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1、燃料乙醇燃料乙醇第四章第四章燃料乙醇技术燃料乙醇技术f4.1燃料乙醇技术的发展概况燃料乙醇技术的发展概况f4.2燃料乙醇的生产原料燃料乙醇的生产原料f4.3乙醇发酵机理乙醇发酵机理f4.4乙醇发酵微生物乙醇发酵微生物f4.5乙醇蒸馏脱水的原理及工艺流程乙醇蒸馏脱水的原理及工艺流程f4.6糖类原料乙醇发酵工艺与实例糖类原料乙醇发酵工艺与实例f4.7淀粉类原料乙醇发酵工艺与实例淀粉类原料乙醇发酵工艺与实例f4.8纤维素类原料乙醇发酵工艺与实例纤维素类原料乙醇发酵工艺与实例几个概念几个概念f95%乙醇f无水乙醇f医用酒精：医医用用酒酒精精是是用用淀淀粉粉类类植植物物经经糖糖化化再再发发酵酵经经蒸蒸馏
2、馏制制成成，酒精度高，不能饮用，但可接触人体医用。是植物原料产品。酒精度高，不能饮用，但可接触人体医用。是植物原料产品。f工业酒精：工工业业酒酒精精俗俗称称甲甲醇醇，是是从从原原煤煤或或石石油油中中提提炼炼出出来来的的，含含有有大大量量的的甲甲醇醇、甲甲醛醛等等杂杂质质，且且不不易易分分离离出出，由由95%95%的的乙乙醇醇和和5%5%的甲醇、甲醛等组成。的甲醇、甲醛等组成。f燃料乙醇：燃燃燃燃料料料料乙乙乙乙醇醇醇醇指指指指以以以以生生生生物物物物物物物物质质质质为为为为原原原原料料料料通通通通过过过过生生生生物物物物发发发发酵酵酵酵等等等等途途途途径径径径获获获获得的可作为燃料用的乙醇。得
3、的可作为燃料用的乙醇。得的可作为燃料用的乙醇。得的可作为燃料用的乙醇。f变性燃料乙醇：变变性性燃燃料料乙乙醇醇是是通通过过专专用用设设备备，特特定定工工艺艺生生产产的的高高纯纯度度无无水水酒酒精精，属属于于易易燃燃液液体体。经经过过变变性性处处理理后后，不不能能食食用用，仅仅供供混混配配汽汽油油的的专专用用酒酒精精，可可以以提提高高汽汽油油的的辛辛烷烷值值，使使其其燃燃烧烧完完全。MOS级(或电子纯,分析纯)99.9%乙醇的生产方法乙醇的生产方法f乙醇的生产是在酿酒的基础上发展起来的。远在上古时代人们已将淀粉物质发酵制酒。12世纪在蒸馏葡萄酒时，第一次从酒中分离出酒精。20世纪30年代以前，发
4、酵法是乙醇的唯一工业生产方法。1930年，美国联合碳化物公司建立了第一个用石油热裂化副产品乙烯为原料，经硫酸吸收再水解制乙醇的工业装置（简称乙烯间接水合法）。1947年，美国壳牌化学公司又实现了乙烯直接水合制乙醇的方法。由于该法比间接水合法有显著优点，现已成为生产乙醇的主要方法。乙烯直接水合乙烯直接水合制乙醇制乙醇f乙乙烯烯直直接接水水化化法法，就就是是在在加加热热、加加压压和和有有催催化化剂剂存存在在的的条条件件下下，是是乙烯与水直接反应，生产乙醇：乙烯与水直接反应，生产乙醇：fCH2CH2+HOHC2H5OHf工工业业上上采采用用负负载载于于硅硅藻藻土土上上的的磷磷酸酸催催化化剂剂，反反应
5、应温温度度260290，压压力力约约7MPa，水水和和乙乙烯烯的的物物质质的的量量比比为为0.6左左右右，此此条条件件下下乙乙烯烯的的单单程程转转化化率率仅仅5左左右右，乙乙醇醇的的选选择择性性约约为为95，大大量量乙乙烯烯在在系系统统中中循循环环。主主要要副副产产物物是是乙乙醚醚，此此外外尚尚有有少少量量乙乙醛醛、甲甲醇醇、丁丁烯烯、丁丁醇醇和和乙乙烯烯聚聚合合物物等等。乙乙醚醚与与水水反反应应能能生生成成乙乙醇醇，故故将将其其返返回回反反应应器器，以以提提高乙醇的产率。高乙醇的产率。f此此法法中中的的原原料料乙乙烯烯可可大大量量取取自自石石油油裂裂解解气气，成成本本低低，产产量量大大，这这
6、样能节约大量粮食，因此发展很快样能节约大量粮食，因此发展很快f工工业业酒酒精精中中含含有有的的甲甲醇醇对对人人视视觉觉神神经经有有严严重重的的伤伤害害作作用用，摄入摄入一定量的甲醇可造成失明，甚至死亡。一定量的甲醇可造成失明，甚至死亡。f杂杂醇醇油油摄摄入入后后感感到到眩眩晕晕。头头痛痛；有有害害的的醛醛类类中中甲甲醛醛是是细细胞胞原原浆浆毒毒，超超过过30mg/L的的浓浓度度即即发发生生粘粘膜膜刺刺激激症症状状出出现现烧烧灼灼感感。在在食食品品中中应应用用的的乙乙醇醇必必须须为为食食品品级级，否否则则会会造造成成食物中毒甚至引起死亡。食物中毒甚至引起死亡。f工 业 酒 精 为 什 么 会 在
7、 食 品 中 使 用工业酒精的违法使用，是用工业酒精替代食用 酒 精 勾 兑 白 酒 和 各 种 饮 料 酒 。由于工业酒精和食用酒精在色泽、气味上没有明显的区别，而两者的价格却存在较大的差别，目前市场上优质工业酒精大约5000元/吨，而食用酒精一般在7000元/吨，因此不法商贩受利益驱使，鱼目混珠。乙烯水化法制造的乙醇为何不可勾兑白酒 白酒所用的酒精白酒所用的酒精(乙醇乙醇)是发酵法得来的是发酵法得来的而乙烯水化法一般用相转移催化剂，催化剂本身有毒而乙烯水化法一般用相转移催化剂，催化剂本身有毒,此法此法乙醇的选择性约为乙醇的选择性约为95，大量乙烯在系统中循环。主要副，大量乙烯在系统中循环。
8、主要副产物是乙醚，此外尚有少量乙醛、丁烯、丁醇和乙烯聚合产物是乙醚，此外尚有少量乙醛、丁烯、丁醇和乙烯聚合物等不能使用，且难分离，所以乙烯水化法制得的乙醇不物等不能使用，且难分离，所以乙烯水化法制得的乙醇不能食用。能食用。医用酒精医用酒精f主要用于消毒主要用于消毒f在药店买到的酒精有75%和95%两种浓度，这两种浓度的酒精用途是不一样的。f医用酒精是用淀粉类植物经糖化再发酵经蒸馏制成，相当于制酒的过程，但蒸馏温度比酒低，蒸馏次数比酒多，酒精度高，制成品出量高，含酒精以外的醚、醛成分比酒多，不能饮用，但可接触人体医用，是植物原料产品。医用酒精医用酒精f95%的的酒酒精精常常用用于于擦擦拭拭紫紫外
