一、燃料乙醇是什么

燃(ran)料(liao)(liao)乙醇(chun)，一般是指體積濃(nong)度達到99.5%以上的無水乙醇(chun)。燃(ran)料(liao)(liao)乙醇(chun)是以生物(wu)物(wu)質為原料(liao)(liao)通過生物(wu)發(fa)酵等途徑(jing)獲得的可(ke)作(zuo)為燃(ran)料(liao)(liao)用(yong)(yong)的乙醇(chun)。燃(ran)料(liao)(liao)乙醇(chun)經變性(xing)后與汽油按一定比(bi)例混合可(ke)制車(che)用(yong)(yong)乙醇(chun)汽油。燃(ran)料(liao)(liao)乙醇(chun)的主(zhu)要原料(liao)(liao)有(you)甜高粱、玉米、木薯、海藻(zao)、糖芋(yu)、苦配巴樹等。

燃(ran)料乙(yi)醇(chun)是(shi)燃(ran)燒(shao)清(qing)潔(jie)的(de)高辛烷值燃(ran)料，是(shi)可(ke)再生能(neng)(neng)源。乙(yi)醇(chun)不僅(jin)是(shi)優良的(de)燃(ran)料，它還是(shi)優良的(de)燃(ran)油(you)品改(gai)(gai)善劑。其優良特性(xing)表現為(wei)：乙(yi)醇(chun)是(shi)燃(ran)油(you)的(de)增(zeng)氧(yang)劑，使(shi)汽油(you)增(zeng)加內氧(yang)，充分燃(ran)燒(shao)，達到(dao)節能(neng)(neng)和(he)環保的(de)目的(de)；乙(yi)醇(chun)還可(ke)以經(jing)濟有效的(de)降低(di)芳烴、烯烴含(han)量，即降低(di)煉油(you)廠的(de)改(gai)(gai)造費用，達到(dao)新(xin)汽油(you)標準。

二、燃料乙醇的用途

1、作為新燃料替代品

燃料乙醇(chun)可(ke)(ke)(ke)作為(wei)新的(de)燃料替代品(pin)，減(jian)少對石(shi)油(you)的(de)消耗。乙醇(chun)作為(wei)可(ke)(ke)(ke)再生(sheng)能源(yuan)，可(ke)(ke)(ke)直接(jie)作為(wei)液體(ti)燃料或者同汽油(you)混合使用，可(ke)(ke)(ke)減(jian)少對不可(ke)(ke)(ke)再生(sheng)能源(yuan)石(shi)油(you)的(de)依賴，保障國家能源(yuan)的(de)安全。

2、作為汽油添加劑

燃料乙(yi)醇(chun)(chun)作為(wei)汽(qi)(qi)油(you)(you)(you)(you)添(tian)加劑(ji)，可(ke)(ke)提高汽(qi)(qi)油(you)(you)(you)(you)的(de)辛(xin)烷(wan)值(zhi)(zhi)。通常車用汽(qi)(qi)油(you)(you)(you)(you)的(de)辛(xin)烷(wan)值(zhi)(zhi)一般要求為(wei)90或93，乙(yi)醇(chun)(chun)的(de)辛(xin)烷(wan)值(zhi)(zhi)可(ke)(ke)達到111，所以向汽(qi)(qi)油(you)(you)(you)(you)中加入燃料乙(yi)醇(chun)(chun)可(ke)(ke)大大提高汽(qi)(qi)油(you)(you)(you)(you)的(de)辛(xin)烷(wan)值(zhi)(zhi)，且(qie)乙(yi)醇(chun)(chun)對烷(wan)烴(jing)類汽(qi)(qi)油(you)(you)(you)(you)組(zu)(zu)分(fen)（烷(wan)基化(hua)(hua)(hua)油(you)(you)(you)(you)、輕石(shi)腦油(you)(you)(you)(you)）辛(xin)烷(wan)值(zhi)(zhi)調合效應好于(yu)烯(xi)烴(jing)類汽(qi)(qi)油(you)(you)(you)(you)組(zu)(zu)分(fen)（催化(hua)(hua)(hua)裂化(hua)(hua)(hua)汽(qi)(qi)油(you)(you)(you)(you)）和(he)芳烴(jing)類汽(qi)(qi)油(you)(you)(you)(you)組(zu)(zu)分(fen)（催化(hua)(hua)(hua)重整汽(qi)(qi)油(you)(you)(you)(you)），添(tian)加乙(yi)醇(chun)(chun)還可(ke)(ke)以較為(wei)有(you)效地提高汽(qi)(qi)油(you)(you)(you)(you)的(de)抗爆(bao)性。

