一、燃料乙醇是什么

燃(ran)料乙(yi)醇(chun)(chun)，一般是(shi)指體(ti)積濃度達(da)到99.5%以上的無水(shui)乙(yi)醇(chun)(chun)。燃(ran)料乙(yi)醇(chun)(chun)是(shi)以生物物質為原料通(tong)過(guo)生物發酵等(deng)途徑(jing)獲得的可作為燃(ran)料用的乙(yi)醇(chun)(chun)。燃(ran)料乙(yi)醇(chun)(chun)經變性(xing)后與汽(qi)油按一定比例混合可制車用乙(yi)醇(chun)(chun)汽(qi)油。燃(ran)料乙(yi)醇(chun)(chun)的主要原料有甜高粱(liang)、玉米、木薯、海藻、糖芋(yu)、苦配巴樹等(deng)。

燃(ran)(ran)料乙醇(chun)(chun)是(shi)燃(ran)(ran)燒(shao)清(qing)潔的(de)高辛(xin)烷(wan)值燃(ran)(ran)料，是(shi)可再生能(neng)源。乙醇(chun)(chun)不(bu)僅(jin)是(shi)優良(liang)的(de)燃(ran)(ran)料，它還是(shi)優良(liang)的(de)燃(ran)(ran)油(you)品改(gai)善劑。其優良(liang)特性(xing)表現為(wei)：乙醇(chun)(chun)是(shi)燃(ran)(ran)油(you)的(de)增(zeng)(zeng)氧(yang)劑，使汽油(you)增(zeng)(zeng)加內氧(yang)，充(chong)分燃(ran)(ran)燒(shao)，達到節能(neng)和環保的(de)目(mu)的(de)；乙醇(chun)(chun)還可以經濟(ji)有效的(de)降低芳烴、烯(xi)烴含(han)量(liang)，即降低煉油(you)廠的(de)改(gai)造費用(yong)，達到新(xin)汽油(you)標準。

二、燃料乙醇的用途

1、作為新燃料替代品

燃(ran)料(liao)乙醇可(ke)作(zuo)為(wei)新的(de)燃(ran)料(liao)替代品，減少對石油的(de)消耗。乙醇作(zuo)為(wei)可(ke)再生(sheng)能源，可(ke)直接作(zuo)為(wei)液體燃(ran)料(liao)或者同汽油混合使用(yong)，可(ke)減少對不可(ke)再生(sheng)能源石油的(de)依賴(lai)，保障國家能源的(de)安全。

2、作為汽油添加劑

燃料乙(yi)(yi)醇作為汽(qi)(qi)(qi)(qi)油(you)(you)添加(jia)劑，可提高(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)油(you)(you)的(de)辛(xin)烷(wan)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)。通(tong)常車(che)用(yong)汽(qi)(qi)(qi)(qi)油(you)(you)的(de)辛(xin)烷(wan)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)一般要求為90或93，乙(yi)(yi)醇的(de)辛(xin)烷(wan)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)可達到111，所以(yi)向汽(qi)(qi)(qi)(qi)油(you)(you)中(zhong)加(jia)入燃料乙(yi)(yi)醇可大(da)大(da)提高(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)油(you)(you)的(de)辛(xin)烷(wan)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)，且乙(yi)(yi)醇對烷(wan)烴類汽(qi)(qi)(qi)(qi)油(you)(you)組分（烷(wan)基化油(you)(you)、輕石腦油(you)(you)）辛(xin)烷(wan)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)調合效應好于烯烴類汽(qi)(qi)(qi)(qi)油(you)(you)組分（催(cui)(cui)化裂化汽(qi)(qi)(qi)(qi)油(you)(you)）和芳烴類汽(qi)(qi)(qi)(qi)油(you)(you)組分（催(cui)(cui)化重整汽(qi)(qi)(qi)(qi)油(you)(you)），添加(jia)乙(yi)(yi)醇還可以(yi)較為有效地提高(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)油(you)(you)的(de)抗爆(bao)性(xing)。