9、外线线灯灯。这这种种酒酒精精在在医医院院常常用用，而而在在家家庭庭中中则只会将其用于相机镜头的清洁。则只会将其用于相机镜头的清洁。f75%的的酒酒精精用用于于消消毒毒。这这是是因因为为，过过高高浓浓度度的的酒酒精精会会在在细细菌菌表表面面形形成成一一层层保保护护膜膜，阻阻止止其其进进入入细细菌菌体体内内，难难以以将将细细菌菌彻彻底底杀杀死死。若若酒酒精精浓浓度度过过低低，虽虽可可进进入入细细菌菌，但但不不能能将将其其体体内内的的蛋蛋白白质质凝凝固固，同同样样也也不不能能将细菌彻底杀死。将细菌彻底杀死。f40%50%的的酒酒精精可可预预防防褥褥疮疮。长长期期卧卧床床患患者者的的背背、腰腰、臀臀部
10、部因因长长期期受受压压可可引引发发褥褥疮疮，如如按按摩摩时时将将少少许许40%50%的的酒酒精精倒倒入入手手中中，均均匀匀地地按按摩摩患患者者受受压压部部位位，就就能能达达到到促促进进局局部部血血液液循循环环，防防止止褥褥疮疮形形成成的的目的。目的。f25%50%的的酒酒精精可可用用于于物物理理退退热热。高高烧烧患患者者可可用用其其擦擦身身，达达到到降降温温的的目目的的。因因为为用用酒酒精精擦擦拭拭皮皮肤肤，能能使使患患者者的的皮皮肤肤血血管管扩扩张张，增增加加皮皮肤肤的的散散热热能能力力，其其挥挥发发性性还还能能吸吸收收并并带带走走大大量量的的热热量量，使使症症状状缓缓解解。但但酒精浓度不可
11、过高，否则可能会刺激皮肤，并吸收表皮大量的水分。酒精浓度不可过高，否则可能会刺激皮肤，并吸收表皮大量的水分。生产燃料乙醇的意义生产燃料乙醇的意义产能效率高产能效率高改善大气环境，减轻温室效应改善大气环境，减轻温室效应缓解石油资源短缺缓解石油资源短缺通过微生物大量发酵生产，成本低通过微生物大量发酵生产，成本低促进国民经济发展促进国民经济发展乙醇作为燃料的益处乙醇作为燃料的益处燃料乙醇不但是燃料乙醇不但是可再生能源可再生能源，而且还是一种，而且还是一种清洁能源清洁能源。燃料乙醇在添加燃料乙醇在添加变性剂后，与无铅汽油按一定比例混配成乙醇汽油变性剂后，与无铅汽油按一定比例混配成乙醇汽油，形成一种新型
12、绿色环，形成一种新型绿色环保型燃料。当乙醇混配比在保型燃料。当乙醇混配比在25%25%以内时，燃料可保持其原有动力性。更重以内时，燃料可保持其原有动力性。更重要的是，乙醇是太阳能的一种表现形式，在整个自然界大系统中，乙醇的要的是，乙醇是太阳能的一种表现形式，在整个自然界大系统中，乙醇的生产和消费过程可形成无污染的闭路循环。生产和消费过程可形成无污染的闭路循环。与普通汽油相比，燃料乙醇以与普通汽油相比，燃料乙醇以其燃烧更完全、其燃烧更完全、COCO排放量较低、燃烧性能与汽油相似等优良特性排放量较低、燃烧性能与汽油相似等优良特性，被称为，被称为2121世纪世纪“绿色能源绿色能源”。由于燃料乙醇有巨
13、大的环保效应，随着它的推广，由于燃料乙醇有巨大的环保效应，随着它的推广，还可以大量节省大中城市治理空气污染的费用。据有关报告称，还可以大量节省大中城市治理空气污染的费用。据有关报告称，单乙醇汽单乙醇汽油一个措施就可使汽车尾气污染减少三分之一油一个措施就可使汽车尾气污染减少三分之一。因此，燃料乙醇作为一种。因此，燃料乙醇作为一种清洁能源，不但能净化环境，还有巨大的经济效应。清洁能源，不但能净化环境，还有巨大的经济效应。未来石油的替代物未来石油的替代物-乙醇乙醇乙醇又称酒精，分子式为乙醇又称酒精，分子式为CHCH3 3CHCH2 2OHOH，相对分子质量，相对分子质量46.0746.07，为无色透
14、明液，为无色透明液体，易挥发，有辛辣味，易燃烧，沸点为体，易挥发，有辛辣味，易燃烧，沸点为78.578.5，闪点为，闪点为11.711.7，能与水，能与水以任意比例混溶，以玉米、小麦、薯类、糖蜜等为原料，经发酵、蒸馏而以任意比例混溶，以玉米、小麦、薯类、糖蜜等为原料，经发酵、蒸馏而制成。制成。 4.1燃料乙醇技术的发展概况燃料乙醇技术的发展概况f治理治理大城市尾气排放大城市尾气排放问题，是各个国家都面临的环保难题问题，是各个国家都面临的环保难题f汽汽车车是是一一个个流流动动的的污污染染源源。进进入入21世世纪纪，汽汽车车污污染染日日益益成成为为全全球球性性问问题题。随随着着汽汽车车数数量量越越
15、来来越越多多、使使用用范范围围越越来来越越广广，它它对对世世界界环环境境的的负负面面效效应应也也越越来来越越大大，尤尤其其是是危危害害城城市市环环境境，引引发发呼呼吸吸系系统统疾疾病病，造造成成地地表表空空气气臭臭氧氧含含量量过过高高，加重城市热岛效应，使城市环境转向恶化。加重城市热岛效应，使城市环境转向恶化。f有有关关专专家家统统计计，到到21世世纪纪初初，汽汽车车排排放放的的尾尾气气占占了了大大气气污污染染的的3060%。随随着着机机动动车车的的增增加加，尾尾气气污污染染有有愈愈演演愈愈烈烈之之势势，由由局局部部性性转转变变成成连连续续性性和和累累积积性性，而而各各国国城城市市市市民民则成
16、为汽车尾气污染的直接受害者。则成为汽车尾气污染的直接受害者。乙醇汽油乙醇汽油 f车车用用乙乙醇醇汽汽油油（国国外外称称汽汽油油醇醇，商商品品名名GASOHOL），是是在在汽汽油油中中加加入入一一定定量量的的变变性性乙乙醇醇，可可使使汽汽油油辛辛烷烷值值（汽汽油油标标号号如如90#、93#等等）提提高高3%，氧氧含含量量增增加加3.5%，大大大大改改善善了了汽汽油油的的使使用用性性能能，燃燃烧烧更更彻彻底底，是是一一种种节节能能环环保保型型燃燃料料。美美国国、巴巴西西已已大大量量使使用用20多多年年，各各方方面面收收到到巨巨大大效效益益，我我国国为为了了解解决决能能源源、农农业业、环环境境问问题
17、题，正正积积极极准备试行乙醇汽油政策。准备试行乙醇汽油政策。f车车用用乙乙醇醇汽汽油油是是指指在在汽汽油油组组分分油油中中，按按体体积积比比加加入入一一定定比比例例（中中国国暂按暂按10%）的）的变性燃料乙醇变性燃料乙醇混配而成的一种混配而成的一种新型清洁车用燃料？新型清洁车用燃料？f乙乙醇醇汽汽油油的的特特性性和和优优点点：首首先先它它增增加加汽汽油油中中的的氧氧含含量量，使使燃燃烧烧更更充充分分，彻彻底底有有效效地地降降低低了了尾尾气气中中有有害害物物质质的的排排放放；第第二二，有有效效提提高高汽汽油油的的标标号号，使使发发动动机机运运行行平平稳稳；第第三三，有有效效消消除除火火花花塞塞、
