Топливный этанол, как правило, относится к безводным этанолам с объемной концентрацией более 99,5%. В настоящее время под топливным этанолом понимается этанол, получаемый в качестве топлива из биомассы, например, путем биоферментации. Топливный этанол - это сжигание чистого высокооктанового топлива и возобновляемый источник энергии. Этанол является не только отличным топливом, но и отличным улучшителем топлива. Его превосходные свойства проявляются в: этанол является добавкой кислорода к топливу, так что бензин увеличивает внутренний кислород, полностью сжигает, для достижения энергосберегающих и экологически чистых целей; Этанол также может экономически эффективно снизить содержание ароматических углеводородов и олефинов, то есть снизить затраты на реконструкцию нефтеперерабатывающих заводов, чтобы соответствовать новым стандартам бензина.
Технологии производства топливного этанола существуют в основном в первом и втором поколениях. Первое поколение топливной этаноловой технологии состояло в производстве этанола из сахара и крахмальных культур в качестве сырья. Его технологический процесс обычно делится на пять этапов, то есть сжижение, сахаризация, ферментация, дистилляция, обезвоживание. Технология топливного этанола второго поколения заключается в производстве этанола из древесного волокна в качестве сырья. По сравнению с технологией первого поколения, технология топливного этанола второго поколения требует предварительной обработки, то есть удаления лигнина, повышения рыхлости сырья для увеличения контакта различных ферментов с целлюлозой и повышения эффективности ферментов. После того, как сырье разлагается на ферментируемые сахара, оно попадает в ферментацию, дистилляцию и обезвоживание.
Основным сырьем для топливного этанола в Китае является устаревшее зерно и маниока, сладкое сорго, дыня и другие крахмальные или сахарные непродовольственные культуры, будущие исследования и разработки в основном сосредоточены на древесной целлюлозе в качестве сырья для технологии топливного этанола второго поколения. Государственная комиссия по развитию и реформам одобрила такие проекты, как этанол из маниока в Гуанси, этанол из сладкого сорго во Внутренней Монголии и этанол из древесного шлака в Шаньдуне. Технология производства этанола из древесного целлюлозного сырья, такого как отходы сельского хозяйства и лесного хозяйства, также вступила в среднюю пробную фазу ежегодного производства 10 000 тонн.
01 В качестве добавки к бензину повышается октановое число бензина
Обычно октановое значение автомобильного бензина составляет 90 или 93, октановое значение этанола может достигать 111, поэтому добавление топливного этанола в бензин может значительно увеличить октановое значение бензина, а эффект этанола на октановую модуляцию компонентов алкилированного бензина (алкилированное масло, легкая энцефалит) лучше, чем олефиновый бензиновый компонент (каталитический крекинг) и ароматический бензиновый компонент (каталитический реорганизованный бензин), добавление этанола также может более эффективно повысить взрывостойкость бензина.
02 Возобновляемые источники энергии
При производстве этанола на основе ферментации биомассы, такой как сорго, пшеница, кукуруза, рисовая корка, картофель, сахарный тростник и патока, выбросы CO2 при сжигании и CO2, потребляемые при выращивании биомассы в качестве сырья, в основном остаются неизменными в количественном отношении, что имеет большое значение для сокращения загрязнения атмосферы и сдерживания парникового эффекта.
03 Это добавка кислорода
Топливный этанол является отличным улучшителем качества нефтепродуктов или добавкой кислорода. Он играет ту же роль, что и MTBE, которая начала развиваться в нефтяной промышленности Китая в конце 1990 - х годов, чтобы улучшить качество нефтепродуктов. Воздействие этанола на кислород в два раза лучше, чем у МТБЭ.
01 Метод обезвоживания
Технология обезвоживания является одной из ключевых технологий производства топливного этанола. Этанол, который выводится из обычной дистилляции, имеет максимальную концентрацию массы только 95%, и для дальнейшего обогащения продолжение обычной дистилляции не может быть завершено, так как в это время алкоголь и вода образуют постоянные кипятки (соответствующая температура постоянного кипения 78,15°C), которые трудно отделить обычным методом дистилляции. Для повышения концентрации этанола и удаления избытка влаги необходимо применять специальные методы обезвоживания. Методы приготовления топливного этанола в основном включают химическую реакцию дегидратацию, ректификацию при постоянном кипении, экстракционную ректификацию, адсорбцию, мембранное разделение, вакуумную дистилляцию, ионообменную смолу и так далее.
02 Ферментирование
В процессе ферментации используются различные сельскохозяйственные продукты, содержащие сахар (бисахарид), крахмал (полисахарид), целлюлозу (полисахарид), побочные продукты агролесомелиорации и дикие растения в качестве сырья, гидролиз (т.е. сахаризация), ферментация превращает бисахарид, полисахарид в моносахар и далее в этанол. Крахмал под действием микроорганизмов гидролизуется в глюкозу, а затем дополнительно ферментируется, чтобы получить этанол. Процесс производства спирта методом ферментации включает в себя предварительную обработку сырья, варку, сахаризацию, ферментацию, дистилляцию, обработку отходов. Зрелый ферментированный циферон, в дополнение к этанолу и большому количеству воды, есть твердые вещества и много примесей, которые должны быть дистиллированы, чтобы испарить этанол в ферментированном растворе, получить высокую концентрацию этанола, в то время как побочные продукты сорняков масла и большое количество винных барабанов.
В настоящее время годовая производственная мощность этанола для биотоплива в Китае достигла около 2,3 млн. тонн, занимая третье место в мире после США и Бразилии по ежегодному производству и потреблению.С 2000 года в нашей стране было произведено и потреблено в общей сложности более 19,3 млн. тонн этанола.
Сельское хозяйство - переваривает более 14,31 миллиона тонн кукурузы, риса и пшеницы, которые люди и животные не могут съесть, и производит 12,42 миллиона тонн кормов с высоким содержанием белка. Решить проблему крестьян с продажей продовольствия, непосредственно занятое население 50 000 человек, косвенно приносит пользу 5 миллионам сельского населения.
Энергетический аспект - корректировка 200 миллионов тонн бензина, улучшение существующей структуры потребления энергии, косвенное сокращение потребления сырой нефти на 110 миллионов тонн, что эквивалентно восстановлению Таримского нефтяного месторождения.
Экологический аспект - сокращение выбросов CO2 в общей сложности на 25,51 млн тонн, сокращение выбросов вредных веществ из выхлопных газов автомобилей, замена использования MTBE и защита грунтовых вод. Важная роль в международных переговорах по климату.
Перспективы развития биотопливного этанола в будущем весьма значительны, и если он будет широко использоваться в будущем, его результаты должны быть беспроигрышными. С одной стороны, это снижает давление на традиционные энергетические материалы, такие как бензин; С другой стороны, это экологически чистый источник энергии, который благодаря использованию углеродосодержащих веществ в растениях может сократить выбросы углекислого газа в атмосферу и замедлить процесс парникового эффекта. Итак, это стоит того, чтобы мы исследовать, исследовать, развивать.