要的投資方來(lái)負(fù)責(zé)投資,能源公司、鄭州大學(xué)4個(gè)單位承擔(dān)的秸稈乙醇關(guān)中石化集團(tuán)作為輔助,諾維信將為該工廠提供酶鍵技術(shù)研究及產(chǎn)業(yè)化示范項(xiàng)目國(guó)家科技支撐計(jì)劃制劑。中糧計(jì)劃在這個(gè)萬(wàn)噸工業(yè)化試驗(yàn)裝置試驗(yàn)組織實(shí)施,并于2010年完成。該項(xiàng)目旨在通過(guò)對(duì)成功后,上馬5萬(wàn)t級(jí)的新工廠,并有計(jì)劃在其纖維乙醇原料的預(yù)處理、綜合用酶的生產(chǎn)、共酵它地點(diǎn)復(fù)制新項(xiàng)目。菌株的構(gòu)建、發(fā)酵液的治理、原料的收購(gòu)儲(chǔ)運(yùn)等22河南天冠集團(tuán)公司關(guān)鍵技術(shù)的突破性研究,降低秸稈乙醇生產(chǎn)成本,河南天冠企業(yè)集團(tuán)有限公司自1997年起,先實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)能源的“非糧替代”,深人推進(jìn)我國(guó)生后與山東大學(xué)、清華大學(xué)、華中科技大學(xué)、浙江物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。該項(xiàng)目包括秸稈乙醇產(chǎn)業(yè)大學(xué)和河南農(nóng)業(yè)大學(xué)合作,聯(lián)合開(kāi)展技術(shù)開(kāi)發(fā)工化示范關(guān)鍵技術(shù)開(kāi)發(fā)、秸稈降解微生物的構(gòu)建及作。2006年9月,河南天冠3000a的纖維乙醇發(fā)酵工藝優(yōu)化、秸稈乙醇酶解發(fā)酵關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)、項(xiàng)目在河南鎮(zhèn)平縣奠基,這是國(guó)內(nèi)首條千噸級(jí)纖秸稈乙醇工程放大及關(guān)鍵設(shè)備開(kāi)發(fā)等4個(gè)課題維乙醇產(chǎn)業(yè)化試驗(yàn)生產(chǎn)線,2009年6月底通過(guò)專2008年4中國(guó)煤化工a秸桿乙醇家驗(yàn)收并已投入運(yùn)行。其產(chǎn)出的秸稈纖維乙醇,項(xiàng)目在南陽(yáng)CNMHG人試運(yùn)行產(chǎn)品質(zhì)量合格率達(dá)到100%,項(xiàng)目整體技術(shù)水平總投資6150方元。包括建設(shè)1萬(wàn)ta纖維素酶和處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先地位。專家認(rèn)為,該項(xiàng)目在纖維素5000ta秸稈乙醇生產(chǎn)裝置一套,以及相關(guān)公用第9期盧暄:秸稈制燃料乙醇技術(shù)國(guó)內(nèi)研發(fā)、中試現(xiàn)狀及其產(chǎn)業(yè)化討論工程,預(yù)計(jì)投產(chǎn)后成本比當(dāng)前糧食乙醇高15%以料和相關(guān)技術(shù)的創(chuàng)新,創(chuàng)造性地提出了秸稈原料內(nèi)。2009年計(jì)劃建設(shè)1萬(wàn)t/a纖維素乙醇標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)乙醇先分離后發(fā)酵的工藝路線,并與國(guó)內(nèi)相示范工廠。此示范工廠建成并成功運(yùn)行后,將可關(guān)高校和科研院所合作進(jìn)行系統(tǒng)工程研究。經(jīng)過(guò)大量布點(diǎn)復(fù)制,以鄉(xiāng)鎮(zhèn)為單位建設(shè)1萬(wàn)t/a纖維協(xié)同攻關(guān),目前豐原集團(tuán)發(fā)酵技術(shù)國(guó)家工程中心素乙醇廠,在中心城區(qū)建設(shè)集中的脫水裝置和纖成功突破秸稈利用的兩項(xiàng)重大技術(shù)瓶頸—纖維素酶生產(chǎn)線,實(shí)現(xiàn)纖維素乙醇的產(chǎn)業(yè)化。維素水解酶的系列開(kāi)發(fā)以及用于五碳糖發(fā)酵技術(shù)23吉林燃料乙醇有限公司工程的菌株開(kāi)發(fā)。吉林燃料乙醇有限公司開(kāi)展纖維素制燃料乙豐原集團(tuán)作為國(guó)內(nèi)農(nóng)產(chǎn)品深加工企業(yè),從醇前期工作。2006年開(kāi)始著手玉米秸稈制燃料乙2002年開(kāi)始豐原集團(tuán)依托發(fā)酵技術(shù)國(guó)家工程研究醇項(xiàng)目的研發(fā)工作,完成了3000t/a以玉米秸稈中心,對(duì)玉米秸稈纖維素轉(zhuǎn)化利用技術(shù)與產(chǎn)業(yè)化為原料制乙醇項(xiàng)目的酸水解工藝可行性研究報(bào)告示范進(jìn)行了大量研究,在原料預(yù)處理、纖維素酶且環(huán)境評(píng)估報(bào)告已經(jīng)通過(guò)國(guó)家評(píng)審;開(kāi)展了甜高制備、混合糖發(fā)酵、分離提取、廢液處理、專業(yè)粱莖稈制燃料乙醇技術(shù)研究。