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關(guān)鍵詞: 燃料乙醇 新能源 經(jīng)濟(jì)效益
目前,全球氣候逐漸變暖,煤、石油、天然氣等化石能源日漸消耗,從而引發(fā)了世界對(duì)可再生并對(duì)環(huán)境污染少的新型能源的深刻思考。諸如中國(guó)、巴西、美國(guó)、加拿大等國(guó)正在積極開發(fā)和利用生物質(zhì)燃料乙醇。但如果一直采用大量糧食生產(chǎn)燃料乙醇,必然會(huì)造成人類缺糧、缺地等生活隱患,所以走“非糧”路線必然是正確道路。再者地球纖維素的貯量豐富,其能量來自太陽,取之不盡,用之不竭。
一、國(guó)內(nèi)外燃料乙醇的發(fā)展現(xiàn)狀
目前,隨著石油價(jià)格的飛漲,環(huán)境污染與能源短缺問題日漸突出,化石能源日益枯竭,燃料乙醇便應(yīng)運(yùn)而生,并逐漸形成了一個(gè)產(chǎn)業(yè),一些農(nóng)產(chǎn)品豐富的國(guó)家正大力發(fā)展燃料乙醇的供應(yīng)市場(chǎng)。巴西早在1981年就頒布法令規(guī)定全國(guó)銷售的汽油必須添加燃料乙醇,成為世界上唯一不用純汽油作為汽車燃料的國(guó)家。經(jīng)過幾十年的發(fā)展,巴西用占全國(guó)面積1.5%的國(guó)土面積,解決了全國(guó)超過一半的非柴油車用燃料的供應(yīng)。美國(guó)自1992年起就開始推廣燃料乙醇汽油,目前已經(jīng)成為燃料乙醇年產(chǎn)量最大的國(guó)家,年產(chǎn)近4000萬噸。加拿大從1981年起在汽油中添加乙醇,到2003年,加聯(lián)邦政府宣布實(shí)施加拿大燃料乙醇的生產(chǎn)和利用,并撥巨款直接用于魁省等4個(gè)省的燃料乙醇商業(yè)化項(xiàng)目。歐盟每年約生產(chǎn)176萬噸酒精。1997年只有5.6%用于燃料。1994年歐盟通過決議,給生物燃料生產(chǎn)工廠予以免稅。并在2010年使燃料乙醇的比例達(dá)到12%。因此一些后續(xù)的國(guó)家如荷蘭、瑞典和西班牙也出臺(tái)了生物燃料計(jì)劃。泰國(guó)是亞洲第一個(gè)由政府開展全國(guó)生物燃料項(xiàng)目的國(guó)家。在短短的幾年時(shí)間內(nèi),泰國(guó)成功地開展了燃料乙醇項(xiàng)目。這些項(xiàng)目提供了利用過剩的食用農(nóng)產(chǎn)品的途徑,對(duì)提高泰國(guó)農(nóng)村幾百萬農(nóng)民的生活水平起到了積極作用。印度是僅次于中國(guó)的亞洲第二大乙醇生產(chǎn)國(guó),設(shè)計(jì)的年生產(chǎn)能力約為200萬噸,并準(zhǔn)備效法巴西推出“乙醇汽油計(jì)劃”。
我國(guó)是繼巴西、美國(guó)之后全球第三大生物燃料乙醇生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)。受化石能源枯竭和環(huán)境保護(hù)雙重壓力的影響,中國(guó)生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展再一次被提到戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的位置上來,尤其是在我國(guó)已經(jīng)形成了初步規(guī)模的燃料乙醇產(chǎn)業(yè),更是受到格外關(guān)注。我國(guó)燃料乙醇市場(chǎng)格局是2002年形成的,2006年以后的幾年時(shí)間里,燃料乙醇已經(jīng)在國(guó)內(nèi)更多地區(qū)推廣。到2010年底,燃料乙醇消費(fèi)量占全國(guó)汽油消費(fèi)量的比例,已經(jīng)由過去不足20%上升到50%以上。同時(shí)我國(guó)也將采取各種措施來增加燃料乙醇的產(chǎn)量。可見,燃料乙醇行業(yè)發(fā)展前景光明,具有相當(dāng)?shù)耐顿Y潛力。
二、燃料乙醇的概述
1.燃料乙醇的含義
乙醇俗稱酒精,它以玉米、小麥、薯類、甜高粱等為原料,經(jīng)發(fā)酵、蒸餾而制成。將乙醇進(jìn)一步脫水再加上適量汽油后形成變性燃料乙醇。燃料乙醇中的無水乙醇體積濃度一般都達(dá)到99.5%以上,它是燃燒清潔的高辛烷值燃料,是可再生能源。主要是以雅津甜高粱加工而成。
燃料乙醇再添加變性后,與無鉛汽油按一定比例混配成的乙醇汽油,是一種新型綠色環(huán)保型燃料。當(dāng)乙醇混配比例在25%以內(nèi)時(shí),燃料可保持其原有動(dòng)力性。它可以有效改善油品的性能和質(zhì)量,降低一氧化碳、碳?xì)浠衔锏戎饕廴疚锏呐欧?。它不影響汽車的行駛性能,還可以減少有害氣體的排放量。更重要的是,乙醇是太陽能的一種表現(xiàn)形式,在整個(gè)自然界大系統(tǒng)中,乙醇的生產(chǎn)和消費(fèi)過程可形成無污染的閉路循環(huán)。
2.燃料乙醇的使用方法
乙醇既是一種化工基本原料,又是一種新能源。盡管目前已經(jīng)有著廣泛的用途,但仍是傳統(tǒng)觀念的市場(chǎng)范圍。其現(xiàn)在的使用方法主要有兩種:一種以乙醇為汽油的“含氧添加劑”,這也是美國(guó)使用燃料乙醇的基本方法;二是用乙醇代替汽油,這是巴西較普遍采用的方法。未來乙醇作為基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)方向?qū)⒅饕w現(xiàn)在三個(gè)方面:一是車用燃料,主要是乙醇汽油和乙醇柴油。這就是我們傳統(tǒng)所說的燃料乙醇市場(chǎng),也是近期的(10年內(nèi))容量相對(duì)于以后較小的市場(chǎng)(在我國(guó)約1000萬噸/年)。二是作為燃料電池的燃料。在低溫燃料電池諸如手機(jī)、筆記本電腦,以及新一代燃料電池汽車等可移動(dòng)電源領(lǐng)域具有非常廣闊的應(yīng)用前景,這是乙醇的中期市場(chǎng)(10―20年內(nèi))。乙醇目前已被確定為安全、方便、較為實(shí)用理想的燃料電池燃料。乙醇將擁有新型電池燃料30―40%的市場(chǎng)。市場(chǎng)容量至少是近期市場(chǎng)的5倍以上(主要是纖維原料乙醇);三是乙醇將成為支撐現(xiàn)在以乙烯為原料的石化工業(yè)的基礎(chǔ)原料。在未來二十年左右的時(shí)間內(nèi),由于石油資源的日趨緊張,再加上纖維質(zhì)原料乙醇生產(chǎn)的大規(guī)模工業(yè)化,成本相對(duì)于石油原料已具可競(jìng)爭(zhēng)性,乙醇將順理成章地進(jìn)入石化基礎(chǔ)原料領(lǐng)域(如乙烯原料市場(chǎng)),很可能將最終取而代之。如果要做一個(gè)形象而夸張的比喻的話,二十世紀(jì)后半葉國(guó)際石油大亨的形象將在二十一世紀(jì)中葉為“酒精考驗(yàn)”的乙醇大亨所替代。