乙(yi)醇的(de)(de)氧(yang)(yang)含量高達(da)34.7%，乙(yi)醇可以(yi)按較甲基叔丁基醚（MTBE）更少的(de)(de)添加(jia)量加(jia)入汽(qi)油中(zhong)。汽(qi)油中(zhong)添加(jia)7.7%乙(yi)醇，氧(yang)(yang)含量達(da)到(dao)2.7%；如添加(jia)10%乙(yi)醇，氧(yang)(yang)含量可以(yi)達(da)到(dao)3.5%，所(suo)以(yi)加(jia)入乙(yi)醇可幫助汽(qi)油完全燃燒，以(yi)減(jian)少對大(da)氣(qi)的(de)(de)污染。使用燃料乙(yi)醇取代四乙(yi)基鉛作為汽(qi)油添加(jia)劑，可消(xiao)除(chu)空(kong)氣(qi)中(zhong)鉛的(de)(de)污染；取代MTBE，可避免對地下水和空(kong)氣(qi)的(de)(de)污染。

另(ling)外(wai)，除了(le)提高汽油的辛烷(wan)值和含(han)氧量，乙醇還能改(gai)善汽車(che)尾(wei)氣(qi)的質量，減輕(qing)污染。一般(ban)當汽油中的乙醇的添加量不超過15%時，對車(che)輛的行駛性(xing)沒有(you)明(ming)顯(xian)影響(xiang)，但尾(wei)氣(qi)中碳氫化合物、NOx和CO的含(han)量明(ming)顯(xian)降低。美國(guo)汽車(che)/油料（AQIRP）的研究報告表明(ming)：使用含(han)6%乙醇的加州(zhou)新配方汽油，與常規汽油相(xiang)比，HC排(pai)放(fang)可降低5%，CO排(pai)放(fang)減少21-28%，NOx排(pai)放(fang)減少7-16%，有(you)毒氣(qi)體排(pai)放(fang)降低9-32%。

3、可再生能源

若采用(yong)甜高粱、小(xiao)麥(mai)、玉米、稻谷殼、薯類、甘蔗(zhe)、糖蜜等生(sheng)物質發酵生(sheng)產乙醇(chun)，其(qi)燃燒所排(pai)放的CO2和作為原料的生(sheng)物源生(sheng)長所消(xiao)耗的CO2，在數量上基本持平(ping)，這對(dui)減(jian)少大(da)氣污染及抑制溫(wen)室(shi)效應意義重大(da)。

三、生產燃料乙醇的原料有哪些

燃料乙醇指以生物物質為原料通過生物發酵等途徑獲得的可作為燃料用的乙醇。制造燃料乙醇的原料(liao)分為三種：玉米、小(xiao)麥等糧食作(zuo)物(wu)；紅薯，木薯，甜(tian)高(gao)梁等非糧作(zuo)物(wu)；農(nong)作(zuo)物(wu)秸稈，林業加工廢料(liao)，甘(gan)(gan)蔗渣(zha)及城市垃圾中所(suo)含的廢棄物(wu)，統稱(cheng)為纖維素類原料(liao)。技(ji)術最成(cheng)熟的是以玉米，小(xiao)麥和(he)(he)甘(gan)(gan)蔗為原料(liao)生產燃料(liao)乙(yi)醇，巴(ba)西和(he)(he)美國(guo)已經有大規模的制造基地。

中國(guo)燃(ran)料乙醇的主要(yao)原料是陳化糧和(he)木薯、甜(tian)高粱、地瓜等淀(dian)粉質(zhi)或糖質(zhi)非糧作物，今后研發的重(zhong)點(dian)主要(yao)集中在以木質(zhi)纖維素為原料的第二代燃(ran)料乙醇技術(shu)。

四、燃料乙醇生產工藝流程

燃料乙(yi)醇(chun)(chun)生產(chan)技(ji)術(shu)主要(yao)有第一(yi)代(dai)和(he)(he)第二(er)代(dai)兩種(zhong)。第一(yi)代(dai)燃料乙(yi)醇(chun)(chun)技(ji)術(shu)是以糖質和(he)(he)淀(dian)粉質作(zuo)物為原(yuan)料生產(chan)乙(yi)醇(chun)(chun)。其工藝流程一(yi)般(ban)分為五個階段，即液化、糖化、發(fa)酵、蒸(zheng)餾(liu)、脫(tuo)(tuo)水。第二(er)代(dai)燃料乙(yi)醇(chun)(chun)技(ji)術(shu)是以木質纖(xian)(xian)維素質為原(yuan)料生產(chan)乙(yi)醇(chun)(chun)。與(yu)(yu)第一(yi)代(dai)技(ji)術(shu)相比，第二(er)代(dai)燃料乙(yi)醇(chun)(chun)技(ji)術(shu)首(shou)先要(yao)進(jin)行預處理，即脫(tuo)(tuo)去木質素，增(zeng)加原(yuan)料的疏松性以增(zeng)加各種(zhong)酶與(yu)(yu)纖(xian)(xian)維素的接觸，提高酶效(xiao)率。待原(yuan)料分解為可發(fa)酵糖類后，再進(jin)入發(fa)酵、蒸(zheng)餾(liu)和(he)(he)脫(tuo)(tuo)水。

