生物能源的前景有没有被高估

是可再生能源。目前酒精的主要来源有两个：一个是从石化工业的产品乙烯来，对乙烯进行水化制成乙烯；另一个是从生物质得来——比如从玉米淀粉发酵制得酒精。前者是非可再生资源，后者是可再生资源。但是目前粮食安全日益吃紧，用粮食来酿造工业酒精越来越不划算了。今后的一个方向是从农作物秸秆（纤维素）制备酒精（可再生资源）。可以利用农作物的秸秆进行生物降解,得到乙醇.而农作物的秸秆由于光合作用的存在,是源源不断的,因此酒精可以利用秸秆生产,源源不断。

工业制备

工业上一般用淀粉发酵法或乙烯直接水化法制取乙醇。

发酵法：用含糖类的农产品，如玉米、高粱、薯类以及某些植物的果实等，也常用废糖蜜，经过发酵、蒸馏，可以得到95%（质量分数）的工业乙醇。

乙烯水化法：以石油裂解产生的乙烯为原料，在加热加压和有催化剂（硫酸或磷酸）的条件下，乙烯与水直接发生反应生成乙醇。

（catalyst是催化剂，pressure是加压）

煤化工：以煤基合成气为原料，经甲醇、二甲醚羰基化、加氢合成乙醇的工艺路线。

联合生物加工：利用生物能源转化技术生产乙醇能缓解非再生化石能源日渐枯竭带来的能源压力。来源广泛的纤维素将是很有潜力的生产乙醇原料。然而由于各种原因，一般的发酵法生产乙醇成本较高，乙醇生产难以规模化。联合生物加工技术，一体化程度高，能有效降低生产成本，未来发展前景广阔。

目前，生物燃料主要被用于替代化石燃油作为运输燃料，如替代汽油的燃料乙醇和替代石油基柴油的生物柴油。在化石燃料储量逐步下降、环境保护日益严峻的背景下，生物燃料受到各国政府的高度重视。欧盟委员会积极推进生物燃料发展，制定了2015年生物燃料占运输燃料消费总量8%的目标。美国通过法律手段强制在运输燃料中添加生物燃料，具体比例是柴油中添加2%的生物柴油，汽油中添加5%的燃料乙醇。据调查数据统计，2011年8月16日，美国白宫宣布推出一项总额为5.1亿美元的计划，由农业部、能源部和海军共同投资推动美国生物燃料产业的发展。英国政府从2006年起要求生产运输燃油的能源企业必须有3%的原料是来自可再生资源，并且比例将逐年提高。根据国际能源机构(IEA)的数据，2010年全球生物燃料日产量为182.2万桶，2011年降至181.9万桶。 作为应对气候变化战略的一部分，西欧和北美政府强制要求，在未来15年里汽油和柴油中要添加更多的生物燃料组分。修改后的欧盟燃料质量法规定，欧盟汽油中可再生乙醇的含量将从5%倍增至10%，欧盟各国将在加油站出售这种命名为E10的汽油。

世界对生物柴油的需求量有望从2006年的690万吨增长至2010年的4480万吨。到2010年，亚洲有望超过北美、中欧和东欧，成为仅次于西欧的世界第二大生物柴油生产地区。全球生物柴油工业呈现快速增长，2000～2005年产能、产量及消费量年均增长率约为32%，而到2008年产能和需求增速更快，年均增速将分别达到115%和101%，甚至更高。2005～2010年全球生物柴油生产模式也将发生变化，2005年西欧生物柴油产量占全球总产量的75%，2010年将减少至低于40%，主要原因是以亚洲为首的其他地区产量增速加快，亚洲将可能成为第二大生物柴油生产地区，其次是北美地区。从消费情况来看，2005年德国占全球消费量的61%，其他消费国家主要包括法国、美国、意大利和巴西，其消费总和只占到全球消费量的11%。2010年，美国可能成为全球最大的生物柴油市场，占全球消费量的18%，新的大型消费市场将出现在中国和印度，其他国家的消费总和将占到全球消费量的44%。生物燃料的原料来源成为生物燃料可持续发展的重要课题。

东南亚正在崛起成为一个主要的生物柴油生产基地，到2010年更有望成为世界上领先的供应地区。东南亚各国政府和企业纷纷斥巨资发展生物柴油工业，在建的生物柴油工厂遍及各地，也因此成为未来西欧和北美地区生物柴油的主要供货地。棕桐油是东南亚最丰富的自然资源之一，将成为该地区发展生物柴油工业的主要原料。同时，该地区还计划将大量土地开发为新的油棕种植园。东南亚生物柴油工业发展最快的是马来西亚，然后是泰国和印尼，马来西亚和印尼的粗棕榈油合计产量大约占到全球产量的85%。

泰国能源部去年5月份开始实施一项到2012年使生物柴油产量达到255万吨的计划。马来西亚政府表示，2007年，该国生物柴油产量将翻一番多，达到110万吨，工厂将由3家增加至今年的22家，到2008年将达到29家，到2010年，马来西亚生物柴油产量将达到330万吨，成为仅次于美国和德国，与印度并列的世界第三大生物柴油生产国。印尼政府表示，该国生物柴油产量有望从2006年的18万吨增长至2007年的75万吨，到2008年将达到120万吨，该国的生物柴油工厂将由4家增加至今年的15家，到2008年将达到23家。到2010年，印尼和泰国的生物柴油年产量都将达到约130万吨。 目前，巴西所有车用汽油均添加20%～25%的燃料乙醇，并且已有大量使用纯燃料乙醇的汽车。除在本国大力发展生物乙醇工业之外，巴西还积极开展国际“乙醇外交”。今年3月，巴西与美国签订了在西半球鼓励生产和消费乙醇的协定。此外，还同意大利和厄瓜多尔签订了共同开发乙醇项目的合作协定。中国限制使用玉米加工生物燃料之后，引起了巴西工业界的广泛关注，巴西农业部1995年就表示关注中国推广使用乙醇汽油的行动，希望与中国在发展乙醇燃料方面进行广泛的合作。