3.燃料乙醇的特點(diǎn)
(1)可作為新的燃料替代品。
乙醇作為新的燃料替代品,可直接作為液體燃料,也可用于生產(chǎn)生物質(zhì)燃料乙醇的主要原料來源或者同汽油混合使用,減少對(duì)不可再生能源――石油的依賴,保障國(guó)家能源的安全。
(2)辛烷值高,抗爆性能好。
作為汽油添加劑,可提高汽油的辛烷值。通常車用汽油的辛烷值一般要求為90、93或97,乙醇的辛烷值可達(dá)到111,所以向汽油中加入燃料乙醇可大大提高汽油的辛烷值,且乙醇對(duì)烷烴類汽油組分(烷基化油、輕石腦油)辛烷值調(diào)合效應(yīng)好于烯烴類汽油組分(催化裂化汽油)和芳烴類汽油組分(催化重整汽油),添加乙醇還可以較為有效地提高汽油的抗爆性。
(3)減少礦物燃料的應(yīng)用,以及對(duì)大氣的污染。
乙醇的氧含量高達(dá)34.7%,乙醇可以按較甲基叔丁基醚(MTBE)更少的添加量加入汽油中。汽油中添加7.7%乙醇,氧含量達(dá)到2.7%;如添加10%乙醇,氧含量可以達(dá)到3.5%。所以加入乙醇可幫助汽油完全燃燒,以減少對(duì)大氣的污染。使用燃料乙醇取代四乙基鉛作為汽油添加劑,可消除空氣中鉛的污染;取代MTBE,可避免對(duì)地下水和空氣的污染。另外,除了提高汽油的辛烷值和含氧量,使用乙醇汽油可以有效降低汽車尾氣對(duì)環(huán)境的污染,降低碳?xì)浠衔锖偷难趸锏呐欧帕俊?/p>
(4)可再生能源。
若采用雅津甜高粱、小麥、玉米、稻谷殼、薯類、甘蔗、糖蜜等生物質(zhì)發(fā)酵生產(chǎn)乙醇,其燃燒所排放的CO2和作為原料的生物源生長(zhǎng)所消耗的CO2,在數(shù)量上基本持平。這對(duì)減少大氣污染及抑制溫室效應(yīng)意義重大。
三、燃料乙醇的生產(chǎn)工藝
目前,燃料乙醇的生產(chǎn)方法有合成法和生物法兩種。由于近年來原油資源短缺及乙烯價(jià)格上升,所以合成法逐漸被生物法所取代。
生物法生產(chǎn)燃料乙醇大部分是以甘蔗、玉米、薯類和植物秸稈等農(nóng)產(chǎn)品或農(nóng)林廢棄物為原料經(jīng)酶解糖化發(fā)酵制造的,其生產(chǎn)工藝有酶解法、酸水解法及一步酶法等。其生產(chǎn)工藝與食用乙醇的生產(chǎn)工藝基本相同,有所不同的是需要增加濃縮脫水后處理工藝,使乙醇的含量達(dá)到99.5%以上。脫水后制成的燃料乙醇再加入少量的變性劑就成為變性燃料乙醇,與汽油按一定比例調(diào)和就成為車用乙醇汽油。合成法是用纖維素、半纖維素、木素及其它生物體有機(jī)物,經(jīng)過熱解合成氣(H2,CO),化學(xué)或酶催化或微生物發(fā)酵而合成乙醇。
在某些方面,化學(xué)法好比西藥,強(qiáng)烈、見效快,生物法好比中藥,溫和、見效慢。兩種方法“各有千秋”,其制約因素是成本和高效、廉價(jià)催化劑、酶和合適微生物的開發(fā)等關(guān)鍵技術(shù)。生物法具有選擇性、活性好、反應(yīng)條件溫和等優(yōu)點(diǎn),但原料利用率低、反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、產(chǎn)物濃度低及酶、微生物活性易受影響且纖維素降解和單糖轉(zhuǎn)化所需酶、微生物適用于不同反應(yīng)條件,不能很好耦合。而化學(xué)法具有原料利用率高、反應(yīng)時(shí)間短、催化劑構(gòu)成簡(jiǎn)單、沒有嚴(yán)格反應(yīng)條件限制等優(yōu)點(diǎn),但為高溫、高壓過程,對(duì)設(shè)備要求高。
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四、燃料乙醇的經(jīng)濟(jì)效益
生物質(zhì)直接燃燒熱效率很低,只有10%左右,而將它們轉(zhuǎn)化成氣體或液體燃料(甲烷、氫氣、乙醇、丁醇、柴油等)熱效率可達(dá)30%以上,緩解了人類面臨的資源、能源、環(huán)境等一系列問題。其次,乙醇燃燒值僅為汽油2/3,但分子中含氧,用作汽油添加劑抗暴性能好、低排放,可提高其辛烷值2―3倍,還能使汽車動(dòng)力性能增加等。
據(jù)推算,平均每3.3噸玉米可生產(chǎn)1噸燃料乙醇,而且生產(chǎn)只是利用玉米種的淀粉,玉米種的其他部分仍可綜合利用。如生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的藥用添加劑、食品添加劑、專用飼料和農(nóng)業(yè)復(fù)合肥等產(chǎn)品,由此可見燃料乙醇的生產(chǎn)成本比較低。巴西以甘蔗為原料生產(chǎn)燃料乙醇,成本價(jià)為每升0.2美元。美國(guó)以玉米為原料生產(chǎn)燃料乙醇,成本價(jià)為每升0.33美元。而且如谷物莖稈、稻草和木屑等廢料也可用來生產(chǎn)燃料乙醇,這樣就大大降低了燃料乙醇的生產(chǎn)成本。
除此之外,燃料乙醇還有一些明顯的關(guān)聯(lián)經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。一方面,燃料乙醇有巨大的環(huán)保效應(yīng),這可以大大降低城市處理空氣污染的費(fèi)用。另一方面,對(duì)于石化行業(yè)發(fā)展來說,燃料乙醇具有巨大的需求又是十分有利的。燃料乙醇的辛烷值是非常高的,可以提高油品質(zhì)量和辛烷值。
