玉米酒精是怎样生产的

追问： 可以讲讲第三种方法的具体过程么 回答： 现在的酒精主要还是通过发酵发开制备的。 酒精制备的原料主要有淀粉质和纤维质为主，通过各种酶的作用而产生酒精的，酒精生产也带来了很多副产品，比如说杂醇油、甲醇、二氧化碳等。 下面主要讲解以发酵发制备酒精（alcohol）的工艺； 现在的淀粉质原料主要有；玉米、木薯、糖蜜、小麦等。 木薯经过热预处理后加入a-淀粉酶让淀粉分子从原料细胞中游离出来以后，先膨胀，糊化，通过酶的作用使之分解为小分子的糊精和低聚糖。然后利用糖化酶将液化产物进一步彻底水解成葡萄糖的过程。 利用酒精酵母将葡萄糖转化成为酒精。

、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：

CH2═CH2 + H─OH→C2H5OH

（该反应分两步进行，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，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，成本低，产量大，这样能节约大量粮食，因此发展很快。

3、煤化工

工业制乙醇还主要是通过乙烯氢化制得，而适合中国国情的技术就是利用煤化工技术，将煤转化为合成气，直接或者间接的合成乙醇。

4、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

（1）玉米秸杆经预处理后，应该选用纤维素酶进行水解，使之转化为发酵所需的葡萄糖． 纤维素酶可以从能分解纤维素的细菌培养液中提取．某同学设计了如下分离土壤中 纤维素分解菌的实验流程：土壤取样→选择培养-梯度稀释→鉴别培养．

①从土壤中分离出分解纤维素细菌的培养基配方如下：纤维素粉5g，NaNO3 1g、Na2HPO4•7H2O 1.2g、KH2PO40.9g，MgSO4•7H2O  0.5g、KCl 0.5g、酵母膏0.5g、水解酪素0.5g（蒸馏水定容到1000mL，该培养基能初步分解出纤维素细菌。

2、从分解纤维素细菌中提取出的纤维素酶首先要检测纤维素酶的活性，以便更好地将酶用于生产实践．为了使分离出的纤维素酶能够反复使用，最好采用化学结合法或物理吸附法方法将酶固定化．

玉米杆.杆秸秆可以提炼石油：

木屑、稻壳、玉米杆和棉花杆等多种原料经高温加热、冷却后，可以提炼出一种生物质原油。在一分钟不到的时间内，科学家把这些原料的温度迅速提升到50 0度，这时秸秆升温后大分子变成小分子，小分子在高温下变成蒸汽状态，然后再迅速冷凝，这两种“迅速”是科学家通过几年攻关才掌握的核心技术，把秸秆提炼为类似于石油的生物质原油。 现在中试实验规模每小时可以处理120公斤秸秆，可以产生60公斤的生物质原油，出油率高达50%以上。当然，这种生物油还要在进一步加工后才能完全替代柴油和汽油，现在也可以直接作为锅炉的燃料使用

近期国际原油价格大幅飚升，日前纽约原油期货价格突破60美元/桶大关，能源问题与国计民生息息相关，替代能源的发展，正受到越来越多的关注。由于世界石油资源逐年减少，且不可再生，酒精燃料成为最佳替代能源之一。而玉米的深加工可以提炼出乙醇，乙醇俗称燃料酒精，它以小麦、玉米、高粱、薯类或植物纤维为生产原料，被称为绿色能源。将燃料乙醇和汽油按一定比例混配使用，可形成一种新型车用燃料——乙醇汽油。乙醇汽油又是环保燃料，正被广泛应用，因此玉米酒精，就具有典型的替代能源概念。研究表明，乙醇调入汽油后，汽油中的辛烷值及含氧量明显升高，可以促进汽油的燃烧，而且还可以降低汽车尾气的排放，也就是说，乙醇不仅可以起到节能效果，而且还可以起到环保效果。在目前石油价格高企以及汽车尾气困扰城市大气环境的背景下，推广乙醇汽油也就成为大势所趋。