2007年9月,吉林設(shè)備制造等單元技術(shù)方面取得了重大突破。2009燃料乙醇有限公司3000t/a甜高粱莖稈制乙醇示年10月建成了以玉米秸稈為原料5000t/a燃料范項(xiàng)目在江蘇省鹽城地區(qū)東臺(tái)市啟動(dòng)。該項(xiàng)目建乙醇工業(yè)化示范項(xiàng)目。目前,豐原集團(tuán)用秸稈等設(shè)投資6500萬(wàn)元。以甜高粱莖稈為原料制燃料植物纖維生產(chǎn)乙醇,約6t秸稈可生產(chǎn)1t乙醇乙醇工程的實(shí)施,不僅開(kāi)啟了我國(guó)發(fā)展生物質(zhì)能其成本和玉米充分綜合利用后分?jǐn)偟某杀鞠喈?dāng),源的新途徑,而且還可帶動(dòng)當(dāng)?shù)剞r(nóng)民增收,拉動(dòng)成本極其低廉。農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。3秸稈制燃料乙醇產(chǎn)業(yè)化存在問(wèn)題24山東澤生有限公司盡管秸稈生產(chǎn)燃料乙醇已紛紛被國(guó)內(nèi)外看作中科院過(guò)程所與山東澤生生物公司在2006年是未來(lái)發(fā)展方向,而且國(guó)內(nèi)不少企業(yè)不遺余力地建立了300ta秸稈發(fā)酵制乙醇示范生產(chǎn)線。該參與其中,但從目前的情況看,秸稈制乙醇在技生產(chǎn)線采用了許多具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新技術(shù),術(shù)、成本上并未取得實(shí)質(zhì)性的突破,仍過(guò)多地停其中包括:蒸汽熱噴預(yù)處理、秸稈不用酸、堿的留在概念炒作上。制約二代生物燃料乙醇產(chǎn)業(yè)化汽爆處理技術(shù)、秸稈固相酶解發(fā)酵氣提分離乙醇有如下幾個(gè)原因。耦合體系和纖維酶固態(tài)發(fā)酵系統(tǒng)等。通過(guò)菌種選31纖維素水解酶系列開(kāi)發(fā)存在重大技術(shù)瓶頸育和優(yōu)化已獲得纖維素酶、半纖維素酶產(chǎn)菌株從木質(zhì)纖維素出發(fā)生產(chǎn)燃料乙醇,必須將生成功地構(gòu)建了用于乙醇生產(chǎn)的酵母工程菌株,完物大分子降解為能夠被酵母利用的小分子糖類物成了固態(tài)發(fā)酵試驗(yàn)。目前,秸稈酶解發(fā)酵乙醇示質(zhì),然后生成乙醇。木質(zhì)纖維素的降解技術(shù)可以范工程已完成了5m汽爆系統(tǒng),100m3纖維酶固采用酸水解和酶水解兩條不同的技術(shù)路線來(lái)實(shí)現(xiàn)。態(tài)發(fā)酵系統(tǒng)和110m3秸稈固態(tài)酶解、同步發(fā)酵吸酸解法需要高溫、高壓,而且抑制物多、發(fā)酵困附分離三重耦合反應(yīng)裝置等,為萬(wàn)噸級(jí)乙醇工業(yè)難,還存在環(huán)保問(wèn)題。酶解法相對(duì)來(lái)說(shuō)比較溫和,生產(chǎn)放大生產(chǎn)提供條件。另外,秸稈預(yù)處理費(fèi)用只需要在常溫條件下水解,其選擇性高、抑制物控制在乙醇生產(chǎn)成本的15%以下。全流程運(yùn)轉(zhuǎn)結(jié)少,糖的純度也高。但纖維素水解酶的獲取和使果表明,纖維素轉(zhuǎn)化達(dá)到70%,乙醇產(chǎn)率達(dá)到用不僅存在價(jià)格高的問(wèn)題,還因?yàn)閷?duì)應(yīng)性強(qiáng),存15%。目前,澤生生物科技有限公司現(xiàn)正著手將在選擇問(wèn)題,預(yù)處理技術(shù)非常復(fù)雜。燃料乙醇生產(chǎn)能力擴(kuò)至1萬(wàn)ta,同時(shí)籌備6萬(wàn)ta3.2用于五碳糖發(fā)酵工程的菌株開(kāi)發(fā)技術(shù)不成熟燃料乙醇項(xiàng)目的各項(xiàng)前期工作。預(yù)計(jì)6萬(wàn)ta項(xiàng)不論是用糧食還是用秸稈生產(chǎn)燃料乙醇,都目建成后,每年可消耗秸桿42萬(wàn)t,生產(chǎn)燃料乙需要微生物發(fā)酸17磁十且利用纖維素醇6萬(wàn)t、木糖1萬(wàn)t、低聚木糖4000t、有機(jī)復(fù)和半纖維素,中國(guó)煤化工糖(戊糖合肥6萬(wàn)t木糖)再生產(chǎn)CNMH搪發(fā)酵菌株2.5安徽豐原集團(tuán)公司的轉(zhuǎn)化率很低,五碳糖不容易生成乙醇?