1、發酵法

發酵(jiao)法采(cai)用各種含糖(tang)(tang)(tang)(tang)(tang)（雙(shuang)糖(tang)(tang)(tang)(tang)(tang)）、淀粉（多糖(tang)(tang)(tang)(tang)(tang)）、纖維(wei)素（多縮己(ji)糖(tang)(tang)(tang)(tang)(tang)）的(de)農產品，農林業副產物(wu)及野生植物(wu)為原(yuan)料，經過(guo)水解(jie)（即糖(tang)(tang)(tang)(tang)(tang)化）、發酵(jiao)使雙(shuang)糖(tang)(tang)(tang)(tang)(tang)、多糖(tang)(tang)(tang)(tang)(tang)轉化為單糖(tang)(tang)(tang)(tang)(tang)并進(jin)一步轉化為乙(yi)醇。淀粉質在微生物(wu)作(zuo)用下，水解(jie)為葡萄糖(tang)(tang)(tang)(tang)(tang)，再進(jin)一步發酵(jiao)生成乙(yi)醇。發酵(jiao)法制酒(jiu)精生產過(guo)程包括原(yuan)料預處理、蒸煮(zhu)、糖(tang)(tang)(tang)(tang)(tang)化、發酵(jiao)、蒸餾、廢醪處理等。

成熟的發酵(jiao)醪內，乙(yi)(yi)醇(chun)質量(liang)濃(nong)度(du)(du)一(yi)般為8-10%（w）。由于原料不同，水(shui)(shui)解產(chan)物(wu)(wu)中(zhong)乙(yi)(yi)醇(chun)含(han)量(liang)高低相(xiang)異，如(ru)谷(gu)物(wu)(wu)發酵(jiao)醪液中(zhong)乙(yi)(yi)醇(chun)的質量(liang)分數不高于12%,纖維(wei)素可用酶或酸水(shui)(shui)解，如(ru)亞(ya)硫酸法(fa)造紙漿水(shui)(shui)解液中(zhong)僅含(han)乙(yi)(yi)醇(chun)約1.5%。除含(han)乙(yi)(yi)醇(chun)和大量(liang)水(shui)(shui)外，還(huan)有固體物(wu)(wu)質和許多雜質，需通過蒸餾把發酵(jiao)醪液中(zhong)的乙(yi)(yi)醇(chun)蒸出，得到(dao)高濃(nong)度(du)(du)乙(yi)(yi)醇(chun)，同時副產(chan)雜醇(chun)油及大量(liang)酒糟。

2、脫水技術

脫水(shui)技(ji)術是(shi)(shi)燃料乙(yi)(yi)醇生產關(guan)鍵(jian)技(ji)術之一。從普(pu)通蒸餾(liu)(liu)工段出來(lai)的(de)乙(yi)(yi)醇，其最高質量濃(nong)度(du)只能(neng)達到(dao)95%，要進(jin)一步的(de)濃(nong)縮，繼續用(yong)普(pu)通蒸餾(liu)(liu)的(de)方法(fa)(fa)是(shi)(shi)無法(fa)(fa)完成的(de)，因(yin)為此時，酒精(jing)和水(shui)形成了恒沸物（對(dui)應的(de)恒沸溫度(du)為78.15℃），難(nan)以用(yong)普(pu)通蒸餾(liu)(liu)的(de)方法(fa)(fa)分(fen)離開來(lai)。為了提高乙(yi)(yi)醇濃(nong)度(du)，去除(chu)多余(yu)的(de)水(shui)分(fen)，就(jiu)需采用(yong)特殊的(de)脫水(shui)方法(fa)(fa)。

制備燃料乙醇的(de)方法(fa)主要有化(hua)學反應脫水法(fa)、恒沸精餾、萃取(qu)精餾、吸附、膜分離、真空蒸餾法(fa)、離子(zi)交換樹(shu)脂法(fa)等(deng)。