在国际上，美国是世界上最大的玉米生产国，也是利用玉米酒精最广的国家，它规定用10％的玉米酒精加入到汽车燃料中。6月中旬，美国总统布什呼吁通过广泛的能源法案，该法案的通过将使玉米酒精和大豆柴油的使用量上升。美国酒精用玉米的消费增长近几年来非常强劲，酒精生产消费的玉米量已经超过了淀粉行业，成为美国工业用玉米消费的主体。2002/2003年度，美国酒精生产消费玉米2670万吨，自1991年以来的年均增长率达到了5.88%，大大高于美国玉米消费的同期增长速度。

从生产酒精的类别来看，饮料酒精生产消费的玉米接近饱和，保持在330万吨的水平，比较平稳；而燃料酒精由于市场需求旺盛，符合玉米酒精加工的未来发展趋势，因此增长幅度较大，近十年来的年均增长率达到了6.6%。进入21世纪后，增长速度明显加快，2002/2003年度燃料酒精生产消费玉米2340万吨，比上年同期增加520万吨，增长幅度高达28.9%。燃料酒精将成为未来玉米酒精加工的主要方向。

巴西也是个农业大国，其石油资源有限，虽然近期发现了丰富的海洋石油资源，但仍处于勘探阶段，能源一直主要靠进口。1973年的世界石油危机，对巴西的经济是一个沉重打击。从那时起，巴西政府作出了重大能源战略决策，实现能源多元化。巴西选择有充足资源的甘蔗、玉米等为原料，开发酒精燃料，并于1975年获得成功，开发了汽车用酒精燃料，分含水（6％）和不含水（0．5％）乙醇两种，前者直接使用酒精为燃料，后者以25％添加到汽油中变成混合燃料，普通汽车不用改装即可使用，酒精燃料因而在巴得到广泛使用。1979年，首辆以含水酒精为燃料的酒精汽车问世。1999年，新一代酒精汽车诞生，酒精汽车技术获重大突破，采用电子打火，增强了动力系统，酒精汽车更加经济实用。2003年，巴西福特汽车分公司推出了首辆汽油、酒精双燃料汽车，该种车在油箱内设计了“灵活燃料探测程序”，既可单独使用汽油或酒精，也可使用任意比例的汽油和酒精混合燃料。巴西用酒精燃料替代汽油，仅在1976年至2001年间就减少了大量的石油进口，共节省了价值约465亿美元的外汇。现在，巴西的能源已达到90％自给，正在朝着完全自给的目标前进。

随着石油资源的紧缺，一些西方国家已经规定必须把10％的酒精加入到汽油中混合使用。由于酒精能改善汽油的辛烷值，通过各国专家的深入研究，酒精是一种理想的再生能源。而从综合效益的产业看，玉米又是提炼酒精的最佳作物。据相关资料和信息显示，国际市场近年来平均每年酒精用量增长10％以上，随着各国对环保的重视，酒精在燃料上不断应用，今后几年内预计酒精用量将增长50％以上。

国内方面，为缓解石油资源短缺的矛盾，2003年11月，吉林省在全国率先开始在全省范围内封闭运行推广车用乙醇汽油；2004年下半年，辽宁、黑龙江两省相继实现了全省车用乙醇汽油封闭销售，至此整个东北地区全部封闭推广车用乙醇汽油。此外，我国还在河南、安徽两省及湖北、山东、河北和江苏四省的部分地区开展了车用乙醇汽油试点工作，预计到今年年底，上述各省和地区范围内要基本实现车用乙醇汽油替代其他汽油，让这种可再生的新型绿色能源以尽可能少的资源消耗、尽可能小的环境代价实现最大的经济和社会效益。据初步统计，从吉林省2003年11月正式启动车用乙醇汽油销售到2005年2月末，东北三省共销售车用燃料乙醇汽油194万吨，累计节约原油70多万吨。

作为我国的玉米主产区，封闭推广车用乙醇汽油再一次激活了东北地区的玉米加工市场。专家分析说，东北地区燃料乙醇需求的增加已经成为拉动玉米消费的“生力军”，此举不仅扩大了东北地区的玉米消费量，而且有利于提高玉米收购价格，调动农民种粮积极性。