18、气气门门、活活塞塞顶顶部部及及排排气气管管、消消声声器器部部位位积积炭炭的的形形成成，可可以以延延长长主主要要部部件件的的使使用寿命。用寿命。辛烷值辛烷值辛烷值辛烷值是交通工具交通工具所使用的燃料 (汽油) 抵抗震爆震爆的指标。辛烷值越高表示抗震爆的能力越好汽油内的正庚烷在高温和高压高压下较容易引发自燃，造成震爆现象，减低引擎效率，更可能引致汽缸汽缸壁过热甚至活塞损裂。因此正庚烷的辛烷值定为零。异辛烷异辛烷其震爆现象很小其辛烷值定为100。其他的碳氢化合物碳氢化合物也有不同的辛烷值，有可能小于0（如正辛烷），也有可能大于100（如甲苯）。因此，汽油中的辛烷值则直接取决定汽油内各种碳氢化合物碳氢
19、化合物的成分比例。提高汽油辛烷值的方法包括加入四乙基铅及甲基叔丁基醚、碳酸二甲酯、MMTMMT等。由于铅铅是有毒有毒物质，因此许多国家已经不再提供含铅汽油，仅余航空用油仍带有铅。97号汽油的燃烧值是否高于931千克的某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的千克的某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的燃烧值燃烧值，单位：，单位：焦焦/千克。千克。物理意义：物理意义：燃烧值直接反映了燃料的燃烧特性。燃烧值大，反映单位燃烧值直接反映了燃料的燃烧特性。燃烧值大，反映单位质量的该种燃料完全燃烧时放出的热量多（化学能转化成的内能多）。质量的该种燃料完全燃烧时放出的热量多（化学能转化成的内能多）。汽油汽油
20、为油品的一大类，是为油品的一大类，是四碳至十二碳复杂烃类的混合物四碳至十二碳复杂烃类的混合物，其为无色，其为无色至淡黄色的易流动液体，易燃，馏程为至淡黄色的易流动液体，易燃，馏程为30至至205，空气中含量为，空气中含量为74123g/m时遇火爆炸。时遇火爆炸。汽油的燃烧值约为汽油的燃烧值约为44000kJ/kg。是指汽油辛烷值指标是指汽油辛烷值指标。90号，号，93号，号，97号，号，98号。号。所谓的所谓的97号汽油，号汽油，就是就是97的异辛烷，的异辛烷，3的正庚烷。的正庚烷。在在引擎压缩比高者引擎压缩比高者应采用应采用高辛烷值汽油高辛烷值汽油，若，若压缩比高而用低辛烷值汽压缩比高而用低
21、辛烷值汽油，会引起不正常燃烧，造成震爆、耗油及行驶无力油，会引起不正常燃烧，造成震爆、耗油及行驶无力等现象。等现象。辛烷值辛烷值高，抗爆性高，抗爆性好。好。汽油的等级是按辛烷值划分的。汽油的等级是按辛烷值划分的。所以所以不同号的汽油燃烧值没有区别。不同号的汽油燃烧值没有区别。只是抗爆性的不同而已只是抗爆性的不同而已。生物燃料生物燃料丁醇丁醇f能量密度：能量密度：一升燃料有多大能量。一升燃料有多大能量。f汽汽油油一一般般是是每每升升32兆兆焦焦，柴柴油油高高一一些些，将将近近40兆兆焦焦（为为什什么么柴柴油油车车油油耗耗低低？单单位位体体积积的的能能量量多多！）。甲甲醇醇每每升升只只有有16兆兆
22、焦焦，不不过过是是汽汽油油的的一一半半。乙乙醇醇19.6兆兆焦焦，比比甲甲醇醇好好一一些些，但但是是还还是是比比汽汽油油少少了了40%。f丁丁醇醇：每每升升29.2兆兆焦焦，比比汽汽油油低低10%。目目前前掺掺丁丁醇醇对对于于油油耗耗的的影影响响基基本本上上还还是是在在实实验验当当中中，但但是是一一般般在在能能量量密密度度只只相相差差10%的的情情况况下下，油耗影响应该也不大的。油耗影响应该也不大的。f丁丁醇醇在在水水里里面面溶溶解解没没有有乙乙醇醇在在水水里里面面好好当当油油里里面面有有水水的的时时候候，乙乙醇很容易就跑到水里面去了，丁醇就没这么容易。醇很容易就跑到水里面去了，丁醇就没这么容
23、易。f丁丁醇醇的的腐腐蚀蚀性性也也没没有有乙乙醇醇这这么么高高，乙乙醇醇不不能能用用管管道道运运输输，只只能能用用铁铁路公路，丁醇就可以，这样就很方便输送。路公路，丁醇就可以，这样就很方便输送。f丁丁醇醇的的辛辛烷烷值值比比汽汽油油好好。正正丁丁醇醇的的辛辛烷烷值值可可以以达达到到96，异异丁丁醇醇可可以以达达到到105。不不过过这这比比不不上上乙乙醇醇。乙乙醇醇的的辛辛烷烷值值是是129，甲甲醇醇的的辛辛烷烷值值是是136。丁丁醇醇的的辛辛烷烷值值也也够够用用了了。辛辛烷烷值值高高油，在汽油发动机里面更容易控制，从而可以提高能量效率。所以油，在汽油发动机里面更容易控制，从而可以提高能量效率。
24、所以辛烷值高辛烷值高是比较好的。是比较好的。f油油在在进进入入气气缸缸的的时时候候是是需需要要气气化化的的。气气化化需需要要的的能能量量的的大大小小就就决决定定了了油油是是否否容容易易被被气气化化。越越容容易易被被气气化化，点点火火就就越越容容易易。汽汽油油的的气气化化能能量量是是每每千千克克0.36兆兆焦焦，比比较较容容易易气气化化。乙乙醇醇的的气气化化能能是是0.92兆兆焦焦，高高了了两两倍倍多多，甲甲醇醇的的是是1.2兆兆焦焦。丁丁醇醇只只有有0.43兆兆焦焦，比比较较接接近近汽油了，所以这也是丁醇相对于乙醇的优点汽油了，所以这也是丁醇相对于乙醇的优点f虽虽然然气气化化热热低低，但但是是
25、丁丁醇醇的的挥挥发发性性要要比比乙乙醇醇差差很很多多。这这样样，夏夏天天的的时时候候，就就不不会会损损失失很很多。挥发地少，在很炎热的地方，丁醇也可以使用多。挥发地少，在很炎热的地方，丁醇也可以使用f醇醇类类染染料料的的分分子子是是含含氧氧的的燃燃烧烧时时需需要要的的空空气气比比例例就就和和汽汽油油有有所所区区别别。现现在在的的车车的的空空气气燃燃料料比比例例是是可可以以在在一一定定范范围围内内调调节节的的，但但是是调调解解有有一一个个范范围围。这这样样，要要使使得得醇醇类类染染料料可可以以参参杂杂在在汽汽油油中中使使用用，同同时时不不改改变变车车的的设设置置，就就需需要要限限制制掺掺入入的的