五、燃料乙醇的發(fā)展前景和展望
燃料乙醇的生產(chǎn)正在由傳統(tǒng)的糧食釀造向生物加工過渡,所以它的發(fā)展前景是十分廣闊的。美國(guó)能源部資助用生物質(zhì)廢料生產(chǎn)燃料乙醇的技術(shù)開發(fā),美國(guó)每年生產(chǎn)約2.8×108T的生物質(zhì)廢料。如谷物莖稈、稻草和木屑等,開發(fā)將生物質(zhì)廢料轉(zhuǎn)化為乙醇是生物質(zhì)制乙醇工業(yè)持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵,美國(guó)Novozymes公司和NREL合作研發(fā)了將生物質(zhì)(如玉米秸稈)中的纖維素轉(zhuǎn)化成葡萄糖,再發(fā)酵成燃料乙醇,這大大降低了燃料乙醇的生產(chǎn)成本。加拿大IOGEN公司與加拿大石油公司合作投產(chǎn)了世界上最大的,也是迄今唯一的用纖維素廢料生產(chǎn)乙醇的裝置,每年可將12000―15000T小麥等其他谷物莖稈轉(zhuǎn)化為3×106―4×106T燃料乙醇。這也將燃料乙醇的生產(chǎn)成本價(jià)降到了1.1美元/加侖,預(yù)計(jì)未來可減少到90美分/加侖。
我國(guó)由天冠集團(tuán)和山東大學(xué)聯(lián)合攻關(guān)的纖維素酶科項(xiàng)目中試發(fā)酵試驗(yàn)表明,酶活力及生產(chǎn)成本達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。該項(xiàng)目利用酶解法生產(chǎn)纖維素乙醇,具有反應(yīng)條件溫和、環(huán)境污染小、裝置簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。采用當(dāng)今流行的液體深層通風(fēng)發(fā)酵培養(yǎng),通過誘發(fā)育種和基因工程等方法,從提高酶活性降低生產(chǎn)成本著手,利用經(jīng)濟(jì)實(shí)用的秸稈類物質(zhì)作原料,使酶的發(fā)酵水平顯著提高,可望經(jīng)過后續(xù)處理進(jìn)行規(guī)?;a(chǎn)。
燃料乙醇作為一種新型清潔燃料,是目前世界上可再生能源的發(fā)展重點(diǎn),符合中國(guó)能源替代戰(zhàn)略和可再生能源發(fā)展方向,技術(shù)上成熟安全可靠,在中國(guó)完全適用,具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,成為普通汽油與柴油的替代品。燃料乙醇作為推動(dòng)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化的戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè),必須依靠科技進(jìn)步。在吸收國(guó)外成果和經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)上,加強(qiáng)燃料乙醇生產(chǎn)新技術(shù)研究、開發(fā)和副產(chǎn)物深度加工研究工作。
近年來,石油等礦物質(zhì)日漸枯竭,油價(jià)進(jìn)一步上漲,使燃料乙醇發(fā)展更重要,而且使燃料乙醇的價(jià)格有一定的上升空間。隨著石油等礦物質(zhì)的枯竭與油價(jià)的大幅上升,以乙醇等能代替礦物質(zhì)能源的新型能源供應(yīng)多元化戰(zhàn)略已成為國(guó)家能源政治的一個(gè)方向。
參考文獻(xiàn):
[1]劉全根.煉油設(shè)計(jì).乙醇汽油的應(yīng)用,2002.2.
[2]任波.乙醇汽油轉(zhuǎn)折[J].財(cái)經(jīng),2007,178:100-102.
[3]雷國(guó)光.用纖維質(zhì)原料生產(chǎn)燃料乙醇是我國(guó)再生能源發(fā)展的方向[J].四川食品與發(fā)酵,2007,43,(135):39-42.
[4]路寬行.乙醇燃料:打開新能源之門?[J].經(jīng)濟(jì)導(dǎo)報(bào),2007,3013:30-31.
[5]貢長(zhǎng)生,張龍.環(huán)境化學(xué),2008,(1):222-228.
[6]郎曉娟,鄭風(fēng)田,崔海興.中國(guó)燃料乙醇政策演變,2009.3.
[7]李志軍.中國(guó)生物工程雜志.生物燃料乙醇發(fā)展現(xiàn)狀、問題與政策建議,2008.7.
[8]張智先.糧食論壇.國(guó)內(nèi)燃料乙醇加工業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì),2010,(11).
[9]秦鳳華.燃料乙醇蒸蒸日上[J].中國(guó)投資,2007:38-41.
高峰竹柳造林的最佳土地條件是低洼濕灘地,這些土地不能種植莊稼,只能短期養(yǎng)殖,屬于低效益的荒廢濕灘地,我國(guó)大約有9000萬公頃這樣的荒灘濕地,這些低洼地大多數(shù)都位于江河湖泊的邊緣地帶,另外還有1.3億公頃鹽堿地,因此在這些地方種植速生竹柳具有變廢為寶、生產(chǎn)能源等多種優(yōu)勢(shì)。
萬里常青公司在湖北搞的爛泥經(jīng)濟(jì)試驗(yàn),一年前還是無人問津的爛泥地,一年后就成了一座一眼望不到邊的綠色海洋!4000畝高峰竹柳種苗現(xiàn)已在這些爛泥地扎根生長(zhǎng)。據(jù)統(tǒng)計(jì),每畝湖地里的樹木每年都能產(chǎn)生效益15600多元,六年以后這片湖地將為社會(huì)直接創(chuàng)造財(cái)富2個(gè)億以上。每一個(gè)到過這里的人,面對(duì)這樣的場(chǎng)景都忍不住地感嘆,萬里常青公司為林業(yè)界創(chuàng)造了一個(gè)奇跡!