，F(xiàn)在還安徽豐原集團(tuán)全力拓展燃料乙醇生產(chǎn)所需原(下轉(zhuǎn)第43頁(yè))第9期李振國(guó)等:某煉化企業(yè)用能結(jié)構(gòu)分析及優(yōu)化方向43·Analysis and Optimal Direction of Structure of Energy Consumptionin Petrochemical EnterprisesLI Zhen-guo, LIU Yan-xia, YANG Li-ping, YANG Qing-jun1. Daqing Petrochemical Company, Daqing 163714, China; 2. Wuhan Petrochemical Company, Wuhan 430022, China)Abstract: The structure optimization model were established based on the analysis of structure of energy consumption and cost inpetrochemical enterprises. Proposal to increase the unit general merchandise comprehensive energy consumption index based on thecurrent energy consumption evaluation index were suggested. Energy consumption structure optimal directions are application ofcombinatorial optimization methods, determination of the proportion of various energy consumption. These measures need meet theseasonal characteristicsKeywords: energy consumption; structure; cost; optimization(上接第29頁(yè))3.5原料運(yùn)輸半徑問(wèn)題沒(méi)有開(kāi)發(fā)出能同時(shí)高效代謝戊糖和己糖的發(fā)酵菌纖維素生物材料具有中空、彈性大的特點(diǎn)株。五碳糖的利用是影響纖維乙醇綜合成本的關(guān)堆重只有100-200kg/m3,而玉米的堆重是720~鍵因素。750kg/m3。如果粉碎,去掉纖維素生物材料應(yīng)力33木質(zhì)纖維素預(yù)處理技術(shù)待優(yōu)化和提高的加工過(guò)程要產(chǎn)生能耗,再加上運(yùn)輸過(guò)程也要大研究天然纖維素結(jié)構(gòu)中纖維素、半纖維素和量耗能。因此,纖維素生物材料運(yùn)輸半徑不超過(guò)木質(zhì)素三者有效分離技術(shù),解決抑制酵母的生長(zhǎng)50km比較合理。運(yùn)輸半徑擴(kuò)大會(huì)導(dǎo)致原料收購(gòu)成和代謝、影響燃料乙醇產(chǎn)率的問(wèn)題。目前多數(shù)預(yù)本上升,失去經(jīng)濟(jì)性。甜高粱、秸稈等纖維素生物處理方法成本較高,更為理想的預(yù)處理方式應(yīng)該材料的體積很大,帶來(lái)了儲(chǔ)存和加工上的不便是特異的針對(duì)不同類型木質(zhì)纖維素的獨(dú)特特征并4結(jié)束語(yǔ)且要降低經(jīng)濟(jì)費(fèi)用。最終的目標(biāo)是木質(zhì)纖維素組二代生物燃料乙醇若要實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化生分的高效分離并獲得高值、濃縮的復(fù)合物。產(chǎn),還必須要從技術(shù)、成本和運(yùn)輸上取得較大的3.4提高纖維素乙醇成熟醪酒度突破和進(jìn)展。秸稈制燃料乙醇不僅在我國(guó),在世目前,纖維素乙醇成熟醪酒度一般水平為3%~界上也是一個(gè)難題。目前世界各國(guó)仍然未能將纖4%,較高水平可達(dá)到6%,生產(chǎn)1t燃料乙醇將消維素制乙醇產(chǎn)業(yè)化,美國(guó)十幾年前已經(jīng)進(jìn)行了耗30-60t水,同時(shí)產(chǎn)生幾乎同樣數(shù)量的廢液,污3000t/a的試驗(yàn)化生產(chǎn),到現(xiàn)在還沒(méi)有產(chǎn)業(yè)化,水處理難度大、成本高。其原因就是經(jīng)濟(jì)性差。Status Quo of Straw-to-Fuel Ethanol Technical ProcessR&D, Pilot and industrializationLU Xuan(Petro China Jilin Petrochemical Ethylene Plant, Jilin 132022, China)中國(guó)煤化工Abstract: To discuss the current situation and existing problems of straw to fuel ethanCNMHGresdevelopment, pilot and industrialization. It is presented that in order to realize the industrialYHamajor breakthrough need to bemade in terms of technology, cost and transportKeywords: fuel; ethanol; preparation; research; review