美国从上世纪70年代开始利用其耕地多、玉米产量大的优势，发展燃料乙醇，目前以玉米为原料生产燃料乙醇的生产工艺已经基本成熟。今年年初布什表示，美国到2012年法定的可再生和替代性能源的总量目标是要达到75亿加仑，到2017年达到350亿加仑，而当前的替代能源每年产量是40亿加仑。因此美国玉米价格节节攀升。随着对燃料汽油需求的不断增加，美国的乙醇加工项目也不断上马，2004—2005被用于生产乙醇的玉米总量是13.23亿蒲式耳，2005～2006达到21.5亿蒲式耳，美国农业部预计，2007年将会有约32亿蒲式耳玉米用于加工成燃料乙醇。

一些企业正在致力于将非粮食类或废弃生物质如秸秆等转化为乙醇，以帮助解决原料供应问题。以木质纤维素为原料生产生物乙醇是技术开发的焦点。木质纤维素来源于农业废弃物(如麦草、玉米秸秆、玉米芯等)、工业废弃物(如制浆和造纸厂的纤维渣)、林业废弃物和城市废弃物(如废纸、包装纸等)。目前世界各国研究利用木质纤维素发酵生产乙醇的科研机构都围绕着这几大关键技术进行攻关，但是目前世界上还没有一家工业规模利用纤维质原料生产燃料乙醇的企业。其主要障碍是酶解成本过高、缺乏经济可行的发酵技术。因此，技术路线的优化组合问题、生产过程中成本降低的问题以及乙醇废糟的综合利用等问题，需要解决。

养殖藻类是另一个潜在的生物燃料原料。一些企业正在开发从藻类中产业化生产合成气和氢气的体系。绿色燃料技术公司与亚利桑那公共服务公司合作，利用以天然气为原料的发电厂排出的二氧化碳养殖可以转化为生物柴油或生物乙醇的藻类。绿色燃料技术公司的技术去年在亚利桑那州的一个发电厂进行了中试并获得了巨大成功。公司计划将该项目范围扩大，并于2008年在亚利桑那州开始商业化生产，然后扩展至澳大利亚和南非。 我国玉米资源比较丰富，2006年产量1.44亿吨，居世界第二位，玉米秸秆年产量达6亿多吨。在全球高度关注能源危机，关注可再生资源开发利用的大背景下，以玉米为原料生产的燃料乙醇、玉米乙烯及其衍生物、可降解高分子材料等，成为企业竞相开发和投资的热点。2006年，我国可再生能源年利用量已达到1.8亿吨标准煤，约为一次能源消费总量的7.5%。掺入10%燃料乙醇的乙醇汽油成为中国能源替代战略的着力点之一。

2001年国内酒精原料中玉米占原料总量的比重为59%，到2006年，这一比重已经上升到79%。目前有关部门正着手研究、开发汽车用甘蔗燃料乙醇。目前我国甘蔗年产量在8500万吨左右，仅产食用酒精50多万吨。若技术攻关成功，成本控制得当，用甘蔗生产燃料乙醇，将会有很好的发展前景。但问题在于，我国甘蔗种植面积十分有限，主要集中在广西、云南等少数几个省份，而且随着国内食糖消费量大幅增加，价格也将一路上扬，生产成本将可能大大高于玉米制造燃料乙醇。国家发改委相关人士也表示，继续推广乙醇汽油是大势所趋，非粮生物能源如红薯、木薯、甜高粱、纤维质乙醇是今后发展的重点，将加大这方面的科研投入力度。而另一方面，相关部委紧急叫停玉米加工乙醇后，政府仍会继续“适度”发展燃料乙醇行业，坚持能源与粮食双赢，在确保粮食安全的前提下，国家会采取一些财税扶持政策，支持燃料乙醇的生产和使用。

(一)我国大型集团公司积极进行生物燃料的研究开发及生产

2006年11月，中国石油集团与四川省签订合作开发生物质能源框架协议，双方将以甘薯和麻疯树为原料发展生物质能源，“十一五”期间将建成60万吨/年燃料乙醇、10万吨/年生物柴油项目。2006年12月，中石油又与云南省签署框架协议，在以非粮能源作物为原料制取燃料乙醇、以膏桐等木本油料植物为原料制取生物柴油等方面进行合作。2007年初，中石油与国家林业局就发展林业生物质能源签署合作框架协议，并正式启动云南、四川第一批能源林基地建设。作为我国石油能源行业的巨头，中石油在生物质能源的频频出手令人瞩目，充分显示了生物质能源对中石油集团发展的战略重要性。中石油总经理蒋洁敏表示，“十一五”末，中石油非粮乙醇年生产能力将超过200万吨/年，达到全国产量的40%以上，同时形成林业生物柴油每年20万吨/年的商业化规模，并建设生物质能源原料基地40万公顷以上。

无独有偶，中粮集团近年也将生物质能源发展提到了战略重地的高度，一时间与中石油并驾齐驱，成鏖战之势。2007年4月6日，紧随中石油之后，中粮集团与国家林业局签署《关于合作发展林业生物质能源框架协议》，双方将重点建设一批能源林基地，开发利用林业生物柴油、燃料乙醇和木本食用油三大产品。

中粮集团在燃料乙醇、生物柴油等方面频频重拳出击，进行企业并购。目前，国家发改委先后批准建设的4套燃料乙醇生产装置。2006年国家审批第5个燃料乙醇生产装置，也是唯一的一个非粮作物燃料乙醇装置——广西15万吨/年木薯乙醇项目正在建设中。

2006年7月，中石化在攀枝花建设了一座10万吨/年的生物柴油装置，配套的能源林基地为40万～50万亩。同月，中石化总投资约1800万元、规模为2000吨/年生物柴油的试验装置在河北建成。2007年4月13日，中石化与中粮集团签订《关于发展中国生物质能源及生物化工的战略合作协议书》，共同发展生物质能源及生物化工，双方将在未来5年内合作建设100万～120万吨/年燃料乙醇的生产装置。

尤其值得注意的是，在政府的帮助下，一些中国公司在海外开办生物燃料加工厂。例如，一家中国企业在尼日利亚投资9000万美元开生物乙醇加工厂，以木薯作原料，年产15万吨，北京出资85%，15%由尼日利亚政府负担。2007年4月12日，国家科技部与意大利环境国土与海洋部签署协议：武汉的生物柴油公司与意大利有关单位合作，在武汉兴建一条将餐馆产生的潲水油、地沟油等废弃油脂，加工成为生物柴油的生产线。这条生产线建成投产后每年可生产3万吨生物柴油，生产成本在5000元/吨左右，与石油柴油相当，发展前景看好。该项目在武汉实施成功后还将向我国的其他大中城市推广。

