166 2005, Vol.26,增刊食品科學(xué)※專題論述燃料乙醇在中國發(fā)展利用何淑芳，孫君社，蘇東海(中國農(nóng)業(yè)大學(xué)食品與營養(yǎng)工程學(xué)院，北京100083)摘要: 燃料乙醇是一種可持續(xù)發(fā)展的新興能源。燃料乙醇在我國試用點的使用情況、遇到的問題及相關(guān)政策。我國發(fā)展燃料乙醇工業(yè)和使用乙醇汽油、乙醇柴油對緩解石油緊缺矛盾、改善環(huán)境、促進(jìn)糧食消費及農(nóng)業(yè)的產(chǎn)業(yè)化等，具有戰(zhàn)略性意義。關(guān)鍵詞:乙醇;乙醇汽油;乙醇柴油:秸稈Ddevelopment and Uilization of Fuel Alcohol inChinaHE Shu-fang, SUN Jun- she, SHU Dong-hai(College of Food Science and Nutitional Engineering, China Agricultural University, Beiing 100083, China)Abstract : The production of fuel alcohol can realize sustainable development of energy supply. The status of fuel alcobol onprobation in china is intoduced.Due to encountering several issues,the active and propositional policies related are presented.Developing the industry of fuel alcohol in china and, scaling up gas alcohol,diesel alcohol oil in china,can reduce the tensity offossil oil, protect our environment, expand consumption of grain, and accelerate agriculural industialization.Key words: alcohol; gas alcohol; diesel alcohol oil; corm stalk中圖分類號: Q81文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A文章編號: 1002-6630(2005)增刊 -0166-04由于我國經(jīng)濟的發(fā)展速度加快，石油化工工業(yè)高速稱汽油醇，商品名Gasohol).發(fā)展，并且正在成為汽車的生產(chǎn)、消費大國，石油的1車用 乙醇汽油在我國的試用消耗量猛增。為保證國民經(jīng)濟發(fā)展的需要，保證國家的石油安全，從1993年開始大量進(jìn)口石油，我國一直是車用乙醇汽油雖然在國外已經(jīng)成功使用，但在我國一個石油凈進(jìn)口國，現(xiàn)在的石油進(jìn)口量居世界第二位。卻是一項全新的工作。車用乙醇汽油的生產(chǎn)和使用涉及現(xiàn)在，我國的石油年生產(chǎn)能力達(dá)到1.6億噸，原定到糧食供給、乙醇生產(chǎn)、混配、銷售等各個環(huán)節(jié)，需到2005年石油進(jìn)口量達(dá)到1億噸的預(yù)計在2004年就已經(jīng)要制定相應(yīng)的法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)，培育消費市場，建立新的突破。預(yù)計,我國在2010年的石油進(jìn)口量將達(dá)到1.2~物流管理體系等，是一項較復(fù)雜的系統(tǒng)工程。為了確1.3億噸，到2020 年更將達(dá)到2.3億噸。