我国玉米种植地区主要分布在吉林、黑龙江、辽宁、内蒙古以及山东、河北、河南、云南、四川等地。其中，东北三省一区是我国玉米最主要的商品粮供应地和出口基地，其出口量约占全国的90%。吉林是我国玉米产量最多的省份，产量保持在1500万吨左右，黑龙江省玉米产量也在1000万吨上下。从消费趋势分析，我国玉米消费构成主要为饲料使用、工业消费、食用消费。据权威机构对饲料行业的分析，2004年国内饲料玉米消费9400万吨，2005年用量预计持平或略有增加。包括乙醇在内的工业玉米消费是玉米消费最大的热点，预计2005年工业消费增加10%，总量达到1550万至1600万吨。1999/2000年度国内玉米酒精消费量不足450万吨，而2004/2005年度预计消费量将达740万吨，增长十分迅速。数据显示，2004/2005年度辽宁、吉林、黑龙江三省的玉米酒精消费玉米量预计为25万吨、130万吨、147万吨，分别比上一年度增加了5万吨、60万吨和37万吨。预计2005/2006年度，辽、吉、黑三省的玉米酒精消费玉米量将分别比上一年度再增长120%、30%和60%。据黑龙江省有关部门的统计，今年这个省的玉米播种面积预计为2983.8万亩，较上年增加152.8万亩，增幅为5.4%。

今年以来，我国玉米产区种植面积有所增加，预计2004/2005年度国内玉米供需将告别缺口并出现少量盈余。国家粮油信息中心市场监测处今年4月份首次对2005/2006年度国内玉米市场供需平衡状况作出评价：2005/2006年度国内玉米产量预计在1.265亿吨，比上年度下降550万吨。2005/2006年度国内玉米饲料消费量在8950万吨，比上年度增长200万吨，工业消费量在2000万吨，比上年度增加250万吨，加之出口数量较上年度减少，国内总消费量增长到1.3105亿吨。评价结果为2005/2006年度供需缺口达355万吨，这个缺口需要动用库存来弥补。今年国内燃料乙醇生产能力和需求均有所提高，玉米工业消费量将持续增加，因此下年度国内玉米供求极有可能重新出现缺口。

数据显示，自2000年以来我国玉米供需就一直存在缺口，本年度有望首次实现略有盈余。但因今年4月1日起安徽省也全面推广车用乙醇汽油，因此今年燃料乙醇的产销数量有望比2004年增长90%。燃料乙醇产量增长带动了整个酒精市场，2004年国内无论食用酒精还是工业酒精的产量均出现增长，这种增长态势有望延续到2005年、2006年。酒精生产是传统的玉米消费渠道，过去消费增长速度相对较慢。从1999年至2003年的几个年度中平均增长速度仅有1%，但从2004年开始，随着燃料乙醇新增长点的出现，酒精消费玉米量增长速度达到了20%。“十五”期间，国家批准河南天冠、黑龙江华润、吉林燃料乙醇和安徽丰原四家企业加工乙醇，设计产能为122万吨，到目前为止已投产产能为82万吨。除河南企业外，其他三家企业均以玉米为原料加工燃料乙醇，随着安徽、吉林省改建扩建项目的完工，2005年年底总产能将超过设计产能。

综上所述，目前世界上有能力的国家均加大了对玉米酒精燃料的开发和利用，玉米酒精燃料的市场前景十分广阔。在未来几年中国对石油进口依赖度加深，国际石油价格进入高价时代等大背景下，国内燃料乙醇产能扩大将成为无法阻挡的趋势。玉米作为酒精燃料的重要原材料，供需矛盾将进一步突出，也许不久的将来，中国玉米也会步大豆后尘，成为净进口国。