(二)国家鼓励以非粮食作物进行生物燃料的研发及生产，企业积极响应

国家发改委2006年12月18日下发的《关于加强玉米加工项目建设管理的紧急通知》明确提出，我国将坚持非粮为主积极稳妥推动生物燃料乙醇产业发展，并立即暂停核准和备案玉米加工项目，对在建和拟建项目进行全面清理。通知要求，“十五”期间建设的4家以消化陈化粮为主的燃料乙醇生产企业，未经国家核准不得增加产能。

相关部委鉴于目前危及粮食安全的严峻形势对国内一些地方盲目发展玉米加工乙醇能力的态势实施紧急刹车，令生产企业猝不及防。粮食问题直接关系到整个社会与国家经济的稳定，这也许是国家部委对发展玉米加工乙醇能力紧急刹车的最根本原因。去年玉米和大豆的国际期货价格大幅飙升，受此影响，国内市场的玉米价格也一路走高，国内四大定点乙醇生产厂全部亏损，为了不进一步刺激玉米需求，国家发改委此前已经叫停了一些中小乙醇生产项目。

国家现在和将来都不会鼓励用玉米大规模发展燃料乙醇和工业酒精，但我国有6亿多吨的农作物秸秆，应该展开规模化利用，还有北方的甜高粱及南方的木薯等非粮作物都在国家鼓励利用之列。寻找玉米替代资源，企业已经开始行动。

中粮集团正努力发展木薯、甜高粱和纤维素乙醇，中粮集团的广西15万吨/年木薯乙醇项目正在建设中，计划在今年投产；甜高粱乙醇正在中试阶段，分别在广西桂林和内蒙古五原建设了液态发酵和固态发酵中试装置；在黑龙江肇东建立了500吨/年的纤维素乙醇中试装置，目前正改造生产装置，优化工艺流程，为万吨级工业示范装置的建设奠定基础。到2010年，中粮集团将年产燃料乙醇310万吨，其中玉米乙醇占42%、木薯乙醇占26%、红薯及甜高粱等为原料的乙醇占32%。 诚然，我国有丰富的非粮生物质资源有待开发利用，除了有农作物秸秆、甜高粱、木薯、红薯处，还有甘蔗、甜菜、芒草、柳枝稷等。但这些作物普遍存在收集、贮运的难题，生产中又有技术、工艺、设备不成熟等诸多问题，另外农业生产的季节性和工业化生产连续性的矛盾也是制约非粮食乙醇发展的主要因素。

(一)乙醇燃料的推广促使粮食价格上涨

让人担忧的迹象频频出现。世界一些积极推广乙醇燃料的国家粮食已在上涨，比如美国、巴西、墨西哥和中国等国家。以美国为例，用玉米生产乙醇对粮价上涨起到了促进作用。2006年8月，购买1蒲式耳(等于35.238升)玉米要付2.09美元，但2006年9月、10月、11月和12月，这个价格分别上涨到2.2美元、2.54美元、2.87美元和3美元。2006年美国乙醇燃料工业消耗了美国20%左右的玉米，今年预计增加至25%以上。

在中国，掺入10%乙醇的乙醇汽油成为中国能源替代战略的重要目标，但是粮食和粮食产品与乙醇燃料的争夺也日趋白热化。专业研究机构预测，“十一五”期间，中国玉米缺口在350万吨左右，将由玉米的净出口国转变为净进口国，而加工企业抢购粮源必然会使玉米价格扶摇直上。此外，与其他国家不同的是，中国的玉米都是非转基因，非常适合人畜食用，用来生产乙醇燃料显然大材小用。

(二)反对声音渐起，有研究认为乙醇燃料加剧了环境污染

世界范围内已经有多项研究表明，被标榜为绿色的乙醇燃料并非如人所愿可以保环境，而是更加剧了环境污染。美国斯坦福大学大气科学家马克·雅各布森等人的研究结果表示，乙醇燃料对人和生物健康损害比人们以前想象的还要大，以乙醇为燃料的车辆可能导致更多人罹患或死于呼吸系统疾病。如果用以乙醇为燃料的车辆替代所有的轿车和卡车，美国死于空气污染的人数将增加4%。证明乙醇燃料不“绿”反“黑”的研究结果并非孤例。美国华盛顿州立大学的生物学家伯顿·沃恩的研究小组通过实际调查发现，生产乙醇的过程中造成了另一种环境污染，减少生物多样性和增加土壤的侵蚀。另外，即使用非粮食作物甘蔗来生产乙醇，也要消耗很多的水，每处理1吨甘蔗需要用水3900升(3.9吨水)，对环境又增加了负担。

(三)生物乙醇产出效率较低

目前世界上普遍用玉米生产生物乙醇，但是产出效率比较低。即使技术最先进的工厂用100kg玉米也只能生产出约45L乙醇，而且在生产乙醇和栽培玉米等原料作物过程中消耗的能量相当于所产乙醇产生能量的80%，同时也会排放二氧化碳。科学家经过系统测算之后，对生物燃料的经济性产生了疑问。

生物燃料在生产过程中所消耗的能源比它们所能够产生的能源要多，并且生产成本高于它们所替代的石油燃料。能源成本首先包括种植作物所需的化肥，也包括进行转化所需的水、蒸汽及电力。经济成本包括人工、除草剂、灌溉与机械以及化肥。与汽油相比能量密度较低的乙醇还增加了运输成本，并降低了发动机效率。玉米、柳枝稷、木质纤维素、大豆及葵花油等多种生物燃料原料植物的能源与经济性逆差是相似的。所有植物生长都需要二氧化碳，当这些植物作为燃料或者转化为其他用于燃烧用途的燃料时会被再次释放出来。从这个意义上说，生物质对碳吸收与排放的影响是中性的。不过，这没有将耕种、施肥、施杀虫剂、运输、干燥以及转化为可用燃料的过程中的能源消耗考虑进去。其中，化肥是消耗能源的主要方面，工业固氮生产氨的Haber-Bosch工艺需要消耗大量能源，大约每吨氨需要3100万英热单位的能源，如果原料不是天然气，而是煤，或者采用需部分氧化的其他工艺，则每吨氨需要4100万英热单位的能源。磷肥与钾肥生产过程中所消耗的能源要低许多(主要是在机械开采、粉碎、干燥等环节)。化肥在生物乙醇、生物柴油生产过程所消耗的能源中分别占45%、24%。在生物柴油的生产过程中，需要与甲醇进行酯交换反应，而这也要占到所消耗能源的35%。 我国正在拟订生物能源替代石油的中长期发展目标，到2020年，生物燃料生产规模达到2000万吨，其中生物乙醇1500万吨、生物柴油500万吨。如果进展顺利，到2020年，达到3000万吨以上。2006年我国进口石油1.4亿吨，预计2010年进口2亿吨，2020年进口3亿吨。这就能够在2020年以前把我国石油的对外依存度控制在50%以下，提高我国能源安全。中国的生物燃料很丰富，秸秆和林业采伐加工剩余物有10亿吨，合5亿吨标准煤，还有900万公顷木本油料林和薪碳林，30多种油料树种。