乙(yi)(yi)(yi)醇的(de)氧(yang)含量(liang)(liang)高達(da)(da)(da)34.7%，乙(yi)(yi)(yi)醇可(ke)以按較甲基叔丁基醚（MTBE）更少的(de)添(tian)加(jia)量(liang)(liang)加(jia)入(ru)汽(qi)油(you)中。汽(qi)油(you)中添(tian)加(jia)7.7%乙(yi)(yi)(yi)醇，氧(yang)含量(liang)(liang)達(da)(da)(da)到(dao)2.7%；如添(tian)加(jia)10%乙(yi)(yi)(yi)醇，氧(yang)含量(liang)(liang)可(ke)以達(da)(da)(da)到(dao)3.5%，所以加(jia)入(ru)乙(yi)(yi)(yi)醇可(ke)幫助汽(qi)油(you)完全燃燒(shao)，以減少對(dui)大氣的(de)污染。使用(yong)燃料乙(yi)(yi)(yi)醇取代四乙(yi)(yi)(yi)基鉛作為汽(qi)油(you)添(tian)加(jia)劑，可(ke)消除空(kong)(kong)氣中鉛的(de)污染；取代MTBE，可(ke)避免對(dui)地(di)下水和空(kong)(kong)氣的(de)污染。

另(ling)外，除了提高汽油(you)(you)的(de)(de)(de)辛烷值和含(han)氧量(liang)(liang)，乙醇還能改(gai)善汽車尾氣的(de)(de)(de)質量(liang)(liang)，減輕污染。一般當汽油(you)(you)中的(de)(de)(de)乙醇的(de)(de)(de)添加量(liang)(liang)不超過(guo)15%時，對車輛(liang)的(de)(de)(de)行駛性沒有明顯(xian)影響，但尾氣中碳氫化合物、NOx和CO的(de)(de)(de)含(han)量(liang)(liang)明顯(xian)降(jiang)低。美國汽車/油(you)(you)料（AQIRP）的(de)(de)(de)研究報告表明：使用(yong)含(han)6%乙醇的(de)(de)(de)加州新配方汽油(you)(you)，與常(chang)規汽油(you)(you)相(xiang)比，HC排(pai)放(fang)(fang)可降(jiang)低5%，CO排(pai)放(fang)(fang)減少21-28%，NOx排(pai)放(fang)(fang)減少7-16%，有毒(du)氣體(ti)排(pai)放(fang)(fang)降(jiang)低9-32%。

3、可再生能源

若采用甜高(gao)粱、小(xiao)麥、玉米、稻谷殼、薯類、甘蔗、糖蜜等生(sheng)物質發酵生(sheng)產乙(yi)醇(chun)，其(qi)燃燒所(suo)排放的(de)CO2和作為原料的(de)生(sheng)物源生(sheng)長所(suo)消耗的(de)CO2，在數(shu)量(liang)上基本(ben)持平，這(zhe)對減少大氣污(wu)染及抑制(zhi)溫室效(xiao)應意(yi)義重大。

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(yuan)料(liao)(liao)分為三種：玉米、小麥(mai)等(deng)糧食作(zuo)物(wu)(wu)；紅薯(shu)，木薯(shu)，甜(tian)高梁(liang)等(deng)非糧作(zuo)物(wu)(wu)；農作(zuo)物(wu)(wu)秸稈(gan)，林業加工廢(fei)料(liao)(liao)，甘蔗渣及城市垃圾中所含的廢(fei)棄物(wu)(wu)，統稱為纖(xian)維素(su)類原(yuan)料(liao)(liao)。技術最成熟的是以玉米，小麥(mai)和甘蔗為原(yuan)料(liao)(liao)生產燃料(liao)(liao)乙(yi)醇，巴(ba)西和美國已經(jing)有(you)大規模的制造(zao)基地。

中國燃料(liao)乙(yi)醇的主要(yao)原料(liao)是(shi)陳化糧和木薯、甜高粱、地(di)瓜等淀粉質(zhi)或糖(tang)質(zhi)非糧作物，今后研發的重點主要(yao)集中在以木質(zhi)纖維(wei)素(su)為原料(liao)的第二代燃料(liao)乙(yi)醇技術。

