一、燃料乙醇是什么

燃(ran)(ran)料(liao)乙(yi)醇(chun)，一(yi)般是(shi)指體(ti)積濃度達(da)到99.5%以上(shang)的無(wu)水乙(yi)醇(chun)。燃(ran)(ran)料(liao)乙(yi)醇(chun)是(shi)以生(sheng)物(wu)物(wu)質為原料(liao)通過生(sheng)物(wu)發(fa)酵等途徑(jing)獲得的可(ke)作為燃(ran)(ran)料(liao)用的乙(yi)醇(chun)。燃(ran)(ran)料(liao)乙(yi)醇(chun)經(jing)變性后與汽(qi)油(you)(you)按一(yi)定比例混合可(ke)制車用乙(yi)醇(chun)汽(qi)油(you)(you)。燃(ran)(ran)料(liao)乙(yi)醇(chun)的主要原料(liao)有(you)甜高(gao)粱、玉米、木薯、海(hai)藻、糖芋、苦配巴(ba)樹等。

燃(ran)(ran)(ran)(ran)料(liao)乙(yi)(yi)醇(chun)(chun)是(shi)燃(ran)(ran)(ran)(ran)燒清潔的(de)(de)(de)高辛(xin)烷值燃(ran)(ran)(ran)(ran)料(liao)，是(shi)可(ke)再生能源。乙(yi)(yi)醇(chun)(chun)不僅是(shi)優良的(de)(de)(de)燃(ran)(ran)(ran)(ran)料(liao)，它(ta)還(huan)是(shi)優良的(de)(de)(de)燃(ran)(ran)(ran)(ran)油品改(gai)善劑。其優良特性表現為(wei)：乙(yi)(yi)醇(chun)(chun)是(shi)燃(ran)(ran)(ran)(ran)油的(de)(de)(de)增(zeng)氧(yang)劑，使汽油增(zeng)加內氧(yang)，充分燃(ran)(ran)(ran)(ran)燒，達到節(jie)能和(he)環保的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)；乙(yi)(yi)醇(chun)(chun)還(huan)可(ke)以(yi)經濟有效的(de)(de)(de)降低(di)芳(fang)烴(jing)(jing)、烯烴(jing)(jing)含量，即降低(di)煉(lian)油廠的(de)(de)(de)改(gai)造費用(yong)，達到新汽油標準。

二、燃料乙醇的用途

1、作為新燃料替代品

燃料乙醇可作為新(xin)的(de)燃料替(ti)代品，減少對(dui)石(shi)油的(de)消耗。乙醇作為可再生(sheng)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)，可直接作為液體燃料或者同(tong)汽(qi)油混合使(shi)用，可減少對(dui)不可再生(sheng)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)石(shi)油的(de)依賴，保障國家能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)的(de)安全(quan)。

2、作為汽油添加劑

燃(ran)料乙(yi)(yi)醇(chun)(chun)作為汽(qi)(qi)油(you)(you)添加劑，可提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)油(you)(you)的(de)辛烷值。通常車用汽(qi)(qi)油(you)(you)的(de)辛烷值一般要(yao)求為90或93，乙(yi)(yi)醇(chun)(chun)的(de)辛烷值可達到(dao)111，所以向汽(qi)(qi)油(you)(you)中加入燃(ran)料乙(yi)(yi)醇(chun)(chun)可大大提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)油(you)(you)的(de)辛烷值，且乙(yi)(yi)醇(chun)(chun)對烷烴類汽(qi)(qi)油(you)(you)組分(fen)（烷基化油(you)(you)、輕石腦油(you)(you)）辛烷值調合效(xiao)應好于烯烴類汽(qi)(qi)油(you)(you)組分(fen)（催(cui)化裂化汽(qi)(qi)油(you)(you)）和芳烴類汽(qi)(qi)油(you)(you)組分(fen)（催(cui)化重整汽(qi)(qi)油(you)(you)），添加乙(yi)(yi)醇(chun)(chun)還可以較(jiao)為有效(xiao)地提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)油(you)(you)的(de)抗爆性。