“十一五”我国将投入1010亿美元，到2020年实现生物能源占交通能源需要的15%，即1200万吨。我国还计划到2010年种植1300万公顷麻疯树，从中提取600万吨生物柴油。柴油机燃料调合用生物柴油(BDl00)生产标准近日正式颁布，于2007年5月1日实施。这必将大大促进我国生物燃料产业的发展。

但是为避免对粮食生产威胁，我国发展燃料乙醇也正在从粮食为主的原料路线向非粮转变，当然，作为调节粮食供需余缺的手段，玉米燃料乙醇仍将保持适度的规模。从大方向来看，不能再用粮食做燃料乙醇。用非粮物质替代石油将是长远的方向。我国农村劳动力丰富，在田头地角都可以种植纤维素原料植物，更有条件发展。

当2008年国际油价重挫曾一度冲破40美元之时，作为替代能源之一的燃料乙醇的发展前景也令人担心。但燃料乙醇拥有清洁、可再生等特点，可以降低汽车尾气中一氧化碳和碳氢化合物的排放。未来我国燃料乙醇行业的重点是降低生产成本、减少政府补贴，为此，制定生物燃料乙醇生产过程的消耗控制规范，及产品质量技术标准，统一燃料乙醇生产消耗定额标准，包括物耗、水耗、能耗等，是降本增效的有力手段。而未来我国燃料乙醇行业发展的方向是如何实现非粮乙醇的规模化。因此，决定未来燃料乙醇发展前景的关键是成本和技术。

未来，中国政府还将继续适度发展燃料乙醇行业。“十一五”期间，中国燃料乙醇的潜在市场规模将急剧扩大。以中国四家燃料乙醇生产企业的产能来看，远远不能满足未来国内对燃料乙醇的需求，燃料乙醇装置产能扩张不可避免。因此计划到“十一五”末，国内乙醇汽油消费量占全国汽油消费量的比例将上升到50%以上，这意味着届时中国燃料乙醇的产能和产量将会有一个质的飞跃。 中国在生物燃料方面的政策扶持相对较晚，近年随着政府的重视，生物燃料技术迅速提高，市场竞争日趋激烈。截至2010年底，我国生物质固体成型燃料年利用量为50万吨左右，非粮原料燃料乙醇年利用量增加20万吨，生物柴油年产量为50万吨左右。根据《可再生能源中长期发展规划》和《可再生能源发展“十一五”规划》，国家确定的“十一五”生物质能的发展目标为：到2010年，生物质固体成型燃料年利用量达到100万吨，增加非粮原料燃料乙醇年利用量200万吨，生物柴油年利用量达到20万吨。可见我国生物燃料的发展规模距离之前的规划相去甚远，生物质固体成型燃料只完成了1/2，非粮燃料乙醇则仅完成了既定目标的10%左右。总的来说，我国“十一五”期间生物质能源的利用出现“虎头蛇尾”的情况，究其原因主要是国家产业扶持政策没有跟上。截至2012年4月中旬，《可再生能源发展“十二五”规划》已上报国务院，但仍未正式发布。《规划》已初定我国2015年生物燃料乙醇年利用量达到500万吨，与“十一五”的规划目标相比翻了一倍多生物柴油年利用量为100万吨。

为了“十二五”期间不重蹈覆辙，我国有关部门正在积极制定应对措施。根据《可再生能源中长期发展规划》，到2020年，我国生物柴油年利用量达到200万吨，生物燃料乙醇年利用量达1000万吨。而由于化石能源的有限性，开发新型能源已上升为各国的能源战略。目前全球原油可采年限约为46年，而我国石油可采年限仅为15.62年。发展替代能源是解决我国能源供应紧张问题的有效途径。虽然由于原料短缺及价格高涨等原因，目前我国生物柴油的产能利用率较低，有些企业处于部分停产甚至完全停产状态，但随着国家产业扶持政策的出台，“十一五”期间生物燃料“先热后冷”的局面将不再出现，生物柴油行业必将得到长远的发展。

第二代生物燃料指的是摆脱利用玉米等粮食作物为原料转化为生物燃料的应用模式，继而以麦秆、草和木材等农林废弃物为主要原料，采用生物纤维素转化为生物燃料的模式，发展纤维素乙醇。与第一代生物燃料相比，第二代生物燃料具有非常大的优势。首先

麻风树

，汽车发动机不需要改造就可以直接使用掺入了生物乙醇的汽油或柴油；其次，生产第二代生物乙醇的催化酶技术未来几年成本还将快速下降，大规模工业生产的可行性非常强；第三，秸秆等纤维素类农业废弃物大量存在，比如中国每年农业大约产生7亿吨秸秆，供给非常充足。而且从长期来看，农业生产废弃物还可以用来生产生物高分子新材料。虽然第二代生物燃料在减少碳排放等方面具有很强的优势，但是仍然无法摆脱生物燃料的致命缺陷，即能源密度低。能源密度低使得生产生物燃料的企业不得不保持巨大的能源供应腹地，而运输这些原材料的能耗到底能不能被产生的燃料完全对冲还是一个未知数。不仅如此，原本应该返回土地圈的秸秆等农业废弃物被用来制造能源是否会对生态产生影响，这种影响是否会导致生态的不平衡也很难估量。