26、醇醇的的量量。燃燃料料含含氧氧比比例例越高，可以掺加的比例就越低。越高，可以掺加的比例就越低。f丁醇含氧比乙醇低丁醇含氧比乙醇低，在这一点上就有优势，在这一点上就有优势f理理论论上上讲讲，在在不不对对发发动动机机进进行行大大的的改改动动的的条条件件下下，丁丁醇醇可可以以完完全全替替代代汽汽油油，乙乙醇醇就就不不行行了，只能最多掺加了，只能最多掺加85%的乙醇，然后就需要换发动机了。的乙醇，然后就需要换发动机了。f现现在在一一般般讲讲生生物物乙乙醇醇，掺掺杂杂的的比比例例是是10%，丁丁醇醇大大约约掺掺加加16%是是没没问问题题的的。这这就就增增加加了了生物能源的比例。生物能源的比例。关于生物丁
27、醇的分离关于生物丁醇的分离f由由生生物物法法一一般般采采用用的的是是ABE工工艺艺，发发酵酵得得到到的的丁丁醇醇浓浓度度很很低低，而而且且由由于于丁丁醇醇沸沸点点在在117.7度度左左右右，不不能能和和乙乙醇醇一一样样采采取取传传统统的的精精馏馏途途径径（关关键键能能耗耗太太高高），现现在在做做的的比比较较多多的的一一般般是是渗渗透透汽汽化化pervaporation,汽汽提提gasstripping,萃萃取取extraction(包括膜萃取），吸附包括膜萃取），吸附absorption等。等。f由由于于丁丁醇醇对对微微生生物物有有很很强强的的抑抑制制作作用用（浓浓度度仅仅为为2%）如如果果跟
28、跟反反应应器器偶偶合合，在在线线将将产产品品分分离离出出来来，那那么么可可以以大大大大提高提高productivity应用应用 f巴巴西西新新一一代代乙乙醇醇燃燃料料汽汽车车总总量量已已经经突突破破200万万辆辆大大关关。在在巴巴西西，使使用用汽汽油和乙醇双燃料混合动力的汽车，占全国汽车市场总量的油和乙醇双燃料混合动力的汽车，占全国汽车市场总量的77。f20世世纪纪30年年代代的的世世界界石石油油危危机机，给给巴巴西西经经济济造造成成了了沉沉重重打打击击决决心心实实现能源多元化。现能源多元化。f通通过过利利用用本本土土丰丰富富的的蔗蔗糖糖资资源源，巴巴西西于于1975年年成成功功开开发发出出汽
29、汽车车用用乙乙醇醇燃料燃料f2003年，巴西福特汽车分公司推出了首辆汽油、乙醇双燃料汽车。年，巴西福特汽车分公司推出了首辆汽油、乙醇双燃料汽车。f为为推推广广乙乙醇醇燃燃料料汽汽车车的的使使用用，巴巴西西政政府府：普普通通汽汽车车购购买买者者16消消费费税税，而乙醇燃料汽车购买者而乙醇燃料汽车购买者14消费税。消费税。f在在巴巴西西全全国国的的任任意意一一家家加加油油站站，司司机机们们都都有有三三种种燃燃料料可可供供选选择择乙乙醇醇、汽汽油油和和高高级级汽汽油油，而而在在汽汽油油中中也也含含有有20的的乙乙醇醇成成分分。至至于于价价格格，乙乙醇醇当当然然也也有有绝绝对对优优势势。每每升升乙乙醇
30、醇售售价价53美美分分，大大大大低低于于每每升升99美美分分的的汽油价格。汽油价格。乙醇作为车用燃料的优缺点乙醇作为车用燃料的优缺点f乙醇作为内燃机代用燃料有以下乙醇作为内燃机代用燃料有以下优点优点：f辛辛烷烷值值高高（110左左右右），可可以以替替代代目目前前正正在在使使用用的的无无铅铅抗抗爆爆添添加加剂剂甲甲基基叔叔丁丁基基醚醚（MTBE）。乙乙醇醇无无毒毒、对对环环境境无无危危害害，而而MTBE则则被被怀怀疑疑会污染地下水和致膀胱癌，在美国一些州已被禁用，会污染地下水和致膀胱癌，在美国一些州已被禁用，2004年全面禁用。年全面禁用。f乙乙醇醇是是含含氧氧燃燃料料，蒸蒸发发潜潜热热高高，发
31、发动动机机燃燃用用乙乙醇醇可可以以实实现现无无烟烟排排放放，并并能能大大幅幅度度降降低低CO排排放放，HC、NOx也也可可以以有有不不同同程程度度的的降降低低（取取决决于发动机结构及其调整状态）于发动机结构及其调整状态）f火火花花点点火火发发动动机机可可以以燃燃用用纯纯乙乙醇醇或或乙乙醇醇和和汽汽油油的的混混合合燃燃料料（掺掺烧烧比比例例大时需加助溶剂），压燃式发动机也可以燃用乙醇，但须有助燃措施大时需加助溶剂），压燃式发动机也可以燃用乙醇，但须有助燃措施乙醇作为内燃机代用燃料的缺点乙醇作为内燃机代用燃料的缺点f乙乙醇醇生生产产成成本本高高，虽虽然然利利用用阶阶段段性性过过剩剩、存存放放期期过
32、过程程甚甚至至霉霉变变的的粮粮食食制制取取酒酒精精可可以以在在一一定定程程度度上上缓缓解解粮粮食食过过剩剩和和燃燃料料不不足足的的矛矛盾盾。但但我我国国可可耕耕地地面面积积少少（仅仅为为世世界界的的7%），人人口口密密度度大大（占占全全世世界界的的22%），粮粮食食来来源源不不稳稳定定，生生产产乙乙醇醇过过程程中中耗耗能能大大、耗耗粮粮大大，生生产产乙乙醇醇过过程程中中有有大大量量CO2排排放放，利利用用粮粮食食生生产产乙乙醇醇，只只能能适适度度开开展展。此此外外利利用用乙乙醇醇作作为为燃燃料料或或辛辛烷烷值值添添加加剂剂时时，政政府府要要考考虑虑给给予予补补贴贴，否否则则在在市市场场经经济济
33、条条件下难以推广应用件下难以推广应用f利利用用能能源源作作物物（如如甜甜高高粱粱的的茎茎杆杆、木木薯薯等等）制制乙乙醇醇也也是是可可行行的的，生生产产成成本本比比粮粮食食制制乙乙醇醇低低1000元元/t左左右右，秸秸秆秆制制酒酒精精是是将将秸秸秆秆通通过过酶酶水水解解成成单单糖糖，然然后后发发酵酵成成乙乙醇醇，由由于于酶酶成成本本高高，秸秸秆秆收收集集比比较较困困难难，世世界界上上未大规模生产，秸秆比较适宜用气化成沼气后，作为民用燃料未大规模生产，秸秆比较适宜用气化成沼气后，作为民用燃料Threetypesofrawmaterialsforbioethanol(a)sugarfromsugar