乙(yi)(yi)醇(chun)(chun)的(de)氧含量高達(da)(da)34.7%，乙(yi)(yi)醇(chun)(chun)可(ke)(ke)以(yi)按較甲基(ji)叔丁基(ji)醚（MTBE）更(geng)少(shao)的(de)添加(jia)量加(jia)入(ru)汽(qi)(qi)油(you)中(zhong)。汽(qi)(qi)油(you)中(zhong)添加(jia)7.7%乙(yi)(yi)醇(chun)(chun)，氧含量達(da)(da)到2.7%；如添加(jia)10%乙(yi)(yi)醇(chun)(chun)，氧含量可(ke)(ke)以(yi)達(da)(da)到3.5%，所以(yi)加(jia)入(ru)乙(yi)(yi)醇(chun)(chun)可(ke)(ke)幫(bang)助汽(qi)(qi)油(you)完全燃(ran)燒，以(yi)減少(shao)對(dui)大氣(qi)的(de)污(wu)染(ran)。使用燃(ran)料(liao)乙(yi)(yi)醇(chun)(chun)取代(dai)四乙(yi)(yi)基(ji)鉛(qian)作為汽(qi)(qi)油(you)添加(jia)劑，可(ke)(ke)消除空氣(qi)中(zhong)鉛(qian)的(de)污(wu)染(ran)；取代(dai)MTBE，可(ke)(ke)避(bi)免對(dui)地下水(shui)和空氣(qi)的(de)污(wu)染(ran)。

另外，除(chu)了提(ti)高汽(qi)油的辛烷(wan)值(zhi)和含氧(yang)量(liang)(liang)，乙(yi)醇(chun)(chun)還能(neng)改善(shan)汽(qi)車尾(wei)氣(qi)(qi)(qi)的質(zhi)量(liang)(liang)，減輕(qing)污(wu)染(ran)。一般當汽(qi)油中的乙(yi)醇(chun)(chun)的添加量(liang)(liang)不超過15%時，對車輛的行駛性沒有明顯影響，但尾(wei)氣(qi)(qi)(qi)中碳氫化合物、NOx和CO的含量(liang)(liang)明顯降(jiang)低。美(mei)國汽(qi)車/油料(liao)（AQIRP）的研究報告表明：使用含6%乙(yi)醇(chun)(chun)的加州新配方汽(qi)油，與常規汽(qi)油相比(bi)，HC排放可(ke)降(jiang)低5%，CO排放減少(shao)21-28%，NOx排放減少(shao)7-16%，有毒氣(qi)(qi)(qi)體排放降(jiang)低9-32%。

3、可再生能源

若采用(yong)甜高(gao)粱、小麥、玉米、稻(dao)谷殼、薯類、甘蔗、糖蜜(mi)等生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)質發(fa)酵(jiao)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)乙醇，其(qi)燃燒(shao)所排放的(de)CO2和(he)作為原料(liao)的(de)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)源生(sheng)(sheng)(sheng)長所消耗的(de)CO2，在數量上基本持(chi)平，這(zhe)對減(jian)少大氣污染及抑制溫室效應意義重大。

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(wei)三(san)種(zhong)：玉米(mi)、小麥(mai)等(deng)糧食作物(wu)；紅(hong)薯，木(mu)薯，甜高梁等(deng)非糧作物(wu)；農作物(wu)秸(jie)稈，林業加工廢料(liao)(liao)，甘蔗渣(zha)及城市垃圾中所含的廢棄物(wu)，統稱為(wei)纖維素類原(yuan)料(liao)(liao)。技(ji)術最成熟的是以玉米(mi)，小麥(mai)和甘蔗為(wei)原(yuan)料(liao)(liao)生(sheng)產燃(ran)料(liao)(liao)乙醇，巴西和美國已經有(you)大規模的制造基地(di)。

中(zhong)國燃料乙醇(chun)的(de)主要原料是陳化糧(liang)(liang)和木薯、甜高(gao)粱、地瓜等(deng)淀(dian)粉質或糖質非糧(liang)(liang)作物，今后研發的(de)重點主要集中(zhong)在以木質纖(xian)維素為原料的(de)第二代燃料乙醇(chun)技術。

四、燃料乙醇生產工藝流程

燃料(liao)乙醇生產(chan)(chan)技(ji)術(shu)(shu)主要有第(di)(di)一(yi)代(dai)(dai)和第(di)(di)二代(dai)(dai)兩種。第(di)(di)一(yi)代(dai)(dai)燃料(liao)乙醇技(ji)術(shu)(shu)是(shi)以(yi)糖(tang)質和淀粉質作物為原(yuan)料(liao)生產(chan)(chan)乙醇。其(qi)工藝流程(cheng)一(yi)般分為五個階(jie)段，即液化、糖(tang)化、發酵(jiao)、蒸(zheng)餾、脫水。第(di)(di)二代(dai)(dai)燃料(liao)乙醇技(ji)術(shu)(shu)是(shi)以(yi)木質纖維(wei)(wei)素質為原(yuan)料(liao)生產(chan)(chan)乙醇。與第(di)(di)一(yi)代(dai)(dai)技(ji)術(shu)(shu)相比，第(di)(di)二代(dai)(dai)燃料(liao)乙醇技(ji)術(shu)(shu)首先(xian)要進(jin)行預處理，即脫去木質素，增(zeng)加原(yuan)料(liao)的(de)疏松性以(yi)增(zeng)加各種酶與纖維(wei)(wei)素的(de)接觸，提高酶效率。待原(yuan)料(liao)分解為可發酵(jiao)糖(tang)類后，再進(jin)入發酵(jiao)、蒸(zheng)餾和脫水。