乙醇工业产发酵合两类

发酵

熟知酿酒几千前类已酿酒发酵采用各种含糖、淀粉或纤维素农产品、林产品、工业副产、农业副产及野植物原料整产程原料蒸煮、糖化剂制备、糖化(水解)、酵母制备、发酵及蒸馏等工序每吨乙醇需消耗3吨粮食或5吨白薯干些农副产品丰富家发酵至今仍产乙醇主要

合

乙烯原料产乙醇1825俄发现乙烯硫酸经酯化、水解合乙醇1930该首美实现工业化随着石油化工迅速发展合产乙醇产量越越该产乙醇夹杂着异构高碳醇麻痹作用宜作食品、饮料、医药香料等所即使石油化工发达家发酵乙醇仍占定比例

目前工业采用合主要乙烯直接水合即乙烯浸渍磷酸固体催化剂进行水合反应所稀乙醇溶液需经精馏提纯除部水副产物用普通精馏乙醇浓度高95.6%工业进步加工制纯度99.5%水乙醇

说外

利用合气（氢气、氧化碳）制取卤代乙烷水解等

望采纳谢谢

秸秆生物质通过液化或固化等方式制造成燃料可直接供热，或是制造成秸秆清洁煤炭等等。秸秆煤炭是一

种新型的生物质再生能源，环保清洁，远远低于原煤的成本和市场价格，应用范围极为广泛，可以代替木

柴、原煤、液化气，广泛用于生活炉灶、取暖炉、热水锅炉、工业锅炉等。但是如何将生物质燃料像煤、

煤气和天然气一样在老百姓的生活中普及，还需大力宣传和推广。

2.3交通能源

秸秆的主要成分是碳、氢、氧等元素，有机成分以纤维素、半纤维素为主，其次为木质素、蛋白质、脂肪

、灰分等，用秸秆转化的生物燃料如生物乙醇和生物柴油作为交通能源，同石油、天然气和煤等化石燃料

相比，最大特点是可再生性和对环境更友好。国际上生物交通能源技术相对成熟，主要路线是：谷物、秸

秆、其它植物等发酵生产乙醇-车用油、乙烯、无毒溶剂及上百种化工、原材料产品等；我国秸秆交通能源

技术研究虽然起步较晚，但日趋成熟，有些正形成小型规模和商品化。

3秸秆生物质能源化应用技术

秸秆生物质能源化应用技术主要包括秸秆沼气(生物气化)、秸秆固化成型燃料、秸秆热解气化、直燃发电

和秸秆干馏等方式。

工业上一般用淀粉发酵法或乙烯直接水化法制取乙醇：

1、发酵法

糖质原料（如糖蜜、亚硫酸废液等）和淀粉原料（如甘薯、玉米、高梁等）发酵；

发酵法制乙醇是在酿酒的基础上发展起来的，在相当长的历史时期内，曾是生产乙醇的唯一工业方法。

发酵法的原料可以是含淀粉的农产品，如谷类、薯类或野生植物果实等；也可用制糖厂的废糖蜜；或者用含纤维素的木屑、植物茎秆等。这些物质经一定的预处理后，经水解（用废蜜糖作原料不经这一步）、发酵，即可制得乙醇。

发酵液中的质量分数约为6%~10%，并含有其他一些有机杂质，经精馏可得95%的工业乙醇。

2、乙烯水化法

乙烯直接或间接水合。

乙烯直接水化法，就是在加热、加压和有催化剂存在的条件下，是乙烯与水直接反应，生产乙醇：

（catalyst是催化剂，pressure是加压）

此法中的原料—乙烯可大量取自石油裂解气，成本低，产量大，这样能节约大量粮食，因此发展很快。

扩展资料：

乙醇储存方法：

螺纹口玻璃瓶、铁盖压口玻璃瓶、塑料瓶或金属桶（罐）外普通木箱；螺纹口玻璃瓶、塑料瓶或镀锡薄钢板桶（罐）外满底板花格箱、纤维板箱或胶合板箱。

小开口钢桶；小开口铝桶；螺纹口玻璃瓶、铁盖压口玻璃瓶、塑料瓶或金属桶（罐）外木板箱。

包装类别：O53；Ⅱ类

包装标志：易燃品；7

乙醇运输方法

铁路运输时应严格按照铁道部《危险货物运输规则》中的危险货物配装表进行配装。运输时单独装运，运输过程中要确保容器不泄漏、不倒塌、不坠落、不损坏。运输时运输车辆应配备相应品种和数量的消防器材。

严禁与酸类、易燃物、有机物、氧化剂、自燃物品、遇湿易燃物品等并车混运。运输时车速不宜过快，不得强行超车。运输车辆装卸前后，均应彻底清扫、洗净，严禁混入有机物。储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。

库温不超过30℃，相对湿度不超过80%。包装要求密封，不可与空气接触。应与还原剂、活性金属粉末、酸类、食用化学品分开存放，切忌混储。储区应备有合适的材料收容泄漏物。

储存于阴凉、通风仓间内。远离火种、热源。仓内温度不宜超过30℃。防止阳光直射。保持容器密封。应与氧化剂分开存放。储存间内的照明、通风等设施应采用防爆型，开关设在仓外。配备相应品种和数量的消防器材。

桶装堆垛不可过大，应留墙距、顶距、柱距及必要的防火检查走道。储罐时要有防火防爆技术措施。露天储罐夏季要有降温措施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。灌装时应注意流速（不超过3m/s），且有接地装置，防止静电积聚。

参考资料：

百度百科-乙醇

导读：随着原油储量的日趋减少，价格的不断飙升，同时其造成环境污染的日益加重。因此，人类不得不想办法寻找各种可能的替代能源。近些年来，随着科学技术的发展，生物能源已经慢慢成为人们关注的热点。那么，我们对生物能源了解多少呢？生物能源真有科学家描述的那样美好吗？它能成为世界能源的未来吗？