四、燃料乙醇生產工藝流程

燃(ran)料(liao)乙醇生產技術(shu)主(zhu)要有第(di)(di)一代和(he)(he)第(di)(di)二(er)(er)代兩種。第(di)(di)一代燃(ran)料(liao)乙醇技術(shu)是(shi)以糖(tang)(tang)質(zhi)和(he)(he)淀粉質(zhi)作物為(wei)(wei)原(yuan)料(liao)生產乙醇。其(qi)工藝流程(cheng)一般分為(wei)(wei)五個階(jie)段，即液化、糖(tang)(tang)化、發酵、蒸餾(liu)、脫(tuo)水。第(di)(di)二(er)(er)代燃(ran)料(liao)乙醇技術(shu)是(shi)以木(mu)質(zhi)纖維(wei)(wei)素(su)質(zhi)為(wei)(wei)原(yuan)料(liao)生產乙醇。與第(di)(di)一代技術(shu)相比(bi)，第(di)(di)二(er)(er)代燃(ran)料(liao)乙醇技術(shu)首先要進行預處理，即脫(tuo)去木(mu)質(zhi)素(su)，增加原(yuan)料(liao)的疏松(song)性以增加各種酶與纖維(wei)(wei)素(su)的接(jie)觸，提高(gao)酶效率(lv)。待原(yuan)料(liao)分解為(wei)(wei)可發酵糖(tang)(tang)類后，再(zai)進入發酵、蒸餾(liu)和(he)(he)脫(tuo)水。

1、發酵法

發(fa)(fa)酵法采用各種含糖(tang)(tang)（雙(shuang)糖(tang)(tang)）、淀粉（多(duo)糖(tang)(tang)）、纖維(wei)素（多(duo)縮(suo)己糖(tang)(tang)）的農產(chan)品，農林業副產(chan)物及野生植物為(wei)原料(liao)(liao)，經(jing)過(guo)水解(jie)（即(ji)糖(tang)(tang)化）、發(fa)(fa)酵使雙(shuang)糖(tang)(tang)、多(duo)糖(tang)(tang)轉化為(wei)單糖(tang)(tang)并進(jin)一(yi)步轉化為(wei)乙醇。淀粉質在微生物作(zuo)用下，水解(jie)為(wei)葡(pu)萄糖(tang)(tang)，再(zai)進(jin)一(yi)步發(fa)(fa)酵生成乙醇。發(fa)(fa)酵法制酒精生產(chan)過(guo)程包括原料(liao)(liao)預(yu)處理、蒸煮(zhu)、糖(tang)(tang)化、發(fa)(fa)酵、蒸餾、廢醪處理等。

成熟的(de)發酵醪(lao)內，乙(yi)(yi)醇(chun)質(zhi)量(liang)(liang)(liang)濃度一般為8-10%（w）。由(you)于(yu)原料不(bu)同(tong)，水(shui)解(jie)產物(wu)中(zhong)乙(yi)(yi)醇(chun)含(han)量(liang)(liang)(liang)高低相(xiang)異，如谷物(wu)發酵醪(lao)液中(zhong)乙(yi)(yi)醇(chun)的(de)質(zhi)量(liang)(liang)(liang)分數不(bu)高于(yu)12%,纖維素可用酶(mei)或酸水(shui)解(jie)，如亞硫酸法造紙漿水(shui)解(jie)液中(zhong)僅(jin)含(han)乙(yi)(yi)醇(chun)約(yue)1.5%。除含(han)乙(yi)(yi)醇(chun)和(he)大(da)量(liang)(liang)(liang)水(shui)外，還有固體物(wu)質(zhi)和(he)許多雜質(zhi)，需通過蒸餾把發酵醪(lao)液中(zhong)的(de)乙(yi)(yi)醇(chun)蒸出，得到(dao)高濃度乙(yi)(yi)醇(chun)，同(tong)時副(fu)產雜醇(chun)油及大(da)量(liang)(liang)(liang)酒糟。

2、脫水技術

脫(tuo)(tuo)水(shui)技(ji)(ji)術(shu)是燃料乙醇生產關鍵技(ji)(ji)術(shu)之一。從普(pu)通蒸(zheng)餾工(gong)段出來的(de)乙醇，其最(zui)高質(zhi)量濃(nong)度只能達到95%，要(yao)進一步的(de)濃(nong)縮(suo)，繼續用普(pu)通蒸(zheng)餾的(de)方法(fa)是無法(fa)完成的(de)，因為此時，酒精和(he)水(shui)形成了恒沸物(wu)（對應的(de)恒沸溫(wen)度為78.15℃），難以用普(pu)通蒸(zheng)餾的(de)方法(fa)分離開來。為了提高乙醇濃(nong)度，去除多余的(de)水(shui)分，就需采用特(te)殊的(de)脫(tuo)(tuo)水(shui)方法(fa)。

制備(bei)燃料乙醇的方法主要(yao)有化學反應(ying)脫(tuo)水法、恒沸精餾、萃取精餾、吸附、膜分離(li)、真(zhen)空蒸餾法、離(li)子交換樹脂(zhi)法等。