34、cane,sugarbeetandfruit,whichmaybeconvertedtoethanoldirectly;(b)starchesfromgrainandrootcrops,whichmustfirstbehydrolysedtofermentablesugarsbytheactionofenzymes;(c)cellulosefromwood,agriculturalwastesetc.,whichmustbeconvertedtosugarsusingeitheracidorenzymatichydrolysis.http:/www.viscostar.dk/applicati
35、on/food.htmThemanyandvariedrawmaterialsforbioethanolproductioncanbeconvenientlyclassifiedintothreetypes:ThestepsofethanolproductionbyfermentationTheproductionofethanolbyfermentationinvolvesfourmajorsteps: (a)thegrowth,harvestanddeliveryofrawmaterialtoanalcoholplant; (b)thepre-treatmentorconversionof
36、therawmaterialtoasubstratesuitableforfermentationtoethanol; (c)fermentationofthesubstratetoalcohol,andpurificationbydistillation;and (d)treatmentofthefermentationresiduetoreducepollutionandtorecoverby-products. 原料：是玉米、木薯，甘蔗等。原料：是玉米、木薯，甘蔗等。有利于提高农民收入，巴西、美国政府曾经非常流行的一个宣传口号，有利于提高农民收入，巴西、美国政府曾经非常流行的一个宣传口号
37、，“为了农民兄弟，请使用汽油醇为了农民兄弟，请使用汽油醇( (乙醇汽油乙醇汽油) )！”菌株：酵母菌株：酵母生物石油（工业糖浆）的生产流程生物石油（工业糖浆）的生产流程甜高粱秸秆是季节性原料甜高粱秸秆是季节性原料如果不储存很快就会干枯浪费，上游没有了经济效益，下如果不储存很快就会干枯浪费，上游没有了经济效益，下游也没有原料生产游也没有原料生产限制了甜高粱秸秆生产乙醇项目规模化、产业化的发展。限制了甜高粱秸秆生产乙醇项目规模化、产业化的发展。 f核核心心技技术术“秸秸秆秆储储存存”可可以以把把含含糖糖类类作作物物（如如：甜甜高高粱粱、甘甘蔗蔗的的颈颈杆杆、甜甜菜菜、红红薯薯的的茎茎块块及及叶叶藤
38、藤等等）中中的的糖糖分分统统一一制制成成标标准准化化的的工工业业糖糖浆浆。并并运运用用专专有有软软件件和和发发明明专专利利实实现现数数字字化化、信信息息化化、自自动动化化监监控控，达达到到测测温温、测测糖糖、测测pHpH等等信信息息全全在在掌掌控中。控中。f解解决决了了甜甜高高粱粱秸秸秆秆的的季季节节性性与与工工业业化化生生产产连连续续性性的的矛矛盾盾，克克服了甜高粱秸秆生产乙醇项目规模化、产业化发展的障碍。服了甜高粱秸秆生产乙醇项目规模化、产业化发展的障碍。 f生生物物石石油油（工工业业糖糖浆浆）是是再再生生环环保保的的基基础础工工业业原原料料，其其主主要要成成分分是是工工业业糖糖浆浆，有有
39、了了再再生生石石油油就就可可以以生生产产出出大大量量的的能能源源和和化工产品，在沙化地上形成一个化工产品，在沙化地上形成一个“绿色的地面油田。绿色的地面油田。” 糖醇能源化工与石油能源化工的比较糖醇能源化工与石油能源化工的比较 f石油工业：使用污染，原料不能再生f糖醇工业：使用环保，原料可再生。与现有技术或工艺比较所具有的优势与现有技术或工艺比较所具有的优势f糖质原料与粮食原料、纤维素原料比较，具有以下优势糖质原料与粮食原料、纤维素原料比较，具有以下优势f糖糖质质原原料料：来来源源广广泛泛，成成本本低低，工工艺艺简简便便，产产业业化化经经济济效益高。效益高。f粮食原料：粮食原料：原料短缺，制约
40、产业化发展。原料短缺，制约产业化发展。f纤纤维维素素原原料料：来来源源广广泛泛，技技术术尚尚不不成成熟熟，属属于于研研开开发发阶阶段。段。北京天地日月生物能源科技有限公司北京天地日月生物能源科技有限公司 f在在沙沙化化、盐盐碱碱地地上上种种植植甜甜高高粱粱等等含含糖糖类类作作物物，用用甜甜高高粱粱秸秸秆秆生生产产出出大大量量的的工工业业糖糖浆浆及及副副产产品品牛牛羊羊饲料、纸浆等。饲料、纸浆等。f生生物物石石油油（工工业业糖糖浆浆）是是一一种种再再生生环环保保的的基基础础化化工工原原料料，是是替替代代石石油油最最理理想想的的产产品品。有有了了生生物物石石油油（工工业业糖糖浆浆），就就像像有有了
41、了石石油油一一样样可可以以生生产产能能源源和和化化工工产产品品。如如生生产产能能源源类类有有：乙乙醇醇、丁丁醇醇、糖电池；化工类有：乙烯、塑料、化纤等糖电池；化工类有：乙烯、塑料、化纤等玉米与燃料乙醇玉米与燃料乙醇燃料乙醇主要以玉米为原料，而玉米发酵生产生物乙醇的效率是3.3:1，即：一吨燃料乙醇需要3.3吨玉米我国2005年汽油消费量为4800万吨，预计2010年车用油达到6650万吨，按照10%添加，需要燃料乙醇665万吨，消化玉米2200万吨，占玉米总量的18%以上燃料乙醇生产导致玉米价格上涨燃料乙醇生产导致玉米价格上涨f全球全球40%的玉米产量来自美国的玉米产量来自美国f全球全球70%
42、的玉米出口来自美国的玉米出口来自美国f2000年生产玉米消耗年生产玉米消耗5%的玉米的玉米f2006年生产乙醇消耗年生产乙醇消耗20%的玉米，约的玉米，约5000万吨万吨f2000年美国燃料乙醇厂为年美国燃料乙醇厂为54家，生产家，生产75亿升汽油亿升汽油f2006年年美美国国燃燃料料乙乙醇醇厂厂为为100多多家家，生生产产190亿亿升升汽油汽油我国燃料乙醇生产现状我国燃料乙醇生产现状f2000年年，燃燃料料乙乙醇醇项项目目启启动动，是是中中国国“十十五五”十十大大重重点点工工程程，2001年年，国国家家批批准准吉吉林林燃燃料料乙乙醇醇项项目目f2006年年12月月18日日，国国家家发发改改委