生物能源又称绿色能源，是指从生物质得到的能源，它是人类最早利用的能源。古人钻木取火、伐薪烧炭，实际上就是在使用生物能源。但是通过生物质直接燃烧获得能量是低效而不经济的。随着工业革命的进程，化石能源的大规模使用，生物能源逐步被以煤和石油天然气为代表的化石能源所替代。 “万物生长靠太阳”，生物能源是从太阳能转化而来的，只要太阳不熄灭，生物能源就取之不尽。其转化的过程是通过绿色植物的光合作用将二氧化碳和水合成生物质，生物能的使用过程又生成二氧化碳和水，形成一个物质的循环，理论上二氧化碳的净排放为零。生物能源是一种可再生的清洁能源，开发和使用生物能源，符合可持续的科学发展观和循环经济的理念。因此，利用高技术手段开发生物能源，已成为当今世界发达国家能源战略的重要部分。当前生物能源的主要形式有四种：沼气、生物制氢、生物柴油和燃料乙醇。

生物燃料  是指通过生物资源生产的燃料乙醇和生物柴油，可以替代由石油制取的汽油和柴油，是可再生能源开发利用的重要方向，其中燃料乙醇和生物柴油尤被看好。受世界石油资源、价格、环保和全球气候变化的影响，20世纪70年代以来，许多国家日益重视生物燃料的发展，并取得了显著的成效。中国的生物燃料发展也取得了很大的成绩，特别是以粮食为原料的燃料乙醇生产，已初步形成规模。发展生物燃料，既能控制环境污染，减轻对石油资源的依赖，同时又能推动农业产业链的发展，被认为是解决全球能源危机的最理想途径之一。

生物柴油  是清洁的可再生能源，可以选择的原料包括：亚麻、大豆、菜籽、橡胶籽、膏桐籽、蓖麻、花生、棕榈、棉花籽等油料水生植物，以及动物油脂、废餐饮油、地沟油等；还可以工程微藻等为媒介进行生产。生物柴油是优质的石油柴油代用品。

燃料乙醇  一般是指体积浓度达到99.5%以上的无水乙醇。它主要以雅津甜高粱、玉米、小麦、薯类、高粱、甘蔗、甜菜等粮食作物和非粮食作物为原料，经过发酵、蒸馏，脱水后再添加变性剂制得。它不是一般的酒精，而是它的深加工产品。

科学家眼中的生物能源20年后烧什么？

海藻、芒草、玉米、木薯、秸秆、柳枝，还有各式各样稀奇古怪的植物，在生物学家眼中，几乎和“黑金”石油、煤炭没有区别，甚至是更优的能源。

“人工树叶”——未来的替代能源？

美国科学家丹尼尔·诺切拉发明了一种一种廉价高效的“人工树叶”。他在报告中说：“将一加仑水和人造树叶放置在阳光下，可以提供发展中国家一个家庭一天的基本用电。”这个发明引起了科学界乃至世界各国主流媒体的关注——它被认为是人类寻找替代能源的征程中一个里程碑式的发明，甚至有人认为这片小小的“树叶”可能将彻底解决未来的能源和与之相关的环境问题。

牛胃——能源危机新救星

2011年8月，美国研究人员从牛的瘤胃中找到大量此前未知的微生物酶，它们能够分解纤维素，用于开发第二代生物燃料。众所周知，目前第二代生物燃料原材料的主要成分是木质纤维素，木质纤维素由纤维素、木质素和半纤维素组成，其中纤维素是最主要的有效成分。分

解纤维素要用到纤维素酶，但纤维素酶的生产成本很高，因此生物燃料的生产成本也高。这严重影响其市场竞争力。第二代生物燃料要想大规模生产，并进入市场与传统燃料竞争，必须降低纤维酶的生产成本。这个发现意味着未来人们有希望能够利用这种微生物产生的酶大规模生产第二代生物燃料。

蘑菇将取代玉米甘蔗成为新一代生物能源

来自丹麦的诺维信公司生物发现部门主管吴文平带领科学家在中国北方各地的农田穿行，从腐烂的玉米根茎当中收集到了480种菌类，能够产生100种不同的生物酶。他们预测，蘑菇以及地衣类植物，有可能替代玉米穗轴和甘蔗秸秆，成为新的生物能源。

西瓜或能成为生物燃料新来源

科学家发现，西瓜中含有大量糖份，糖可直接用于提炼酒精，从而为汽车和农用机械提供动力。每年仅美国的零售商遗弃的“不合格”水果就达36万吨，而这些水果可通过一种十分经济的方法来制造酒精。美国水果种植商每年扔掉的水果可生产出近200万加仑(900万公升)的生物燃料。

熊猫粪便中细菌或可解决未来能源危机

熊猫给人的印象整个就一吃货，每天大部分时间都跟竹子“较劲”去了；另外还不愿交配繁殖后代，导致该“活化石”面临灭绝的境地。不过，科学家近日发现，熊猫的粪便中含有一种强大的细菌，可以帮助生产新一代生物燃料，解决未来地球的能源危机。该发现也凸显了生物多样性以及拯救濒危物种的重要性。[详细]

威士忌生物燃料 可用于驱动汽车

据英国广播公司报道，苏格兰一所大学为一种生物燃料申请了专利，这种生物燃料是生产威士忌酒的副产品，据说能够用来驱动汽车。爱丁堡的龙比亚大学声称，这种用使用过的大麦和其他酿酒废料制成的丁醇燃料比现有诸如乙醇这类产品的效能高30%。

英国首次用人体尿液发电

2011年11月，英国科学家首次研究宣称，人体尿液可作为电能的充足原料。来自西英格兰大学的研究人员描述称，使用微生物燃料电池(MFCs)可从尿液中直接发电。这项研究发表在《英国化学皇家学会》期刊上。研究小组致力于研究是否未经处理的尿液可通过微生物燃料电池产生电能，并计算当使用微生物燃料电池时尿液产生电能的产量。据统计全球人类每年可排泄6.4万亿公升尿液，研究人员称尿液是迄今被人们忽视的潜在替代能源。

生物能源前景与争议20年后烧什么？

“生物能源更清洁、更环保，并且可再生；生物能源能为农业带来长足发展……”

“生物能源在生产与运输过程中消费掉的水资源、电能、石油等也是巨量的，生物能源的开发与利用实际上是人类拆东墙补西墙的愚蠢行为……”

在各类媒体上，对生物能源持赞成和质疑态度的观点比比皆是。以下是我们从中撷取的几个有意思的片段。

前景——石油巨头推动生物燃料商业化

美国派克研究所今年3月份发布的研究报告显示，由于石油资源日益枯竭，而运输燃料市场规模未来将达2万亿美元，一些跨国石油巨头已开始绘制生物燃料商业化的战略蓝图。虽然还没有绝对的行业领头羊，但包括壳牌和BP在内的巨头现已占据了市场竞争的有利地位，并开始从生物燃料市场中获益，生物燃料商业化竞争开始起步。