一、高峰竹柳與木塑聚合材料
目前,萬里常青公司正在進(jìn)行第三代木塑分子聚合材料生產(chǎn)試驗(yàn),這是一項(xiàng)造福人類社會(huì)的最新技術(shù)成果。第三代木塑分子聚合材料是利用聚乙烯PE、聚丙烯PP、聚氯乙烯PVC等與木粉,經(jīng)分子層次聚合生成,采用擠出、模壓、注射成型等常規(guī)塑料加工工藝,生產(chǎn)出各種板材、型材和產(chǎn)品。這種新型板材不吸水、不變型、不褪色、不老化、不腐蝕、不霉?fàn)€、不蟲蛀,節(jié)能環(huán)保效果好。
生產(chǎn)木塑分子聚合材料的主要成份是木粉,該木粉則是由“高峰竹柳”造林中幼林撫育大樹修剪產(chǎn)生的枝條或竹柳大樹成材加工剩余的枝叉加工而成,也可以高密度種植高峰竹柳,以小徑材制成所需的木粉材料供聚合之用。為此開辟了一條竹柳木材加工新途徑。
和普通木材相比,木塑分子聚合材料還具有以下優(yōu)點(diǎn):首先,生產(chǎn)木塑分子聚合材料可以節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境,做到廢物利用。因?yàn)槟舅芊肿泳酆喜牧先渴褂弥窳讲?、樹木枝條、加工剩余物、廢棄物,節(jié)約竹柳成材和優(yōu)質(zhì)木材,將竹柳木材的木素、半纖維素、纖維素都聚合進(jìn)了新材料中。使用和損壞后的木塑聚合材料,可以全部再生利用,是一個(gè)全回收、全循環(huán)、全利用、全環(huán)保的項(xiàng)目。
其次,生產(chǎn)木塑分子聚合材料具有低投入、低消耗、高產(chǎn)出、高回報(bào)的優(yōu)勢(shì)。木塑分子聚合材料用0.6噸竹柳木粉和0.4噸廢舊塑料,就可以生產(chǎn)出一噸產(chǎn)品,目前國(guó)際市價(jià)格最高達(dá)28000元/噸。一個(gè)年產(chǎn)10萬噸木塑材料的企業(yè),可利用竹柳6萬噸,利用廢舊塑料4萬噸,相當(dāng)于從垃圾中撿回25萬立方米木材、相當(dāng)于節(jié)省水泥、鋼材分別為40萬噸、替代塑料和鋁材分別是8萬噸,這是木塑產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的貢獻(xiàn)。
再次,生產(chǎn)木塑分子聚合材料能促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,加快社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。木塑分子聚合材料改變了商品林的生產(chǎn)方式,由長(zhǎng)時(shí)間周期性生產(chǎn)向短期林業(yè)種植業(yè)轉(zhuǎn)變,可實(shí)現(xiàn)竹柳當(dāng)年種植當(dāng)年受益。有利于調(diào)動(dòng)農(nóng)民的種植積極性,開展竹柳規(guī)模種植。把林業(yè)、木材加工業(yè)、廢舊塑料回收業(yè)也聚合到了一起,形成了一個(gè)污染治理、環(huán)境保護(hù)、資源節(jié)約的社會(huì)系統(tǒng)工程。
最后,木塑分子聚合材料用途廣泛,現(xiàn)已被應(yīng)用于包裝運(yùn)輸領(lǐng)域中、車輛船舶領(lǐng)域中、建筑材料領(lǐng)域、室內(nèi)裝潢領(lǐng)域、軍事領(lǐng)域等,它將在眾多領(lǐng)域和范圍內(nèi)取代木材、鋼材、水泥、塑料等常規(guī)材料。
二、高峰竹柳與生物質(zhì)能源
當(dāng)前,世界經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展引發(fā)了世界范圍內(nèi)的能源危機(jī),大力發(fā)展可再生能源、逐步替代化石能源是克服能源危機(jī)的主要出路。據(jù)預(yù)測(cè),到2020年,在全球可再生能源中生物質(zhì)能的比重接近60%,而生物質(zhì)顆粒燃料則占生物質(zhì)能利用的60%。
所謂生物質(zhì)能源也就是利用生物體,通過光合作用把吸收的太陽能轉(zhuǎn)化為常規(guī)燃料能源。有機(jī)物中所有來源于動(dòng)植物的能源物質(zhì)均屬于生物質(zhì)能,是一種取之不盡、用之不竭的可再生能源。
柳樹是林業(yè)能源林的主要樹種,“高峰竹柳”則是多基因組合雜交的柳樹新品種,具有速生、高產(chǎn)、抗逆等優(yōu)點(diǎn)。作為能源樹種每畝可密植1萬株,每畝每年生物產(chǎn)量鮮重可達(dá)8至10噸,是普通柳樹的十倍。在國(guó)外柳樹生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為能源的主要途徑是發(fā)電,柳樹生物質(zhì)具有較高的燃燒值,發(fā)達(dá)國(guó)家用柳樹生物質(zhì)發(fā)電已經(jīng)有20 年以上的歷史。將柳樹粉碎后制作成生物質(zhì)能源顆粒和煤炭混合發(fā)電,可以大大提高熱效率,降低污染50%以上。
生物質(zhì)顆粒燃料是最具大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化開發(fā)前景的新型生物質(zhì)能源,用途主要包括三個(gè)方面:一是取暖和生活用能,生物質(zhì)燃料利用率高,便于貯存,無污染。二是生物質(zhì)工業(yè)鍋爐,用生物質(zhì)能替代燃煤,解決環(huán)境污染。三是發(fā)電,可作為火力發(fā)電的燃料。據(jù)統(tǒng)計(jì),2008年全球生物質(zhì)顆粒燃料銷售量達(dá)1.8億噸,市場(chǎng)規(guī)模超過500億歐元。在全球經(jīng)濟(jì)放緩的背景下,生物質(zhì)顆粒燃料產(chǎn)業(yè)以年均18%的速度高速成長(zhǎng),已經(jīng)成為全球新能源市場(chǎng)中的“香餑餑”。
竹柳是生產(chǎn)生物質(zhì)顆粒燃料最好的原料。生物質(zhì)顆粒需求之大,竹柳作為原料種植前景更為廣闊。
生物質(zhì)顆粒燃料發(fā)展在我國(guó)處于起步階段,但透過國(guó)外的發(fā)展我們可以看到,“高峰竹柳”將在生物質(zhì)能源中發(fā)揮重要作用。高峰老人發(fā)起的1000萬畝竹柳大造林,將可年產(chǎn)生物質(zhì)顆粒3.25億噸,相當(dāng)于年發(fā)電量9000億KWH以上。
三、高峰竹柳是最好的紙漿來源
隨著現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,我國(guó)已成為世界上僅次于美國(guó)的第二大紙品消費(fèi)國(guó),各類紙和紙制品消費(fèi)量占世界消費(fèi)總量的14%;同時(shí)我國(guó)又是森林資源匱乏的國(guó)家。在各大紙漿生產(chǎn)國(guó)中,中國(guó)的凈進(jìn)口量最大,但仍有很大的市場(chǎng)缺口,大量造紙?jiān)闲枰M(jìn)口。
要解決紙漿用材需要日益增長(zhǎng)與森林資源匱乏日顯突出的矛盾,緩解國(guó)際進(jìn)口紙漿價(jià)格暴漲的壓力。建立紙漿原料林基地,逐步減少對(duì)國(guó)外進(jìn)口資源的依賴,顯得非常迫切。營(yíng)造速生豐產(chǎn)紙漿林“高峰竹柳”是最好的樹種之一。
中國(guó)制漿造紙研究院進(jìn)行了“竹柳材性纖維質(zhì)量及制漿性能的研究”,檢測(cè)分析結(jié)果表明:高峰竹柳材質(zhì)色淺且密度適中,木粉自然白度比楊樹高,竹柳木材的纖維質(zhì)量較好纖維長(zhǎng)寬適中且柔軟。符合制漿工業(yè)對(duì)木材要求。根據(jù)竹柳木材密度和材質(zhì)白度分析,該原料適宜做高得率化學(xué)機(jī)械漿。竹柳可以作為紙漿材合理地種植并開發(fā)利用。
中國(guó)作為發(fā)展中國(guó)家,對(duì)紙張、架材、板材等木材的需求與日俱增,特別是當(dāng)前很多工業(yè)企業(yè)都呈現(xiàn)出掠奪式的發(fā)展,因此大力開展高峰竹柳造林是對(duì)我國(guó)的能源資源的有效補(bǔ)充和儲(chǔ)備,是改善生態(tài)緩解能源緊張的務(wù)實(shí)之舉!