1、發酵法

發酵(jiao)法(fa)采用各種含糖(tang)(tang)(tang)(tang)（雙(shuang)糖(tang)(tang)(tang)(tang)）、淀粉(fen)（多(duo)糖(tang)(tang)(tang)(tang)）、纖(xian)維素（多(duo)縮己(ji)糖(tang)(tang)(tang)(tang)）的農(nong)產(chan)品，農(nong)林(lin)業(ye)副產(chan)物及野生(sheng)植物為(wei)(wei)原料，經(jing)過水解(jie)（即糖(tang)(tang)(tang)(tang)化(hua)）、發酵(jiao)使(shi)雙(shuang)糖(tang)(tang)(tang)(tang)、多(duo)糖(tang)(tang)(tang)(tang)轉化(hua)為(wei)(wei)單(dan)糖(tang)(tang)(tang)(tang)并進(jin)一步(bu)轉化(hua)為(wei)(wei)乙醇。淀粉(fen)質在微生(sheng)物作用下(xia)，水解(jie)為(wei)(wei)葡萄(tao)糖(tang)(tang)(tang)(tang)，再(zai)進(jin)一步(bu)發酵(jiao)生(sheng)成乙醇。發酵(jiao)法(fa)制酒精生(sheng)產(chan)過程包括(kuo)原料預處理、蒸煮、糖(tang)(tang)(tang)(tang)化(hua)、發酵(jiao)、蒸餾、廢醪處理等。

成熟的發(fa)酵醪(lao)(lao)內，乙(yi)醇(chun)(chun)(chun)(chun)質量(liang)濃度一般(ban)為8-10%（w）。由于原料不同，水(shui)解產物(wu)(wu)中乙(yi)醇(chun)(chun)(chun)(chun)含(han)量(liang)高低相異，如谷物(wu)(wu)發(fa)酵醪(lao)(lao)液中乙(yi)醇(chun)(chun)(chun)(chun)的質量(liang)分(fen)數不高于12%,纖維(wei)素可用酶或酸(suan)水(shui)解，如亞硫酸(suan)法造(zao)紙漿水(shui)解液中僅含(han)乙(yi)醇(chun)(chun)(chun)(chun)約1.5%。除含(han)乙(yi)醇(chun)(chun)(chun)(chun)和(he)(he)大量(liang)水(shui)外，還有固體物(wu)(wu)質和(he)(he)許多雜質，需通(tong)過蒸(zheng)餾把發(fa)酵醪(lao)(lao)液中的乙(yi)醇(chun)(chun)(chun)(chun)蒸(zheng)出(chu)，得到(dao)高濃度乙(yi)醇(chun)(chun)(chun)(chun)，同時副產雜醇(chun)(chun)(chun)(chun)油及大量(liang)酒糟。

2、脫水技術

脫水(shui)技(ji)術是燃料乙醇(chun)(chun)生產關鍵技(ji)術之一。從(cong)普(pu)(pu)通蒸(zheng)餾工段出(chu)來的(de)(de)乙醇(chun)(chun)，其最高(gao)質量濃(nong)度只能達到95%，要進一步(bu)的(de)(de)濃(nong)縮，繼續用普(pu)(pu)通蒸(zheng)餾的(de)(de)方(fang)法是無法完成的(de)(de)，因為(wei)此時(shi)，酒精和水(shui)形成了恒(heng)沸物（對(dui)應的(de)(de)恒(heng)沸溫度為(wei)78.15℃），難以(yi)用普(pu)(pu)通蒸(zheng)餾的(de)(de)方(fang)法分(fen)離開(kai)來。為(wei)了提高(gao)乙醇(chun)(chun)濃(nong)度，去除多余的(de)(de)水(shui)分(fen)，就需采用特殊的(de)(de)脫水(shui)方(fang)法。

制備燃料乙醇的方法主(zhu)要有化學反應脫水法、恒沸精餾、萃取精餾、吸附、膜分離(li)(li)、真(zhen)空蒸餾法、離(li)(li)子交換樹脂(zhi)法等(deng)。