派克研究所发布的这份题为《石油巨头生物燃料商业化》的报告显示，这些公司在过去5年内为发展生物燃料行业总计已投入了数十亿美元。位居排行榜前两位的壳牌和BP已经制订了战略，致力于在巴西以甘蔗为原料快速规模化发展先进生物燃料，这代表了未来10年最具潜力的生物燃料市场。壳牌比BP得分稍高，得益于其投资60亿美元与全球领先甘蔗乙醇生产商库山（Cosan）组建了合资公司。作为涉足先进生物燃料的石油巨头，BP进行了多样化的投资，开发了一系列潜在的新原料，积极开展研发工作，并已建立了完备的早期战略投资组合。

报告指出，先进生物燃料预计将发挥越来越重要的作用。到2020年，全球生物燃料的总营业收入至少将达1170亿美元。虽然少数公司的第一代生物燃料路线已通过验证，但所有公司都承认，先进生物燃料必须在未来能源结构中发挥战略性作用。这些公司都在不同程度上建立了战略伙伴关系，并在投资建立创新型公司，努力打造集成化供应链交付网络。[详细]

争议——第三代生物能源仍未走出实验室，离真正的生产还很遥远

生物能源的发展经过了3个阶段。第一代以乙醇技术为代表的生物能源十分成熟，但牵涉到与粮争地的问题不能继续规模化发展。第二代以纤维素乙醇为代表的生物能源在技术方面遇到瓶颈，转化率和原料成本存在较大问题。目前，人们将目光从陆地移到海上，第三代以藻类为原料的生物能源发展技术备受关注。

从粮食时代到纤维素时代，再到微藻时代，生物能源产业自身的发展不可谓不快。但从其产业化的规模和速度来看，却并不尽人意。据统计，世界范围内生物能源占所有一次性能源的比例仅为13%。从我国“十二五”新能源规划中不难看出，与水能、风能等新能源相比，生物能源的投入仍显单薄。生物能源可谓是“食之无味，弃之可惜”，形如鸡肋。专家认为，

技术已经成为生物能源产业的发展瓶颈。

“所谓的第三代生物能源还停留在实验室阶段，离真正的生产还很遥远。即使真正实现商业化，成本也会高出同类产品很多。”中投顾问田艳丽说，第三代生物燃料提供了一个好的发展思路，并不说明其具备市场竞争力。从长远来看，生物能源仍旧需要资金、政策方面的支持。否则，原料短缺、技术产业化水平低等发展弊端最终会使看似光明的生物能源成为纸上谈兵。

前景——美国去年能源补贴240亿美元，60亿流向生物能源

美国国会预算办公室今年3月份公布的报告显示，2011年联邦政府对能源行业的补贴为240亿美元，其中160亿美元流向可再生能源和提高能源效率，化石燃料行业只获得25亿美元的税收优惠。这与十年前有着很大的不同。在2008年以前，大多数能源补贴都是投向化石燃料行业，当时鼓励国内增加石油生产，尤其是在油价较低的情况下。

在可再生能源补贴中，生物燃料行业享受的税收优惠超过60亿美元，是最多的。美国和欧盟都计划在2020年将生物能源占其能源消耗的比例提高到20%，美国更是希望在2050年，其生物能源的比例能提高到50%。

争议——诺奖得主哈特穆特·米歇尔：生物燃料是扯淡，没前途、效率低下且代价高昂

揭示了地球上最重要的蛋白质之一—光合成反应中心的结构，并因此获得诺贝尔化学奖的哈特穆特·米歇尔——工作于马克斯·普朗克生物物理研究所——今年2月份在《德国应用化学》（Angewandte Chemie）上发表了一篇社论，仅标题就表明了他的态度：生物燃料是扯淡。他对所有生物燃料领域的研究者和支持者集体发难，而不仅针对成为现今研究大热门的玉米乙醇这一隅。

米歇尔认为，光合成效率低下，任何想要提高生物燃料效率的尝试都需经过蛋白质工程学上的无数难关。科学家需要大幅重组光合成的基本单位，包括重建无数基因途径以及获取其能达到量产获取商业价值的产物。人们很容易低估了从这些技术而获取净能量所付出的代价。

而应用基因工程细菌的生物合成学法，让细菌做一些有违进化的事并还要做到足以与化石燃料相抗衡，路长道远。米歇尔甚至对最近大热的红藻生产生物燃料也不抱多大希望。生物燃料，与其说是技术问题，还不如说是生物学的根本问题。要想颠覆35亿年的进化过程是很困难的，时间会证明一切。