中國(guó)高峰竹柳產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司
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關(guān)鍵詞:能源戰(zhàn)略 生物航煤 展望
一、非化石能源面臨結(jié)構(gòu)調(diào)整
“十一五”期間,我國(guó)把節(jié)能減排作為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的約束性指標(biāo),單位GDP能耗下降19.1%,二氧化硫排放量下降14.29%,化學(xué)需氧量排放量下降12.45%,折算為二氧化碳,相當(dāng)于減少二氧化碳排放14.6億噸。進(jìn)入“十二五”,我國(guó)制定了更為全面的節(jié)能減排指標(biāo),而要實(shí)現(xiàn)總量控制的目標(biāo),最重要的舉措就是“調(diào)整能源結(jié)構(gòu),大力發(fā)展非化石能源”并加以量化:“爭(zhēng)取到2020年非化石能源占一次能源消費(fèi)比重達(dá)到百分之十五左右”。
目前我國(guó)對(duì)非化石能源的定義主要分為水電、太陽能、風(fēng)能、核電和生物質(zhì)能,其中非糧液體燃料和替代石油基的生物基產(chǎn)品構(gòu)成了發(fā)展生物質(zhì)能的戰(zhàn)略重點(diǎn)。除了被大家所熟知的生物柴油、燃料乙醇外,生物航空煤油作為另外一種重要的替代能源也逐漸進(jìn)入人們的視野。
二、中國(guó)生物航煤的發(fā)展現(xiàn)狀
2011年,中國(guó)民航局出臺(tái)了《關(guān)于加快節(jié)能減排工作的指導(dǎo)意見》,對(duì)行業(yè)的節(jié)能減排工作提出了目標(biāo),主要可以歸納為兩條:一是全行業(yè)能耗和CO2的增速低于行業(yè)發(fā)展速度;二是到2020年民航單位產(chǎn)出能耗和排放比2005年下降22%。在國(guó)家和行業(yè)能源政策的大背景下,生物航煤的研發(fā)、應(yīng)用被提上日程。
生物航煤是指由生物質(zhì)加工生產(chǎn)的、可替代傳統(tǒng)航空煤油的液體烴基燃料,具有原料可再生、調(diào)和性好、雜質(zhì)含量低的特點(diǎn)。生物航煤原料來源廣泛,動(dòng)植物油脂、農(nóng)林廢棄物和微藻都可作為其原料,通過加氫技術(shù)生產(chǎn)得出。(見下圖)
為了應(yīng)對(duì)傳統(tǒng)航煤價(jià)、量雙升以及航空業(yè)應(yīng)對(duì)氣候變化壓力的增加(特別是2012年圍繞歐盟征收航空業(yè)碳排放稅的斗爭(zhēng)),很多發(fā)達(dá)國(guó)家和發(fā)展中國(guó)家都在大力發(fā)展生物航煤,中國(guó)也不例外。2008年以來,中國(guó)石油與中國(guó)石化相繼開展了生物航煤的研發(fā)工作,從原材料種植基地的建設(shè)、煉制設(shè)備的改造、試加工生產(chǎn)都投入大量的人力物力。中國(guó)石油建立了小桐子能源林基地并著手籌建年產(chǎn)6萬噸的航空生物燃料煉油廠,中國(guó)石化將杭州煉油廠的加氫裝置改造用于生產(chǎn)生物航煤并已經(jīng)開始了以微藻為原料的技術(shù)開發(fā)。2011年,中國(guó)石油與民航局在北京進(jìn)行了首次航空生物燃料驗(yàn)證飛行。2012年2月,民航局受理了中國(guó)石化的1號(hào)生物航空煤油適航審定。目前,國(guó)內(nèi)生物航煤從原料的采收、加工和儲(chǔ)運(yùn)直至油品煉制和加注使用的產(chǎn)業(yè)鏈已基本勾勒完成。
三、生物航煤的應(yīng)用前景
1、前景廣闊
從全球來看,美國(guó)計(jì)劃到2020年生物燃料將占其能源總消費(fèi)量的25%,2050年達(dá)到50%;歐盟計(jì)劃到2020年用生物燃料替代20%的化石燃料。國(guó)際航空運(yùn)輸協(xié)會(huì)(IATA)預(yù)測(cè),2030年生物燃料占航空燃料比例達(dá)30%。
就我國(guó)而言,航煤消費(fèi)量目前保持每年13%左右的增長(zhǎng)速度,遠(yuǎn)高于國(guó)際5%的增長(zhǎng)水平,2010年國(guó)內(nèi)航煤消費(fèi)已達(dá)到1800萬噸以上。預(yù)計(jì)2020年中國(guó)航空煤油消費(fèi)量將超過4000萬噸,屆時(shí)生物航煤有可能占到航油總量的30%,生物航煤市場(chǎng)容量將達(dá)到1200億元。
2、制約因素
(1)生產(chǎn)能力不足。按照中石化從2012年開始年產(chǎn)6000噸、中石油從2013年開始年產(chǎn)6萬噸來計(jì)算,到2020年兩家企業(yè)的生產(chǎn)能力總共還不到60萬噸。這與消費(fèi)需求相差甚大。況且,一套煉油裝置從建設(shè)、調(diào)試到正常生產(chǎn),至少需要三到五年的時(shí)間。
(2)成本問題是我國(guó)發(fā)展生物航煤的最大阻礙。我國(guó)尚未建立起成熟生物燃料供應(yīng)體系,包括燃料乙醇、生物煤油在內(nèi)的研發(fā)和生產(chǎn)建設(shè)都需要大量的資金投入。現(xiàn)階段生物航煤成本達(dá)到傳統(tǒng)航空煤油的2到3倍,真正實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化和商業(yè)化需要政府、企業(yè)共同來努力。比如,政府投資引導(dǎo)各種生物燃料的商業(yè)化,同時(shí)在政策上對(duì)新能源開發(fā)予以傾斜。又如,對(duì)可作為多種生物燃料原料的“地溝油”如何加以控制,使其不回流餐桌而流向再生利用環(huán)節(jié),實(shí)現(xiàn)其價(jià)值的最大化,都值得我們深思。
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參考文獻(xiàn):
[1]國(guó)家能源局.國(guó)家能源科技“十二五”規(guī)劃.2011,12.