43、委下下发发紧紧急急通通知知，要要求立即暂停核准和备案玉米深加工项目求立即暂停核准和备案玉米深加工项目f2001年玉米深加工消耗玉米约年玉米深加工消耗玉米约1250万吨万吨f2005年增加到年增加到2300万吨以上，占玉米产量约万吨以上，占玉米产量约20%四家生物燃料乙醇企业概况四家生物燃料乙醇企业概况公司公司吉林生物燃料乙醇吉林生物燃料乙醇有限责任公司有限责任公司黑龙江华润黑龙江华润酒精公司酒精公司河南天冠基团河南天冠基团安徽丰原燃料酒安徽丰原燃料酒精有限公司精有限公司厂址厂址吉林吉林肇东肇东南阳南阳蚌埠蚌埠股东股东中石油、吉林粮食中石油、吉林粮食集团、中国华润总集团、中国华润总公司公司香港华
44、润基香港华润基团团河南天冠基团、河南天冠基团、中石化、河南中石化、河南省建设投资总省建设投资总公司公司安徽丰原生物化安徽丰原生物化学股份有限公司、学股份有限公司、中石化安徽石油中石化安徽石油总公司总公司年产量年产量30万吨万吨10万吨万吨30万吨万吨12万吨万吨工艺工艺玉米湿法玉米湿法玉米干法玉米干法小麦湿法小麦湿法玉米湿法玉米湿法目前燃料乙醇的生产方法目前燃料乙醇的生产方法 1用糖类如糖蜜用糖类如糖蜜(甘蔗、甜菜甘蔗、甜菜)作为原料生产乙醇作为原料生产乙醇巴西、阿根廷等巴西、阿根廷等2用谷物淀粉类（玉米、小麦、高粱和水稻，甘薯、木薯和用谷物淀粉类（玉米、小麦、高粱和水稻，甘薯、木薯和马铃薯等
45、）作为原料生产乙醇马铃薯等）作为原料生产乙醇美国、欧洲等美国、欧洲等3用纤维素类作为原料生产乙醇用纤维素类作为原料生产乙醇目前的关键问题是原材料纤维素的预处理、高效的发酵工目前的关键问题是原材料纤维素的预处理、高效的发酵工艺艺辅助原料：酶制剂、尿素、纯碱、活性干酵母和硫酸等。辅助原料：酶制剂、尿素、纯碱、活性干酵母和硫酸等。酶制剂：耐高温淀粉酶、高活性糖化酶酶制剂：耐高温淀粉酶、高活性糖化酶 淀粉微生物发酵法工艺淀粉微生物发酵法工艺粉碎和制浆粉碎和制浆液化、糖化和发酵液化、糖化和发酵蒸馏、脱水和变性蒸馏、脱水和变性 发酵所需的微生物主要是酵母菌发酵所需的微生物主要是酵母菌糖酵解糖酵解-第一阶段
46、第一阶段反应主要为磷酸化反应主要为磷酸化第一阶段第一阶段第二阶段第二阶段第第三三阶阶段段第第四四阶阶段段 GG0 0=-10.46kJ/mol=-10.46kJ/mol GG0 0=-25.1kJ/mol=-25.1kJ/mol Diverse fates of pyruvateCO2+H2OEthanolandlactatecanbeformedbyreactionsinvolvingNADH.Alternatively,atwo-carbonunitfrompyruvatecanbecoupledtocoenzymetoformacetylCoA.丙酮酸的去路丙酮酸的去路(无氧条件无氧条件
47、p354)（1）乳酸发酵）乳酸发酵（微生物、人体肌肉等）（微生物、人体肌肉等）终产物乳酸的去路：终产物乳酸的去路：释放入血，进入肝脏释放入血，进入肝脏再进一步代谢：再进一步代谢：分解利用、乳酸循环分解利用、乳酸循环(糖异生糖异生)乳酸脱氢酶乳酸脱氢酶2丙酮酸丙酮酸2乳酸乳酸丙酮酸的去路丙酮酸的去路(无氧呼吸无氧呼吸)（2）乙醇发酵）乙醇发酵（酵母等微生物）（酵母等微生物）丙酮酸脱羧酶丙酮酸脱羧酶+TPP乙醇脱氢酶乙醇脱氢酶反应中的反应中的NADH+H+来来自于上述第自于上述第6步反应中的步反应中的3-磷酸甘油醛脱磷酸甘油醛脱氢反应氢反应2丙酮酸丙酮酸2乙醛乙醛2乙醇乙醇酒糟蛋白饲料(商品名称D
48、DGS)即含有可溶固形物的干酒糟。在以玉米为原料发酵制取乙醇过程中，其中的淀粉被转化成乙醇和二氧化碳，其他营养成分如蛋白质、脂肪、即含有可溶固形物的干酒糟。在以玉米为原料发酵制取乙醇过程中，其中的淀粉被转化成乙醇和二氧化碳，其他营养成分如蛋白质、脂肪、纤维等均留在酒糟中。同时由于微生物的作用，酒糟中蛋白质、族维生素及氨基酸含量均比玉米有所增加，并含有发酵中生成的未知促纤维等均留在酒糟中。同时由于微生物的作用，酒糟中蛋白质、族维生素及氨基酸含量均比玉米有所增加，并含有发酵中生成的未知促生长因子。生长因子。市场上的玉米酒糟蛋白饲料产品有两种：一种为市场上的玉米酒糟蛋白饲料产品有两种：一种为DDG（
49、DistillersDriedGrains），），是将玉米酒精糟作简单过滤，滤渣干燥，滤清液排放掉，是将玉米酒精糟作简单过滤，滤渣干燥，滤清液排放掉，只对滤渣单独干燥而获得的饲料；另一种为只对滤渣单独干燥而获得的饲料；另一种为DDGS（DistillersDriedGrainswithSolubles），），是将滤清液干燥浓缩后再与滤渣混合干燥而是将滤清液干燥浓缩后再与滤渣混合干燥而获得的饲料。后者的能量和营养物质总量均明显高于前者。获得的饲料。后者的能量和营养物质总量均明显高于前者。由于由于DDGS的蛋白质含量在的蛋白质含量在26以上，已成为国内外饲料生产企业广泛应用的一种新型蛋白饲料原料，
50、在畜禽及水产配合饲料中通常用来以上，已成为国内外饲料生产企业广泛应用的一种新型蛋白饲料原料，在畜禽及水产配合饲料中通常用来替代豆粕、鱼粉，添加比例最高可达替代豆粕、鱼粉，添加比例最高可达30，并且可以直接饲喂反刍动物。，并且可以直接饲喂反刍动物。国外、国内纤维素类物质研究燃料乙醇的概国外、国内纤维素类物质研究燃料乙醇的概况况f美国美国 到到20152015年年把把燃燃料料乙乙醇醇的的成成本本降降低低36%36%，研研发发转转基基因因技技术术，完善同步糖化发酵法、并行糖化发酵法，直接发酵法等完善同步糖化发酵法、并行糖化发酵法，直接发酵法等f日本日本 纤纤维维素素的的前前处处理理、糖糖化化和和发发