在我國石油消保車用乙醇汽油推廣使用工作的有序展開，由國家計委費不斷增長的情況下，發(fā)展燃料乙醇對國家能源安全具牽頭，建立了以國家計委為組長單位、國家經(jīng)貿(mào)委、有重要意義。而從2003年底到今年初，國內(nèi)許多省市中石油、中石化為副組長單位，國務(wù)院有關(guān)部委及相尤其是沿海省市開始出現(xiàn)"油荒"，其中江蘇、浙江等關(guān)單位參加的推廣使用車用乙醇汽油工作領(lǐng)導(dǎo)小組。地尤其嚴(yán)重，汽柴油價格大幅上漲，緊接著全國汽柴考慮到我國目前尚不具備在全國范圍內(nèi)大面積生產(chǎn)油價格開始上調(diào)。在能源緊張的同時，國家大力推行和推廣使用車用乙醇汽油的條件，國家采取了試點建設(shè)的乙醇汽油的使用情況近來引起各方關(guān)注，因此，加的辦法，按照"定點生產(chǎn),定向流通"的原則，確定快乙醇汽油的推廣迫在眉睫["]。了吉林省新建、河南省和黑龍江省老廠改擴建三個試點為防止燃料乙醇流入食用酒精市場而被飲用，需將項目，中國煤化工用乙醇汽油推廣使燃料乙醇變性，即在燃料乙醇中加入變性劑(適量汽油)用發(fā)展HCNMH G后形成變性燃料乙醇。車用乙醇汽油是在汽油中加入一2001年6月20日，河南省鄭州、洛陽、南陽三定比例的變性燃料乙醇形成的一種新型混合燃料(國際 上市中心城區(qū)開始試點使用車用乙醇汽油。2002 去年3月收稿日期: 2005-07-11※專題論述食品科學(xué)2005, VoL. 26,增刊1678日,經(jīng)國家批準(zhǔn)，河南省車用乙醇汽油封閉運行試點2005年年初，國家發(fā)改委會同公安部、財政部等工作，在上述三市中心城區(qū)全面啟動。8部委發(fā)出通知，除已批準(zhǔn)的黑龍江、吉林、遼寧、河南省車用乙醇汽油試點辦給出了- -組最新數(shù)據(jù):河南、安徽5省以外，湖北、山東、河北、江蘇等兩年來，鄭州、洛陽、南陽三市近20萬輛車參加了封地區(qū)也將進(jìn)行乙醇汽油使用試點。這些省份將在2005年閉運行，共"喝掉”乙醇汽油19.9萬噸，這對于我國這年底實現(xiàn)車用乙醇汽油代替其他汽油。目前，我國車個原油進(jìn)口大國來說，等于節(jié)省了近億美元的外匯。不用乙醇汽油是變性燃料乙醇和無鉛汽油1:9體積比的混合僅如此，車用乙醇汽油的推廣使用，還為河南省糧食物，在加入10%的燃料乙醇后，汽油的辛烷值大約增轉(zhuǎn)化開辟了新途徑，從一 -定程度上緩解了農(nóng)民賣糧難問.加3個單位，抗爆指數(shù)大約增加2個單位，而尾氣中的題。有關(guān)專家認(rèn)為，此舉將對我國能源使用結(jié)構(gòu)產(chǎn)生CO排放量減少30%左右。另外，通過8萬公里行車試重大影響。另據(jù)統(tǒng)計表明，兩年來，河南全省共銷售驗，結(jié)果表明co的排放明顯降低，碳氧化合物的排放變性燃料乙醇1.9萬噸，消化陳化糧7.5萬噸，減少陳大幅降低，氮氧化合物的排放稍有增加?？偟奈廴疚锘Z財政補貼1500萬元。自2002年3月8日河南省南陽排放量下降。雖然燃用E10車用乙醇汽油之后，燃油消市率先開始試點后，到2003 年3月8日，南陽市在全耗程度不同地增加，但對加速性能、冷啟動性能、發(fā)市13個縣市區(qū)進(jìn)行了全區(qū)域封閉、城鄉(xiāng)一體化的試點。動機油 的表面沉積物及其氧化傾向、橡膠件性能等無明乙醇汽油銷量日均260噸，超過預(yù)期日均200噸的水平,顯影響，對相關(guān)金屬零部件無明顯腐蝕作用。且日銷售量不斷上升。三個城市目前都已完成了試點任目前，我國燃料乙醇的生產(chǎn)原料主要有玉米、小務(wù)，達(dá)到了預(yù)期目的。實踐證明推廣使用車用乙醇汽麥。黑龍江、吉林北方玉米產(chǎn)區(qū)生產(chǎn)燃料乙醇的主要油在理論和實際上都是可行的。這次試點，河南省共原料為玉米，其轉(zhuǎn)化比例為3.2噸玉米才能生產(chǎn)出1噸改造三個城市的710座加油站，共有計20萬臺車、19乙醇。