【關(guān)鍵詞】:未來新能源汽車;技術(shù)發(fā)展
1、導(dǎo)言
人類社會(huì)自進(jìn)入二十一世紀(jì)以來,隨著工業(yè)的迅速發(fā)展,能源消耗與日俱增,這使得能源問題成為了一項(xiàng)世界性的重大問題,而若想有效解決這項(xiàng)問題,最直接的方式之一就是開發(fā)能夠代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源的新能源。汽車是主要能源消耗因素之一,近年來,經(jīng)過各國(guó)眾多科研人員的不懈努力和多年的研究試驗(yàn),幾種新能源汽車已經(jīng)被研發(fā)出來,并基本規(guī)劃出了一條新能源汽車的發(fā)展方向??梢韵胍姡磥碓谄囆袠I(yè)中新能源汽車將是主要發(fā)展趨勢(shì),而其在技術(shù)方面也將不斷進(jìn)步。本文主要探討了未來新能源汽車的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。
2、當(dāng)前新能源汽車的技術(shù)類型
2.1純電動(dòng)汽車
傳統(tǒng)汽車的動(dòng)力能源是燃油,即汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)需要依靠燃油才能夠產(chǎn)生巨大動(dòng)力,從而驅(qū)使汽車運(yùn)行前進(jìn)。但在燃油發(fā)動(dòng)的過程中,會(huì)產(chǎn)生大量的有毒、有害氣體,如二氧化碳、二氧化硫等等,從而給大氣環(huán)境帶來非常嚴(yán)重的污染。同時(shí),燃油本身就是一種不可再生能源,在汽車中大量使用燃油也會(huì)加速能源的緊缺。而純電動(dòng)汽車是一種利用電能來驅(qū)動(dòng)運(yùn)行的汽車,它將傳統(tǒng)的燃油發(fā)動(dòng)機(jī)以電動(dòng)機(jī)代替,利用電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,這一過程中不會(huì)向外界環(huán)境排放任何有毒、有害物質(zhì),因此不會(huì)造成環(huán)境污染,是解決溫室效應(yīng)的有效途徑。純電動(dòng)汽車的動(dòng)力系統(tǒng)是由動(dòng)力電池、電動(dòng)機(jī)、充電器及相關(guān)控制系統(tǒng)所構(gòu)成的,它完全使用電能,無須其他能源。純電動(dòng)汽車的能源儲(chǔ)存裝置是動(dòng)力電池,因此動(dòng)力電池的性能直接決定著汽車的續(xù)航能力和性能質(zhì)量狀況。純電動(dòng)汽車還有一項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)就是能夠在低速區(qū)內(nèi)提供大扭矩輸出,這是內(nèi)燃機(jī)所無法比擬的優(yōu)勢(shì)。
2.2混合動(dòng)力汽車
混合動(dòng)力汽車所使用的不僅僅是一種能源,而是兩種或兩種以上能源混合使用。目前比較常見的混合動(dòng)力汽車大多是燃油和電力混合汽車,通過這兩者的相互支持既能夠減少?gòu)U氣排放量,又能夠保障發(fā)動(dòng)功率。由于這一優(yōu)點(diǎn),使得混合動(dòng)力汽車成為了目前最受矚目的新能源汽車之一,也是當(dāng)前主要的技術(shù)研究方向。近年來出現(xiàn)了一種插電式混合動(dòng)力汽車,其更像是一種純電動(dòng)汽車與混合動(dòng)力汽車的綜合體,同時(shí)具備動(dòng)力電池和充電設(shè)備,當(dāng)電池內(nèi)的儲(chǔ)電量充足時(shí)使用電能進(jìn)行驅(qū)動(dòng),而當(dāng)電能不足時(shí)則能夠一邊自動(dòng)轉(zhuǎn)化為燃油驅(qū)動(dòng)、一邊自動(dòng)進(jìn)行充電。
2.3燃料電池汽車
除了純電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車以外,燃料電池汽車也是一種新能源汽車。燃料電池汽車所使用的動(dòng)力核心是燃料電池,它通過燃料電池驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)發(fā)電,從而為汽車的運(yùn)行提供動(dòng)力。燃料電池汽車的動(dòng)力系統(tǒng)主要是由驅(qū)動(dòng)電機(jī)、燃料電池、儲(chǔ)氣系統(tǒng)及動(dòng)力蓄電池等構(gòu)成的,燃料電池可以通過電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能。燃料電池汽車一般常用的是氫氧燃料,其發(fā)電原理是氫氣和氧氣燃燒生成水,同時(shí)釋放電能。
3、新能源汽車技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
3.1純電動(dòng)汽車是新能源汽車發(fā)展的最終目標(biāo)
純電動(dòng)汽車具有顯著的節(jié)能環(huán)保優(yōu)點(diǎn),同時(shí)維護(hù)保養(yǎng)便捷,作為一個(gè)真正的綠色環(huán)保汽車,純電動(dòng)汽車雖然受到了充電時(shí)間和續(xù)駛里程的限制,但是電池技術(shù)的問題不會(huì)永遠(yuǎn)存在,政府也進(jìn)行了大力的支持,頒布了相應(yīng)的扶持政策,例如采用電池置換、補(bǔ)貼退稅降低車輛制造成本等,以此解決純電動(dòng)汽車充電時(shí)間較長(zhǎng)的問題??偠灾?,純電動(dòng)汽車在未來的發(fā)展過程中,通過長(zhǎng)期的努力以及各方的合作,純電動(dòng)汽車將會(huì)成為我國(guó)主流交通工具之一。
3.2混合動(dòng)力電動(dòng)汽車是目前可實(shí)施的新能源汽車技術(shù)