51、酵酵技技术术开开发发、纤纤维维素素酶酶育育种等种等f巴西巴西f瑞典瑞典 20202020年年之之后后利利用用纤纤维维素素生生产产的的燃燃料料乙乙醇醇全全部部替替代代石石油油燃料燃料f我国我国 1980 1980年，开发利用纤维素资源作为动力燃料提上日程年，开发利用纤维素资源作为动力燃料提上日程 “十十五五”规规划划、“十十一一五五”规规划划，20062006年年河河南南天天冠冠年年产产3000t3000t纤维乙醇项目等纤维乙醇项目等纤维素、半纤维素微生物发酵纤维素、半纤维素微生物发酵木质纤维素的处理木质纤维素的处理 物理方法：微粉碎处理、微波处理、蒸汽爆碎预处理物理方法：微粉碎处理、微波处理、
52、蒸汽爆碎预处理 目的在于降低结晶度，破坏木质素和半纤维素的结合层目的在于降低结晶度，破坏木质素和半纤维素的结合层 化学方法：用酸、碱、有机溶剂等处理纤维素材料，降低结晶化学方法：用酸、碱、有机溶剂等处理纤维素材料，降低结晶度和溶解脱除木质素的作用，臭氧法度和溶解脱除木质素的作用，臭氧法 物理化学复合处理方法物理化学复合处理方法 微生物方法：褐腐菌（纤维素）、白腐菌、软腐菌（纤维素和微生物方法：褐腐菌（纤维素）、白腐菌、软腐菌（纤维素和木质素）木质素）发酵生产乙醇发酵生产乙醇发酵方式发酵方式 RecalcitranceofBiomass Cellulose in higher plants is
53、 organized into microfibrils A microfibrils cellulose core is surrounded by hemicellulose, a branched polymer Hemicellulose forms covalent associations with lignin, a rigid aromatic polymer 56Pretreatment58BiomassRefiningConsortiumforAppliedFundamentalsandInnovation(CAFI)organizedinlate1999inDallasa
54、ndearly2000inChicagoDevelopdataonleadingpretreatmentsusing:CommonfeedstocksSharedenzymesIdenticalanalyticalmethodsThesamematerialandenergybalancemethodsThesamecostingmethodsProvideinformationtohelpindustryselecttechnologiesforapplicationsNotto“downselect”pretreatmentsasitisvitaltoprovidedataonpromis
55、ingoptionssootherscandecidewhichtoemploylackofdatacloudsdecisionsAlsoseektounderstandmechanismsthatinfluenceperformanceanddifferentiatepretreatmentsProvidetechnologybasetofacilitatecommercialuseIdentifypromisingpathstoadvancepretreatmenttechnologiesCAFI ApproachEthanolrecoveryEnzymatichydrolysisSuga
56、rfermentationHydrolyzateconditioningCentralRoleandPervasiveImpactofPretreatmentforBiologicalProcessingHydrolyzatefermentationEnzymeproductionBiomassproductionHarvesting,storage,sizereductionResidueutilizationWastetreatmentPretreatmentCAFI1CAFI3CAFI2Reduce enzyme loadingsEffect of enzyme formulation发
57、酵生产乙醇发酵生产乙醇纤维素发酵生产乙醇纤维素发酵生产乙醇纤维素是一种由纤维素是一种由100-1000个个-D-D-吡喃型葡萄糖单体以吡喃型葡萄糖单体以-1,4-1,4-糖糖苷键连接的直链多糖，多个分子平行紧密排列成丝状不溶性微小苷键连接的直链多糖，多个分子平行紧密排列成丝状不溶性微小纤维。在工业上，纤维素经预处理后，释放出的葡萄糖即可进入纤维。在工业上，纤维素经预处理后，释放出的葡萄糖即可进入乙醇发酵途径。乙醇发酵途径。半纤维素发酵生产乙醇半纤维素发酵生产乙醇经过预处理以及糖化处理后，半纤维素被水解成了各种单糖，其经过预处理以及糖化处理后，半纤维素被水解成了各种单糖，其中中D-木糖约占木糖约
58、占90%。木糖一方面在木糖异构酶作用下产生木酮糖进入戊糖途径产生乙木糖一方面在木糖异构酶作用下产生木酮糖进入戊糖途径产生乙醇；另一方面在木糖还原酶作用产生木糖醇，然后在木糖醇脱氢醇；另一方面在木糖还原酶作用产生木糖醇，然后在木糖醇脱氢酶作用产生木酮糖进入戊糖途径产生乙醇。酶作用产生木酮糖进入戊糖途径产生乙醇。目前最有工业应用前景：管束酵母、树干毕赤酵母、休哈塔目前最有工业应用前景：管束酵母、树干毕赤酵母、休哈塔假丝酵母假丝酵母发酵方式发酵方式纤维素直接发酵法：利用纤维素分解菌直接发酵纤维纤维素直接发酵法：利用纤维素分解菌直接发酵纤维素生产乙醇，不需酸解或酶解的前处理过程。素生产乙醇，不需酸解或
59、酶解的前处理过程。工艺工艺简单，成本低，但乙醇产率不高，易产生有机酸等副简单，成本低，但乙醇产率不高，易产生有机酸等副产物。产物。间接发酵法：用纤维素酶将纤维素分解，收集酶解液间接发酵法：用纤维素酶将纤维素分解，收集酶解液作为酵母发酵基质生产乙醇。作为酵母发酵基质生产乙醇。同步糖化发酵法：将纤维素的酶水解过程和糖的乙醇同步糖化发酵法：将纤维素的酶水解过程和糖的乙醇发酵过程在同一容器内同时进行。发酵过程在同一容器内同时进行。优点：酶水解产物葡萄糖不断地被发酵成乙醇，从而优点：酶水解产物葡萄糖不断地被发酵成乙醇，从而解除了葡萄糖对纤维素酶的反馈抑制，有利于酶的水解除了葡萄糖对纤维素酶的反馈抑制，有