但由于生產(chǎn)工藝不同，水分較大的玉米同樣可萬臺摩托車參與試點使用乙醇汽油，試點期間全省共銷以投入生產(chǎn)。由于玉米陳糧存量已不多，現(xiàn)階段主要售乙醇汽油17.6萬噸;試點結(jié)束至今，乙醇汽油已經(jīng)利用新.上市的玉米進(jìn)行生產(chǎn)。按照玉米收購價1050元1得到了廣大車主的接受，銷量仍在穩(wěn)步增長[2]。.噸來計算，生產(chǎn)1噸乙醇所耗費的原材料價格為3360元2003年，河南省環(huán)保監(jiān)測站在城鄉(xiāng)一體化試點的南左右，加上水、電、人工等加工費用，1噸乙醇的總.陽市的汽車尾氣監(jiān)測結(jié)果顯示，汽車使用乙醇汽油與使成本在4000元左右。生產(chǎn)上國家給予補貼，但并不穩(wěn)用普通汽油相比，在正常行駛的情況下，尾氣排放的.定于一個標(biāo)準(zhǔn)。例如:近期，由于遼寧地區(qū)剛剛推廣有害物質(zhì)中，一氧化碳減少45.5%，碳?xì)浠衔餃p少乙醇汽油的使用，補貼比例較高約為2500元/噸。而35%，氮氧化物減少近15%，大氣質(zhì)量得到明顯改善。河南地區(qū)的生產(chǎn)燃料乙醇的主要原料為小麥，以陳糧為目前，河南省的乙醇汽油試點工作已經(jīng)走上了制度化、主，轉(zhuǎn)化3.5噸小麥才能生產(chǎn)出1噸乙醇。每噸的總成規(guī)范化管理的軌道，乙醇汽油的生產(chǎn)、市場、安全管本在4000元上下。銷售價格為汽油出廠價乘以0.9111,理基本做到有章可循。國家補貼約為2000元1噸[31。另據(jù)統(tǒng)計表明，兩年來，河南全省共銷售變性燃乙醇汽油在帶給人們欣慰的同時，仍存在-些亟待料乙醇1.9萬噸，消化陳化糧7.5萬噸，減少陳化糧財解決的"遺留問題"。一是價格問題，二是法規(guī)問題。政補貼1500萬元。看不見的效果還顯現(xiàn)在環(huán)保方面:國家規(guī)定乙醇汽油 必須與同標(biāo)號的普通汽油"同升同價洛陽市環(huán)保監(jiān)測站對8輛汽車跟蹤監(jiān)測15d顯示，與普", 但是天冠集團(tuán)每生產(chǎn)- -噸乙醇，成本高達(dá)4000多通汽油相比，汽車使用乙醇汽油后一氧化碳平均排放量元，但天冠把乙醇賣給中石化，每噸的價格卻還不到降低60%以上，碳氧化合物、氮氧化合物、二氧化氮3000元，成本高，售價低，需要國家拿出大筆資金對等都有不同程度降低。鄭州、南陽兩市環(huán)保部門也反.廠家進(jìn)行補貼。因此，降低乙醇的生產(chǎn)成本，增強乙映，城市大氣質(zhì)量得到明顯改善。醇汽油的市場競爭力，是最關(guān)鍵的現(xiàn)實問題。再者，2004年9月初，國家有關(guān)部門立項以后，中國石乙醇汽油未被國家規(guī)定為成品油， 使得其銷售成為全面推油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院對12輛試驗車廣 車用乙醇汽油的障礙，相關(guān)法律法規(guī)應(yīng)該進(jìn)一步完善。型(夏利、桑塔納、富康牌轎車各4輛)，進(jìn)行了不同.2乙醇柴油的發(fā)展比例(7.7V%、10V%、15V%)變性燃料乙醇汽油組分的試驗，結(jié)果表明，變性燃料乙醇調(diào)入汽油后，辛烷值中國煤化工羊消費柴油61.2Mt、汽升高，可明顯提高汽油抗爆性能，使汽油中的調(diào)合辛油CN M H G柴汽比低于消費柴汽烷值也提高。其次是由于乙醇具有較高的含氧量，能比。推C醇?xì)庥秃螅偷漠a(chǎn)量相應(yīng)增加，使得汽夠促進(jìn)燃燒，降低汽車尾氣排放。油供應(yīng)過剩。柴油資源不足的矛盾更加出。而且每年168 2005, VolL.26,增刊愈品科學(xué)※專題論述消費35.0Mt左右汽油中即使是E10乙醇汽油(美國1999年用該發(fā)明方法生產(chǎn)的飼料可代替魚粉，用于配合飼料的乙醇汽油銷量僅汽油總銷量的12%)，每年只能消費乙醇生產(chǎn)，并可降低飼料成本[6]。