混合動(dòng)力電動(dòng)汽車具有較高的動(dòng)力性,同時(shí)還有續(xù)駛里程方面的優(yōu)勢(shì),因此不僅可以利用成熟的發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù),同時(shí)還可以促進(jìn)電池電機(jī)技術(shù)的發(fā)展,為純電動(dòng)汽車技術(shù)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)條件??刹咫娛交旌蟿?dòng)力電動(dòng)車技術(shù),在用電和用油方面,保障了消費(fèi)者的自,滿足消費(fèi)者日常對(duì)于交通的需求,并兼顧低碳環(huán)保、燃油經(jīng)濟(jì)性的要求。由雙系統(tǒng)造成的成本增加,可以由消費(fèi)者、企業(yè)和國(guó)家一起承擔(dān)??梢哉f,混合動(dòng)力電動(dòng)汽車是目前新能源汽車實(shí)施性較強(qiáng)的一種技術(shù)。
3.3氫燃料汽車的發(fā)展具有一定的局限性
雖然氫燃料汽車具有清潔、高效以及制備資源比較豐富等優(yōu)勢(shì),但是相應(yīng)的技術(shù)水平偏低,尚未成熟,同時(shí)再加上生產(chǎn)成本較高,因此在短時(shí)間內(nèi),無法有效的實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化目標(biāo)。根據(jù)氫燃料汽車長(zhǎng)期發(fā)展?jié)摿Χ?,其?nèi)燃機(jī)產(chǎn)生動(dòng)力的能源轉(zhuǎn)化模式與氫燃料電池汽車相比,其環(huán)保性和高效性有待提高。
3.4燃料電池電動(dòng)汽車是新能源汽車發(fā)展中的重要補(bǔ)充
目前,燃料電池電動(dòng)汽車技術(shù)已經(jīng)取得了一定的突破,并進(jìn)行了一定的應(yīng)用,由此可知,在今后一段時(shí)間內(nèi),燃料電池電動(dòng)汽車技術(shù)依然會(huì)得到發(fā)展。但是由于燃料電池電動(dòng)汽車的供電方式具有單一性,如果不能與超極電容或蓄電池進(jìn)行相應(yīng)的配合,依然存在著很大的缺陷性。而且隨著純電動(dòng)汽車技術(shù)的提高與發(fā)展,燃料電池電動(dòng)技術(shù)可能會(huì)運(yùn)用于長(zhǎng)途運(yùn)輸,成為新能源汽車中長(zhǎng)期發(fā)展的重要部分。
3.5生物燃料汽車是新能源汽車發(fā)展過程中的有效補(bǔ)充之一
生物燃料汽車與燃?xì)馄囅啾?,其采用的代用燃料可以在很大程度上緩解能源緊張的局面,同時(shí)生物燃料汽車的燃料屬于可再生資源,可以進(jìn)行長(zhǎng)期生產(chǎn),但是會(huì)受到土地資源、氣候環(huán)境等方面的影響。除此之外,生物燃料汽車主要是依賴于內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生動(dòng)力,以此驅(qū)動(dòng)車輛行駛,這種模式最終會(huì)被純電動(dòng)車技術(shù)所替代。由此可知,該技術(shù)在化工領(lǐng)域的價(jià)值比作為內(nèi)燃機(jī)燃料的價(jià)值更高。
結(jié)語
綜上所述,近年來,隨著社會(huì)發(fā)展對(duì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)意識(shí)的不斷增強(qiáng),新能源汽車將會(huì)是未來汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要方向,同時(shí)也是能源發(fā)展趨勢(shì)的必然選擇,因此應(yīng)當(dāng)加大研究力度,制定一定的政策制度,調(diào)動(dòng)汽車制造商的研發(fā)積極性,為新能源汽車的進(jìn)一步發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
【參考文獻(xiàn)】:
[1]龐德良,劉兆國(guó).基于專利分析的日本新能源汽車技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)研究[J].情報(bào)雜志,2014,05:60-65.
[2]陳石胤.國(guó)內(nèi)新能源汽車的技術(shù)發(fā)展探究[J].科技傳播,2014,08:96+104.
關(guān)鍵詞:生物溶劑生產(chǎn)節(jié)能措施
1. 概述
丁醇、丙酮等有機(jī)溶劑是重要的化工基本原料,除了大量用作溶劑外,還廣泛用于制藥、脫水劑、制醋酸丁酯和樹脂;制醋酐、雙丙酮醇、氯仿、磺仿、環(huán)氧樹脂、聚異戊二烯橡膠、甲基丙烯酸甲脂、制染料、涂料、藥物、合成橡膠、洗滌劑、清潔劑等。
生物溶劑以干木薯、玉米等為原料,采用生物發(fā)酵法生產(chǎn)工藝制備丁醇、丙酮等有機(jī)溶劑。主要有粉碎、蒸煮、菌種培養(yǎng)、發(fā)酵、蒸餾等生產(chǎn)工序。
生物發(fā)酵法以玉米、木薯等農(nóng)產(chǎn)品為原料生產(chǎn)溶劑,利用農(nóng)產(chǎn)品原料中的淀粉生產(chǎn)丁醇、丙酮等有機(jī)溶劑。農(nóng)產(chǎn)品是我國(guó)農(nóng)民的主要產(chǎn)品,為可再生資源。生物發(fā)酵法將玉米、木薯等原料經(jīng)粉碎、水解得到淀粉乳液,然后在丙酮-丁醇菌作用下,經(jīng)發(fā)酵制得丁醇、丙酮及乙醇的混合醪液,再采用蒸餾方法分離出丁醇、丙酮及乙醇,通常三者的比例為 6:3:1。與采用石化路線相比,生物發(fā)酵的工藝流程短、設(shè)備簡(jiǎn)單、投資少;而且生物技術(shù)生產(chǎn)的產(chǎn)品替代石化路線產(chǎn)品,其性能還優(yōu)于后者,生物發(fā)酵法具有易于控制、對(duì)環(huán)境污染少、產(chǎn)品安全、原料來源豐富等優(yōu)點(diǎn)。
2. 生產(chǎn)工藝
木薯干與玉米粉碎后進(jìn)入拌料罐,在配料罐(帶有攪拌器)內(nèi)用一次清水和粗塔廢醪、氫氧化鈉一次配成的生漿液,用泵打入換熱器加熱后用二次蒸汽與物料噴射混合加熱進(jìn)入糊化鍋糊化,再用一次蒸汽與物料噴射加熱熟化,熟化完成后進(jìn)入汽液分離器,分離出的二次蒸汽部分返回蒸汽噴射器,醪液降溫后進(jìn)入發(fā)酵工段。發(fā)酵是溶劑生產(chǎn)裝置的核心工序,包括種子制備和連續(xù)發(fā)酵兩部分,末級(jí)罐發(fā)酵液指標(biāo)丙含達(dá) 5.5g/l 以上,殘?zhí)菫?.5g/l 以下時(shí),結(jié)束完成后發(fā)酵液放至成熟醪罐。