60、利于酶的水解反应的进行，从而提高了糖化和发酵效率。解反应的进行，从而提高了糖化和发酵效率。纤维素酶的最适作用温度是纤维素酶的最适作用温度是50度左右，而酵母菌发度左右，而酵母菌发酵的最高温度是酵的最高温度是37-40度度筛选耐高温的产乙醇酵母菌，进行高温同步糖化发酵筛选耐高温的产乙醇酵母菌，进行高温同步糖化发酵固定化细胞发酵工艺：固定化细胞发酵具有使发酵器固定化细胞发酵工艺：固定化细胞发酵具有使发酵器内细胞浓度提高，细胞可连续使用，使最终发酵液乙内细胞浓度提高，细胞可连续使用，使最终发酵液乙醇浓度得以提高。醇浓度得以提高。研究最多的是：酵母菌和运动发酵单胞菌的固定化研究最多的是：酵母菌和运动发
61、酵单胞菌的固定化混合固定化细胞发酵，如酵母菌和纤维素二糖酶一起混合固定化细胞发酵，如酵母菌和纤维素二糖酶一起固定化，将纤维二糖基质转化成乙醇固定化，将纤维二糖基质转化成乙醇。发酵方式发酵方式Dien BS, Cotta MA, Jeffries TW. (2003) Bacteriaengineeredforfuelethanolproduction:currentstatus. Appl Microbiol Biotechnol. 63(3): 258-66. Metabolismofxylosetoethanol乙醇发酵机理乙醇发酵机理I.预处理阶段预处理阶段糖类原料糖类原料糖料作物：糖料
62、作物：甘蔗、甜高粱、甘蔗、甜高粱、甜菜等甜菜等废糖蜜废糖蜜淀粉类原料淀粉类原料谷类作物：谷类作物：玉米、小麦、高粱、大麦玉米、小麦、高粱、大麦等等薯类作物：薯类作物：甘薯、木薯、马铃薯等甘薯、木薯、马铃薯等木质纤维素类原料木质纤维素类原料木材、农作物秸秆、含纤木材、农作物秸秆、含纤维素废弃物等维素废弃物等压榨、制浆提取汁液压榨、制浆提取汁液水解糖化水解糖化蒸汽爆破、酸碱处理、纤维素酶水解等蒸汽爆破、酸碱处理、纤维素酶水解等将纤维素、将纤维素、半纤维素等转化为单糖或双糖半纤维素等转化为单糖或双糖II.乙醇发酵阶段乙醇发酵阶段III.乙醇回收阶段乙醇回收阶段（蒸馏脱水（蒸馏脱水+其他）其他）无水乙
63、醇无水乙醇Commodity chemicals from ethanolCH3CH2OHCH2=CH2CH3CHOCH3CO2HEthylbenzeneEthylbromideEthylchlorideEthylenechlorohydrinEthylenediamineEthylenedibromideEthylenedichlorideEthyleneglycolEthyleneimineEthyleneoxideDiethylketoneDiethyleneglycolGlycolethers,estersMEA,DEA,TEAVinylacetatePolymers,copolyme
64、rsAceticacidAceticanhydrideAldolproductsButylacetateButylalcoholButyraldehydeChloralEthyleneiminePyridinesAcetamideAcetanilideAcetylchlorideAceticanhydrideDimethylacetamideCelluloseacetatesEsters酒精可衍生出各式酒精可衍生出各式产产物物展望展望发酵菌株的改良：提高它们发酵葡萄糖和木糖的发酵菌株的改良：提高它们发酵葡萄糖和木糖的能力能力提高酵母菌对乙醇的耐受性提高酵母菌对乙醇的耐受性产纤维素酶菌株的改良产
65、纤维素酶菌株的改良酿酒酵母细胞表面展示技术的研究酿酒酵母细胞表面展示技术的研究当前限制木质纤维素发酵生产乙醇的主要原因是当前限制木质纤维素发酵生产乙醇的主要原因是成本太高，降低纤维素酶的价格。成本太高，降低纤维素酶的价格。纤维素材料的固态发酵的研究纤维素材料的固态发酵的研究热纤维梭菌、热解糖梭菌、热硫化氢梭菌（耐高热纤维梭菌、热解糖梭菌、热硫化氢梭菌（耐高温、革兰氏阳性、严格厌氧）温、革兰氏阳性、严格厌氧）AdissolvingcellulosefibreClostridium thermocellum梭梭菌菌,梭菌梭菌bacteriabarelyvisiblecelostructurecel
66、ostructureSchematicalpresentationofthecellulosomeofClostridium thermocellum:CipAproteinisdrawningreen,catalyticalcomponentsinorange,cell-wallbindingcomponentsinblue,thebacterialcellinbrownandthecellulosemicrofibrilinblack.TheS-layerispunctuated.Thecohesinmodulesarenumbered1to9.Thebindingoftheenzymes
67、tospecificpositions(cohesins)ishypothetical,asisthelinearorientationofthescaffoldin.Thescaffoldins(CipA)boundtoOlpBareonlysketchedpartially.Allcellulosomecomponentsarenotdrawntoscale.CellulosicEthanolU.S.RenewableFuelsStandardmandates-signedintolawonDecember19,200770生物燃料-乙醇_土豆_高清视频在线观看http:/ Ethanol Ethanol公司公司84008400万美元的优先股，该万美元的优先股，该公司是以玉米生产乙醇的企业。公司是以玉米生产乙醇的企业。