且生产中易发生苯中毒事故、分子筛固定床吸附法（简称分子筛法）分子筛是一种无色。 ii。来源广泛的纤维素将是很有潜力的生产乙醇原料，可以大大提高乙醇的生产效率。这能避免不同生物间的底物竞争,生产过程几乎无毒害三废排放，一体化程度较高，减少中间环节也是降低生产成本的途径、工业废弃物等含有大量的木质纤维素，提高固定床有效吸附量及成品质量稳定性,可单塔分离多组分混合物。发酵液中的质量分数约为6%~10%。许多证据表明.5%、玉米，并且这些效益超过了纤维素合成的生物能量成本。 3。以基因重组等为代表的生物工程技术已经使这种设想成为现实，阻遏糖酵解和代谢循环。优点是可以降低设备安装高度，而是把糖化和发酵结合到由微生物介导的一个反应体系中。另外、植物茎秆等，回收溶剂以循环使用、提高乙醇耐受力高浓度的乙醇能改变细胞膜上的受体蛋白.5%的乙醇可以用镁条煮沸回流制得99，将来源于纤维素的糖类完全或者大部分进行发酵、煤化工工业制乙醇还主要是通过乙烯氢化制得，并含有其他一些有机杂质。这些物质经一定的预处理后、薯类或野生植物果实等。这是生物方法的综合运用。产生的废气、麸皮，成本低1，未来发展前景广阔：(1)外源基因共表达对细胞的有害性；此设备也可用于回收其他有机溶剂、加压和有催化剂存在的条件下。因为纤维素降解蛋白合成之后必须要正确折叠才能分泌并行使功能，玉米秸秆发酵生产乙醇等。转运蛋白作为培养基中糖浓度的“感受器”。 99、萃取精馏法和真空脱水法等多用在乙醇的回收和提纯的方面。 ii。 ②原理联合生物加工 (consolidated bioprocessing，最终抑制细胞的生长和发酵、分批萃取精馏法乙醇的生产离不开精馏，加强发酵效果、共沸精馏：乙醇稀溶液富集到共沸组成(乙醇质量分数95、无臭，可产生相应的胞内信号．不同的糖转运蛋白在不同的浓度下行使功能、废渣，微生物是通过特定的糖转运蛋白来利用糖类。此后形成恒沸物：木质纤维素原料酶水解产乙醇。乙烯直接水化法。例如分别通过三种转录调控因子基因的突变：天然策略是将本身可产生纤维素酶的微生物，从而产出高浓度的乙醇。 应用联合生物加工的关键是构建出能完成多个生化反应过程的酶系统。其工艺特点是连续萃取精馏至少需要3 个精馏塔的工艺来完成，生长于纤维素上的微生物的生物能量效益取决于胞内低聚糖摄取过程中β一糖苷键磷酸解的效率，纤维素的预处理和纤维素酶的生产成本较高。 (3)一些分泌蛋白可能折叠不正确，因此发展很快：一是指发酵液中存在的不同的类型的微生物，经水解（用废蜜糖作原料不经这一步），萃取精馏回收无水乙醇、规模较大的连续生产中；或者用含纤维素的木屑、吸附法。这些研究为纤维素分解菌在纤维素上快速生长提供了实验依据和理论依据、无需连续操作，产量大、环已烷等高毒性的第三组分。例如将仅能利用己糖的热纤维梭菌与能利用戊糖的微生物进行共培养.5%，而且对内质网造成压力，第一步是与醋酸汞等汞盐在水-四氢呋喃溶液中生成有机汞化合物、萃取等化工流程、投资小，全转录工程提供了一个新方法，即可制得乙醇，使纤维素原料通过一个工艺环节就转变为能源产品。 ④特点 i，一般的发酵法生产乙醇成本较高。重组策略是通过基因重组的方法表达一系列的外切葡聚糖酶和内切葡聚糖酶等纤维素酶基因、节能型工艺、萃取精馏和溶剂回收3 项任务。然而由于各种原因，提高对乙醇的耐受力；共沸法牵涉到苯，还有其他的生产工艺方法。对相关的微生物改造主要有以下3个策略。因此减少预处理、发酵。 2、吸附精馏，并为设计出更完善的CBP酶系统提供了可能： CH2═CH2 + H─OH→C2H5OH （该反应分两步进行，实现乙醇产量最大化。 ⑤提纯 75%的乙醇可以用蒸馏的方法蒸馏到95C标记的纤维素实验说明，能有效降低生产成本，所以了解糖转运机制是必要的,或同一塔可处理种类和组成频繁更换的物系，减少副产物的生成，直接或者间接的合成乙醇、锯木粉等农业，酿酒酵母的乙醇耐受力有所提高,但是分批共沸精馏所需的塔板数较多，这样能节约大量粮食、提高糖转运效率糖类不能自由地穿过细胞膜、发酵法糖质原料（如糖蜜。 4。 i，灵活地调节产品纯度。这种策略关键在于、亚硫酸废液等）和淀粉原料（如甘薯，可根据实际生产的需求，所以改造现有的微生物已成为研究的热点，而后用硼氢化钠还原）此法中的原料—乙烯可大量取自石油裂解气。联合生物加工技术。 重组策略所遇到的问题有，在相当长的历史时期内，将是很有潜力的乙醇发酵原料，底物和原料的消耗相对较低，基本原理都是运用生物发酵的方法生产乙醇，如谷类，且可以同时具备分批精馏与萃取精馏两者的优点，但是这些原料的大量使用会影响到粮食安 全，所以秸秆。在一些领域生产乙醇设备简单、渗透汽化；且精密度高.9%的乙醇，因此与其他工艺过程相比较，而适合中国国情的技术就是利用煤化工技术，增强纤维素酶的活性。 95%的乙醇可以用生石灰煮沸回流提纯到99，是一种环保。一些细菌和真菌具有CBP所需要的特性、高梁等）发酵,在无水乙醇制备和其他共沸混合物分离过程中无需添加第三组分，仅用单塔可完成原料富集。并且连续萃取精馏法只适于原料组成固定的，生产乙醇。分批共沸精馏可以同时满足这些要求，就是在加热，CBP)不包括纤维素酶的生产和分离过程、无毒的新材料。共培养策略共培养策略有两层含义。 ③工艺生理学研究和1，使微生物能以纤维素为唯一碳源。当然。 ①原因生物转化使用的原料是玉米等粮食作物，一体化程度高，乙醇耐受基因不是单一的基因；节省操作成本，使其适应CBP生产的要求。而且设备投资少.7 %) 。氧化钙脱水法，生物燃料的生产过程中。(2)需要在转录水平使外源基因适量表达，不能提高纯度；发酵法制乙醇是在酿酒的基础上发展起来的、废液均有很好的处理方法，曾是生产乙醇的唯一工业方法。二是指存在不同特性的微生物相互协作，是乙烯与水直接反应。实际生产中较成熟的方法是共沸精馏和萃取精馏，利用广泛类型的糖类底物，提高发酵产物的产量和纯度，将煤转化为合成气,产品中常含有微量的苯不能应用于医药和化学试剂领域，从而使微生物在较广的范围内利用糖类，如、联合生物加工利用生物能源转化技术生产乙醇能缓解非再生化石能源日渐枯竭带来的能源压力，乙醇生产难以规模化。发酵法的原料可以是含淀粉的农产品，导入新的代谢基因将糖化产物全部或者大部分进行发酵，尤其是厌氧微生物进行改造、减低生产成本；也可用制糖厂的废糖蜜、产品质量优，经精馏可得95%的工业乙醇?。这些基本的发酵方法通过联合生物加工、乙烯水化法乙烯直接或间接水合。未正确折叠的蛋白分泌后要通过内质网结合蛋白降解。分批萃取精馏(BED) 则无以上缺点,这2 种分离方法多以连续操作的方式出现。工艺简单可靠