（1）①筛选纤维素分解菌需要使用一纤维素为唯一碳源的选择培养基，该培养基配方中纤维素是培养基的主要碳源，所以可以筛选纤维素分解菌．

②刚果红染液可以鉴别纤维素分解菌，刚果红可以与纤维素结合成复合物而呈红色，纤维素分解菌可以产生纤维素酶分解纤维素而不能着色，使其菌落周围出现透明圈．

③提取纤维素酶后需要对其活性进行检测，固定化酶的方法主要有化学结合法和物理吸附法．

（2）酵母菌无氧发酵可以产生酒精，在产生酒精时要控制的必要条件是无氧（密闭、密封）．

（3）在PCR反应体系中，除了要加入模板、原料外，还需要加入两种引物和耐热的DNA聚合酶．

故答案为：

（1）①纤维素是培养基的主要碳源

②刚果红     透明圈

③酶的活性   化学结合    物理吸附

（2）无氧（密闭、密封）

（3）两种引物     耐热的DNA聚合酶

高油价催生燃料乙醇 秸秆能源化效益巨大 面对能源的紧缺，石油的涨价，世界上很多国家都在探索解决之 道。2000年，安徽丰原集团有限公司（以下简称丰原集团）就着手在高回收、低成本的发酵工艺方面成功探索利用玉米、薯类等生物质进行深加工，以替代石油产品的生产技术。现在，我国很多地方都已经开始将玉米生产的燃料乙醇，以10%的比例直接混合到汽油中使用。丰原集团在燃料乙醇生产中，与大连理工大学一起研制出世界最先进的自絮凝沉降颗粒酵母发酵生产工艺，使生产成本大大降低。国家发展和改革委员会决定用燃料乙醇替代石油百万吨试点项目开始后，丰原集团占据40%份额。去年，丰原集团燃料乙醇的产能已达44万吨。 新技术的重大突破 走进丰原集团发酵技术国家工程研究中心，记者看到技术人员正在紧张地忙碌着，农作物的秸秆经粉碎、发酵，再经分离、提纯后就成了乙醇。该中心副主任、丰原集团副总工程师宋家林告诉记者，丰原集团以玉米、薯类等生物质为原料生产的燃料乙醇、乙烯等产品均已进入市场并获得良好效益，利用农产品精深加工全面替代石油产品的许多关键技术已取得重大突破，并已经建成产业化项目，效益可观。据介绍，目前利用秸秆生产乙醇的中试装置已投产，年产乙醇300吨。

石油是应用最为广泛的能源。我国2004年进口原油1.2亿吨，比上年增加4.8%。2010年石油需求量将达4亿吨，而国内供给能力最大为1.7亿吨。用玉米、薯类等加工石油产品替代品，即用生物化工开发可再生的生物能源和生物化工产品，是各国应对能源危机的一条重要思路。丰原集团经过长期研究和市场跟踪，认为如果原油价格不低于35美元／桶、玉米价格不高于1400元人民币／吨，用玉米加工转化替代石油产品就有利可图。现在，我国玉米年产量近1.2亿吨，其中8000万吨没有加工转化直接用作饲料，所以，完全可以扩大替代石油的加工转化力度。用3000万吨玉米生产的乙醇，可替代1000万吨汽油；用3000万吨玉米可生产550万吨乙烯，相当于目前中石化、中石油两个公司年生产能力的总和。而原料生产过程中还有30%可转化为饲料。据介绍，秸秆能源化的瓶颈主要有两处：一是没有找到或组合出可高效水解纤维素的酶，从而无法使廉价的秸秆一次完成预处理；二是没能培育出高效转化由半纤维素转变而来的木糖的发酵菌种。而丰原发酵技术国家工程技术中心通过多年的研究，突破了国际上“秸秆生产乙醇必须构建同时发酵木糖和葡萄糖生产乙醇工程菌”的思路，创造性地开发了先分离后发酵的工艺路线。这一重大技术突破，不仅大大降低了秸秆转化为能源的成本，而且使我国取得了这一领域的领先地位，为我国大规模的秸秆利用奠定了基础。

