一、燃料乙醇是什么

燃料(liao)(liao)乙醇(chun)，一般是(shi)指體積(ji)濃(nong)度達到(dao)99.5%以(yi)上的(de)無水乙醇(chun)。燃料(liao)(liao)乙醇(chun)是(shi)以(yi)生(sheng)物(wu)物(wu)質(zhi)為原料(liao)(liao)通過生(sheng)物(wu)發酵等途(tu)徑獲得(de)的(de)可作(zuo)為燃料(liao)(liao)用(yong)的(de)乙醇(chun)。燃料(liao)(liao)乙醇(chun)經變(bian)性后(hou)與汽(qi)油(you)按一定比(bi)例混(hun)合(he)可制車用(yong)乙醇(chun)汽(qi)油(you)。燃料(liao)(liao)乙醇(chun)的(de)主要原料(liao)(liao)有甜(tian)高(gao)粱、玉米、木薯、海藻、糖芋、苦配巴樹(shu)等。

燃(ran)料(liao)乙醇(chun)是(shi)(shi)(shi)(shi)燃(ran)燒清潔的(de)(de)高辛(xin)烷值燃(ran)料(liao)，是(shi)(shi)(shi)(shi)可再生(sheng)能源。乙醇(chun)不(bu)僅(jin)是(shi)(shi)(shi)(shi)優良的(de)(de)燃(ran)料(liao)，它還是(shi)(shi)(shi)(shi)優良的(de)(de)燃(ran)油品改(gai)善劑(ji)。其優良特性表現為：乙醇(chun)是(shi)(shi)(shi)(shi)燃(ran)油的(de)(de)增(zeng)氧劑(ji)，使汽(qi)油增(zeng)加內氧，充(chong)分燃(ran)燒，達到節能和(he)環保的(de)(de)目的(de)(de)；乙醇(chun)還可以經濟有(you)效的(de)(de)降(jiang)低芳烴(jing)、烯烴(jing)含量，即降(jiang)低煉(lian)油廠的(de)(de)改(gai)造費用(yong)，達到新汽(qi)油標準。

二、燃料乙醇的用途

1、作為新燃料替代品

燃(ran)料乙醇(chun)(chun)可(ke)作(zuo)(zuo)(zuo)為(wei)(wei)新的(de)燃(ran)料替代(dai)品，減(jian)少對石油(you)的(de)消耗。乙醇(chun)(chun)作(zuo)(zuo)(zuo)為(wei)(wei)可(ke)再生能源(yuan)(yuan)，可(ke)直(zhi)接作(zuo)(zuo)(zuo)為(wei)(wei)液(ye)體燃(ran)料或者同汽油(you)混合使(shi)用，可(ke)減(jian)少對不可(ke)再生能源(yuan)(yuan)石油(you)的(de)依賴，保(bao)障國家能源(yuan)(yuan)的(de)安全。

2、作為汽油添加劑

燃(ran)料乙醇(chun)作為汽(qi)油(you)(you)添加劑，可提(ti)高(gao)汽(qi)油(you)(you)的辛(xin)烷(wan)值。通常車用(yong)汽(qi)油(you)(you)的辛(xin)烷(wan)值一(yi)般要求(qiu)為90或93，乙醇(chun)的辛(xin)烷(wan)值可達(da)到(dao)111，所(suo)以(yi)向汽(qi)油(you)(you)中加入(ru)燃(ran)料乙醇(chun)可大(da)大(da)提(ti)高(gao)汽(qi)油(you)(you)的辛(xin)烷(wan)值，且乙醇(chun)對烷(wan)烴類汽(qi)油(you)(you)組分(fen)（烷(wan)基化(hua)油(you)(you)、輕石腦油(you)(you)）辛(xin)烷(wan)值調(diao)合效應好于烯烴類汽(qi)油(you)(you)組分(fen)（催化(hua)裂(lie)化(hua)汽(qi)油(you)(you)）和(he)芳烴類汽(qi)油(you)(you)組分(fen)（催化(hua)重整汽(qi)油(you)(you)），添加乙醇(chun)還可以(yi)較為有效地提(ti)高(gao)汽(qi)油(you)(you)的抗爆(bao)性。