成熟發(fā)酵醪自貯醪罐經(jīng)泵打到蒸餾車間首先與1#粗餾塔餾出汽換熱,然后再與2#粗餾塔塔底廢醪換熱后分別進(jìn)入兩粗塔,2#粗餾塔底直接加入蒸汽,2#粗餾塔餾出氣作為1#粗餾塔熱源,進(jìn)入再沸器與1#粗餾塔塔底廢醪換熱,2#粗餾塔冷凝液與1#粗餾塔頂餾出汽冷凝液匯合,部分回流到兩個(gè)醪塔頂部,部分經(jīng)放料罐放料至一丁塔上部 47 板液相進(jìn)料。一丁塔對(duì)總?cè)軇┻M(jìn)行分離,塔頂逸出乙丙蒸汽,經(jīng)三級(jí)冷凝后部分回流,部分放料至丙酮塔中部 22 板,一丁塔下部粗丁醇從22板以液相放料形式流入二丁塔8板,二丁塔對(duì)粗丁醇進(jìn)行精制,從二丁塔 45 板液相放出丁醇成品經(jīng)冷卻器去中間計(jì)量罐。丙酮塔對(duì)乙丙液進(jìn)行分離,丙酮以氣相形式從塔頂排出,經(jīng)四級(jí)冷凝,部分回流,部分放料至除醛塔上部 59 板,對(duì)丙酮進(jìn)行精制,除醛塔頂蒸汽通過兩級(jí)冷凝,一級(jí)全部回流,二級(jí)冷凝液返回丙塔,反復(fù)排掉低沸物,成品丙酮從塔中部 28 板液相放料得成品丙酮,經(jīng)冷卻送到中間計(jì)量罐。丙酮塔釜排出液進(jìn)入乙汽化器,蒸出蒸汽進(jìn)入乙醇塔下部 13 板對(duì)乙醇進(jìn)行提純,頂部餾出氣,一冷回流,二冷全部返回丙塔,割掉低沸物,乙醇從塔中部 46 板放料經(jīng)冷卻的乙醇成品放至中間計(jì)量罐。粗餾塔底部排出廢醪除返回配料外,其余部分送到污水處理站處理。采用雙粗塔差壓蒸餾方式,可最大限度的節(jié)省能源。
生物溶劑生產(chǎn)廢水具有污染負(fù)荷高和可生化性好的特點(diǎn),主要指標(biāo)為CODcr:42500mg/l,BOD5:22300mg/l,SS:15800mg/l。污水處理采用厭氧-好氧處理的工藝路線產(chǎn)生大量的沼氣。
污水處理站工藝流程方框圖
3. 能耗分析
生物溶劑生產(chǎn)過程中采用了加熱蒸煮、低溫發(fā)酵、精餾等操作單元,特別是精餾過程中的氣化和冷凝對(duì)能源消耗較大。年產(chǎn)4萬噸生物丁醇項(xiàng)目動(dòng)力消耗情況。
生物溶劑動(dòng)力消耗指標(biāo)表
總能耗達(dá) 44466t標(biāo)煤,單位產(chǎn)品能耗指標(biāo)1112 kg標(biāo)煤/t產(chǎn)品。
4實(shí)際應(yīng)用
江蘇連云港某公司年產(chǎn)4萬噸生物丁醇項(xiàng)目配套建設(shè)有35t/h的鍋爐一臺(tái),以提供生產(chǎn)用蒸汽。
鍋爐房建設(shè)以資源綜合利用、循環(huán)經(jīng)濟(jì)為原則。鍋爐燃料首先使用項(xiàng)目污水處理站厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣和生產(chǎn)中的木薯廢渣、污水處理站的干污泥等生物質(zhì)燃料及發(fā)酵車間發(fā)酵產(chǎn)生的廢氫氣,不足的燃料再使用外購(gòu)原煤。
項(xiàng)目污水處理站可產(chǎn)沼氣28853760立方米,木薯廢渣(40%干度)25160噸,污水處理站的干污泥(40%干度)2160噸,發(fā)酵車間發(fā)酵產(chǎn)生的可回用氫氣1589噸。綜合利用的燃料熱值分別是:沼氣熱值為22990kJ/Nm3,木薯廢渣(40%干度)熱值為8360kJ/kg,污水處理站的干污泥(40%干度)熱值按7526kJ/kg考慮。
可綜合利用的生物質(zhì)燃料能源折標(biāo)煤
沼氣:年利用量24696000立方米,折標(biāo)煤:17640t
木薯廢渣(40%干度):年利用量15725噸,折標(biāo)煤:4493t
污泥(40%干度):年利用量2160噸,折標(biāo)煤:555t
因此生物質(zhì)燃料折標(biāo)煤總量為:22688 t
企業(yè)能源自給率為
22688/44466=51.0%
5 節(jié)能措施
選用國(guó)內(nèi)先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備,應(yīng)用各項(xiàng)先進(jìn)和節(jié)能技術(shù),從各個(gè)方面降低能耗物耗,綜合利用木薯渣、污水處理站的沼氣和污泥等生物質(zhì)燃料達(dá)到資源節(jié)約的目的。
(1)35t/h供熱鍋爐為燃煤、沼氣及木薯渣混燒的中溫中壓鍋爐,利用污水處理站厭氧產(chǎn)生的沼氣、污泥和生產(chǎn)中的木薯渣等生物質(zhì)作鍋爐燃料,并進(jìn)行熱電聯(lián)產(chǎn),減少燃料的消耗,綜合利用能源。
(2)生產(chǎn)過程中采用節(jié)能新技術(shù)、新工藝。
(3)總圖布置上各生產(chǎn)車間按物料流向布置,縮短供物及供能距離,減少管網(wǎng)長(zhǎng)度,并從工藝流程設(shè)計(jì)上考慮使物流、能源供應(yīng)便捷、合理。
(4)生產(chǎn)設(shè)備如鍋爐、汽輪機(jī)、泵、空壓機(jī)、換熱器、粉碎機(jī)、蒸餾塔等均選用國(guó)產(chǎn)優(yōu)質(zhì)設(shè)備,性能高,能耗低。
(5)對(duì)生產(chǎn)中采用的大功率電器設(shè)備采用變頻控制,在設(shè)備未滿負(fù)荷生產(chǎn)時(shí)降低電機(jī)轉(zhuǎn)速,節(jié)約用電。
(6)管件、閥門選用國(guó)產(chǎn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品,安裝時(shí)應(yīng)把好質(zhì)量關(guān),盡量避免“跑、冒、滴、漏”現(xiàn)象。
(7)配備完善的原料、水、電汽等計(jì)量裝置,加強(qiáng)對(duì)能源的管理。
((8)生產(chǎn)車間的建筑設(shè)計(jì)盡量采用自然采光,在許可條件下,滿足工藝操作窗地比。采用保溫、隔熱效果良好的屋面和建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu),使廠房有較好的采暖效果和工作環(huán)境。
(9) 對(duì)需要保溫、保冷的設(shè)備與管道,采用高效絕熱材料,盡量減少熱量、冷量損耗。
(10)蒸煮液化的汽液分離器分離的二次蒸汽用作蒸汽混合器的熱;蒸餾采用差壓蒸餾。提高熱能利用率,節(jié)約能源。
6結(jié)束語
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