“秸秆能源化”效益巨大 负责此项研究工作的丰原集团总工程师薛培俭说，用玉米生产乙醇，3.1吨玉米可生产一吨燃料乙醇，如改用秸秆生产，大约5吨～6吨秸秆就能生产一吨乙醇。我国平均每年富余作物秸秆7亿多吨，如果利用秸秆转化技术，可以大大节约石油的消耗量。专家还指出，从近期看，生物酒精（乙醇）作为燃料，可以部分替代石油能源。从远期看，乙醇则将成为支撑以乙烯为原料的石化工业的基础原料。一直以来，石化工业的基础原料乙烯是从石油中提取的，目前乙醇生产乙烯的技术已经成熟。在未来20年内，由于石油资源的日趋紧张，再加上生物质为原料的乙醇大规模工业化生产，成本相对于石油已具有可竞争性，乙醇将顺理成章地进入工业基础原料领域。农业专家石元春院士指出，发展生物质能源对我国而言，更重要意义在于发展农业和扩大农民增收。他认为，生物质产业从原料到产品，为农业在初级农产品生产和农产品加工之外，开拓了新战场，使农民又多了一条宽阔的增收渠道。丰原集团董事长李荣杰给记者算了一笔账，如果将秸秆利用技术产业化，以50公里为半径建设小型秸秆加工厂，那么按秸秆到厂价每吨400元，农民每亩就可增收200元以上。专家测算，如果我国每年能利用全国50%的作物秸秆、40%的畜禽粪便、30%的林业废弃物，

玉米成份是淀粉

1 淀粉水解成葡萄糖

(C6H10O5)n+nH2O--------->nC6H12O6

2 葡萄糖分解生成乙醇

C6H12O6----->C2H5OH+2CO2

酒精的工业生产方法 可分为发酵法和化学合成法两大类；

（1）发酵法 是利用淀粉质原料或糖质原料，在微生物的作用下生成酒精，根据原料的不同，又可分为：A.淀粉质原料发酵生产酒精 这是我国当前生产酒精的主要方法，它是利用薯类、谷物及野生植物等含淀粉的原料，在微生物的作用下将淀粉水解为葡萄糖，再进一步发酵生成酒精。整个生产过程包括原料蒸煮、糖化剂制备、糖化、酒母制备、发酵及蒸馏等工序。

B.糖蜜原料发酵生产酒精 直接利用糖蜜中的糖分，经过稀释并添加部分营养盐，借酒母的作用发酵生成酒精。 C.亚硫酸盐纸浆废液发酵生产酒精 造纸原料经亚硫酸盐液蒸煮后，废液中含有六碳糖，这部分糖在酵母作用下可以发酵生成酒精，主要是工业酒精。

（2）化学合成法生产酒精 是利用炼焦炭、裂解石油的废气为原料，经化学合成反应而制成酒精。生产方法又可分为间接水合法和直接水合法两种，目前工业上普遍采用后者。

A.间接水合法 又称硫酸水合法，它的生产过程是将乙烯与硫酸经加成作用生成硫酸氢乙脂，再进行水解，生成乙醇和硫酸。此法的缺点是对设备腐蚀严重，酸消耗较多，优点是对原料气体的纯度要求不高，设备简化，易与上马。

B.直接水合法 乙烯与水蒸气在磷酸催化剂存在下，在高压高温下可直接发生加成反应，生成酒精。此法要求乙烯纯度在98%以上的原料气，需要采用特出的方法分离裂解其中各种组分，对设备、材料都提出了较高的要求，但此法步骤简单，无腐蚀问题。

1、废料可以作为饲料，而且是非常好的饲料。

玉米饲料主要是指在现代化技术和设备的燃料乙醇工厂，用玉米籽实与精选酵母混合发酵生产乙醇和二氧化碳后，剩余的发酵残留物通过低温干燥形成的共生产品。在生产乙醇过程中，玉米中占籽实2／3的淀粉发酵形成乙醇和二氧化碳．另外的1／3则形成共生产品，由于这些共生产品蛋白质含量高，故称为蛋白质饲料。

2、废料成份见1

3、生产工艺见1

4、如果你认为不够详细，告诉我。