乙醇(chun)(chun)的(de)氧含量高達(da)34.7%，乙醇(chun)(chun)可(ke)(ke)以(yi)按較甲基(ji)叔(shu)丁(ding)基(ji)醚(mi)（MTBE）更(geng)少(shao)的(de)添(tian)(tian)加(jia)量加(jia)入汽油中(zhong)。汽油中(zhong)添(tian)(tian)加(jia)7.7%乙醇(chun)(chun)，氧含量達(da)到2.7%；如(ru)添(tian)(tian)加(jia)10%乙醇(chun)(chun)，氧含量可(ke)(ke)以(yi)達(da)到3.5%，所以(yi)加(jia)入乙醇(chun)(chun)可(ke)(ke)幫助汽油完全燃(ran)燒(shao)，以(yi)減少(shao)對大氣的(de)污(wu)(wu)染(ran)(ran)。使(shi)用(yong)燃(ran)料乙醇(chun)(chun)取(qu)代四乙基(ji)鉛(qian)作為(wei)汽油添(tian)(tian)加(jia)劑，可(ke)(ke)消除空氣中(zhong)鉛(qian)的(de)污(wu)(wu)染(ran)(ran)；取(qu)代MTBE，可(ke)(ke)避免對地(di)下水和空氣的(de)污(wu)(wu)染(ran)(ran)。

另外(wai)，除了提高汽油(you)(you)(you)的(de)辛烷值(zhi)和含氧(yang)量(liang)，乙醇還能改善汽車(che)尾(wei)氣的(de)質量(liang)，減(jian)輕污染。一般當汽油(you)(you)(you)中(zhong)的(de)乙醇的(de)添加(jia)量(liang)不(bu)超過15%時，對車(che)輛的(de)行駛性沒有(you)明(ming)顯影響，但尾(wei)氣中(zhong)碳(tan)氫化(hua)合物、NOx和CO的(de)含量(liang)明(ming)顯降低。美國汽車(che)/油(you)(you)(you)料（AQIRP）的(de)研究(jiu)報告表明(ming)：使用含6%乙醇的(de)加(jia)州新(xin)配方汽油(you)(you)(you)，與常規(gui)汽油(you)(you)(you)相(xiang)比，HC排放(fang)可降低5%，CO排放(fang)減(jian)少21-28%，NOx排放(fang)減(jian)少7-16%，有(you)毒氣體排放(fang)降低9-32%。

3、可再生能源

若采(cai)用甜高(gao)粱、小(xiao)麥(mai)、玉(yu)米、稻谷殼、薯類、甘蔗、糖蜜等生(sheng)(sheng)物質(zhi)發酵生(sheng)(sheng)產乙醇，其燃燒所排放的(de)(de)CO2和作為原(yuan)料(liao)的(de)(de)生(sheng)(sheng)物源生(sheng)(sheng)長所消耗(hao)的(de)(de)CO2，在(zai)數量上(shang)基本(ben)持平，這對減(jian)少大氣污染及抑制(zhi)溫室(shi)效(xiao)應意(yi)義重(zhong)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(de)(de)原料(liao)(liao)分為(wei)三種(zhong)：玉(yu)米、小(xiao)麥等(deng)糧食作(zuo)(zuo)物(wu)(wu)；紅(hong)薯(shu)，木薯(shu)，甜高梁等(deng)非糧作(zuo)(zuo)物(wu)(wu)；農(nong)作(zuo)(zuo)物(wu)(wu)秸稈，林業加工廢(fei)料(liao)(liao)，甘蔗渣(zha)及城市(shi)垃圾中所(suo)含的(de)(de)廢(fei)棄物(wu)(wu)，統稱為(wei)纖維素類原料(liao)(liao)。技(ji)術(shu)最成熟的(de)(de)是以(yi)玉(yu)米，小(xiao)麥和甘蔗為(wei)原料(liao)(liao)生產燃料(liao)(liao)乙醇(chun)，巴西和美(mei)國已經有大規模的(de)(de)制造(zao)基地。

中國(guo)燃(ran)料乙(yi)醇的主要(yao)原料是陳化糧和木薯(shu)、甜高粱、地瓜等淀粉質(zhi)或(huo)糖質(zhi)非糧作物，今(jin)后研發的重點(dian)主要(yao)集中在(zai)以(yi)木質(zhi)纖維素為(wei)原料的第二代燃(ran)料乙(yi)醇技術。

四、燃料乙醇生產工藝流程

燃料(liao)乙(yi)(yi)(yi)醇(chun)生(sheng)(sheng)(sheng)產技術(shu)主(zhu)要有第一代(dai)(dai)和(he)第二(er)(er)代(dai)(dai)兩種。第一代(dai)(dai)燃料(liao)乙(yi)(yi)(yi)醇(chun)技術(shu)是(shi)以糖質和(he)淀(dian)粉質作物為(wei)原料(liao)生(sheng)(sheng)(sheng)產乙(yi)(yi)(yi)醇(chun)。其工藝流程一般分(fen)為(wei)五個階段，即(ji)液化(hua)、糖化(hua)、發酵、蒸餾、脫水。第二(er)(er)代(dai)(dai)燃料(liao)乙(yi)(yi)(yi)醇(chun)技術(shu)是(shi)以木(mu)質纖維素質為(wei)原料(liao)生(sheng)(sheng)(sheng)產乙(yi)(yi)(yi)醇(chun)。與第一代(dai)(dai)技術(shu)相比，第二(er)(er)代(dai)(dai)燃料(liao)乙(yi)(yi)(yi)醇(chun)技術(shu)首先要進行預(yu)處理，即(ji)脫去木(mu)質素，增加原料(liao)的(de)疏(shu)松(song)性以增加各種酶與纖維素的(de)接觸，提高(gao)酶效率。待原料(liao)分(fen)解為(wei)可發酵糖類后，再進入發酵、蒸餾和(he)脫水。

1、發酵法

發(fa)(fa)酵(jiao)法采用(yong)各(ge)種含糖(tang)(tang)（雙糖(tang)(tang)）、淀粉(fen)（多(duo)糖(tang)(tang)）、纖維素(su)（多(duo)縮己糖(tang)(tang)）的農產品，農林業副產物及野(ye)生(sheng)植物為(wei)原料(liao)，經過水解(jie)（即糖(tang)(tang)化）、發(fa)(fa)酵(jiao)使雙糖(tang)(tang)、多(duo)糖(tang)(tang)轉化為(wei)單糖(tang)(tang)并進一步轉化為(wei)乙醇。淀粉(fen)質在微生(sheng)物作(zuo)用(yong)下，水解(jie)為(wei)葡萄糖(tang)(tang)，再(zai)進一步發(fa)(fa)酵(jiao)生(sheng)成乙醇。發(fa)(fa)酵(jiao)法制(zhi)酒精(jing)生(sheng)產過程包括原料(liao)預處理、蒸(zheng)煮(zhu)、糖(tang)(tang)化、發(fa)(fa)酵(jiao)、蒸(zheng)餾、廢醪(lao)處理等。

成熟的發(fa)酵(jiao)醪內，乙(yi)醇(chun)(chun)(chun)質(zhi)量(liang)濃度一般(ban)為(wei)8-10%（w）。由(you)于原料不(bu)同(tong)，水(shui)解(jie)產(chan)物(wu)中(zhong)(zhong)乙(yi)醇(chun)(chun)(chun)含(han)量(liang)高(gao)低相(xiang)異(yi)，如(ru)谷物(wu)發(fa)酵(jiao)醪液中(zhong)(zhong)乙(yi)醇(chun)(chun)(chun)的質(zhi)量(liang)分數不(bu)高(gao)于12%,纖維(wei)素(su)可(ke)用酶或酸水(shui)解(jie)，如(ru)亞硫(liu)酸法造紙漿水(shui)解(jie)液中(zhong)(zhong)僅含(han)乙(yi)醇(chun)(chun)(chun)約1.5%。除含(han)乙(yi)醇(chun)(chun)(chun)和(he)大量(liang)水(shui)外(wai)，還(huan)有固(gu)體(ti)物(wu)質(zhi)和(he)許多雜(za)質(zhi)，需通(tong)過蒸餾把發(fa)酵(jiao)醪液中(zhong)(zhong)的乙(yi)醇(chun)(chun)(chun)蒸出，得到高(gao)濃度乙(yi)醇(chun)(chun)(chun)，同(tong)時副產(chan)雜(za)醇(chun)(chun)(chun)油(you)及(ji)大量(liang)酒糟。

2、脫水技術

脫水(shui)技(ji)術是(shi)燃料乙醇(chun)生(sheng)產(chan)關鍵技(ji)術之一(yi)。從普(pu)通蒸(zheng)(zheng)餾工段出來(lai)的(de)(de)乙醇(chun)，其最高質量濃度(du)只能達到95%，要進一(yi)步的(de)(de)濃縮，繼續用普(pu)通蒸(zheng)(zheng)餾的(de)(de)方(fang)法是(shi)無法完(wan)成的(de)(de)，因為(wei)此時(shi)，酒精和水(shui)形成了恒沸物（對應的(de)(de)恒沸溫(wen)度(du)為(wei)78.15℃），難以用普(pu)通蒸(zheng)(zheng)餾的(de)(de)方(fang)法分(fen)離開來(lai)。為(wei)了提(ti)高乙醇(chun)濃度(du)，去除多余的(de)(de)水(shui)分(fen)，就需采用特(te)殊的(de)(de)脫水(shui)方(fang)法。

制備(bei)燃(ran)料乙醇的方法(fa)主(zhu)要有化學反(fan)應(ying)脫水法(fa)、恒(heng)沸精餾、萃取精餾、吸附(fu)、膜(mo)分離、真空蒸餾法(fa)、離子交(jiao)換樹脂(zhi)法(fa)等。