1.05Mt。美國ADM公司現(xiàn)已開展了乙醇油的研究工從環(huán)境保護(hù)的角度來看，燃料乙醇作為內(nèi)燃機的作。據(jù)介紹，含乙醇15%、其它添加劑5%、柴油80%代用燃料在科學(xué)家們的眼中仍然有些不可克服的缺點。的乙醇柴油已在柴油車上進(jìn)行386km(240kmile)的行車試植物燃料作為內(nèi)燃機的代用燃料，初看起來可以不造成驗。結(jié)果表明，可使油車尾氣中顆粒物的排放量減少大氣中的二氧化碳的增加，因為植物中的碳元素幾乎都20% ~30%。因每加侖柴油的成本要上升5美分，經(jīng)濟是來自空氣中的二氧化碳。但是從植物中提取內(nèi)燃機所性比普通柴油要降低5%。目前，我國年消費62.0Mt左需要的燃料的過程中，卻要消耗很多能源。這樣，從右的柴油中，若有20%的柴油是含15%乙醇的乙醇柴目前的技術(shù)水平來看，從植物中提取乙醇作為內(nèi)燃機的油,每年將消耗燃料乙醇1.86Mt轉(zhuǎn)化糧食近6.0Mt.顯然代用燃料并不能獲得很多能量。如果乙醇提煉過程中所我國應(yīng)重視乙醇柴油研究開發(fā)。需要的能量來自石油或煤炭，則對大氣的二氧化碳平衡目前乙醇柴油的研究主要是乙醇和柴油的相溶性及也無益處。從植物中提煉乙醇的另一個問題是增加污其影響因素，助溶劑的開發(fā),乙醇柴油的主要物化性質(zhì)和水。提煉1L乙醇要產(chǎn)生污水10~12L。在德國，如果燃燒、排放性質(zhì)的研究。乙醇含量越低，柴油中芳烴.在汽油中加入體積分?jǐn)?shù)為5%的由植物加工的乙醇就會增和輕組分含量越高;溫度越高，水含量越低,助溶劑表加相當(dāng)于兩千萬人口所產(chǎn)生的廢水，也就是德國全國生面活性越高，則乙醇與柴油的相溶性越好，同時乙醇活污水的1/4.柴油的溶水性也越好。柴油中加入乙醇后腐蝕性稍有增4對我國燃料乙醇工業(yè)的結(jié)構(gòu)、 發(fā)展和前景的建議大，十六烷值、閃點、黏度、低熱值、初餾點均降低,其中閃點降到約16e,初餾點降到約77e.燒乙醇柴4.1 燃料乙醇工業(yè)的結(jié)構(gòu)油的發(fā)動機油耗率增大，能耗率減小，熱效率提高;用淀粉來生產(chǎn)乙醇是發(fā)展燃料乙醇工業(yè)的第一線，CO和碳煙及顆粒排放物明顯降低4.1。第二線是用含纖維的秸桿做原料來發(fā)展壯大，而且能夠.持久，就是在糧食不足的情況下，也可繼續(xù)生產(chǎn)燃料.3利用纖維生物質(zhì)原料生產(chǎn)燃料乙醇乙醇。在我國，來自農(nóng)田及森林的廢棄物如玉米桿、世界的糧食供應(yīng)仍是- 大問題。以糧食為原料生產(chǎn)稻麥桿等多達(dá)8億噸，其所含能量約與3億噸石油相等，燃料乙醇必將受到限制。從開辟新能源和解決環(huán)境污染若將年產(chǎn)含纖維的廢物的百分之十五加以收集，用來做考慮，近年來以廢纖維為原料生產(chǎn)乙醇的研究日益受重原料，約可生產(chǎn)燃料乙醇兩千萬噸，這巨大的再生資視。廢纖維如秸稈類農(nóng)業(yè)廢棄物中，半纖維素含量豐源可能成為國家未來的主要液體燃料之一。太陽能經(jīng)植富，而半纖維素主要由D-木糖組成。木糖過去一直被物的綠葉轉(zhuǎn)換為可做汽車燃料的能源，可取之不盡。認(rèn)為不能被微生物發(fā)酵成乙醇。直到1980年，Wang 等處理秸桿所需的“纖維糖化酶”目前尚屬昂貴。人提出木糖可被一些微生物發(fā)酵成乙醇。 隨著植物纖維根據(jù)小試結(jié)果，如用固態(tài)發(fā)酵的手段，此類酶產(chǎn)品的素水解技術(shù)的不斷改進(jìn)和發(fā)展，特別是蒸汽爆破技術(shù)的造價可降低將近十倍，如將現(xiàn)有小試成果及技術(shù)成功的應(yīng)用，微生物本身代謝戊糖的能力，已成為決定植物.中間試驗擴大，則由秸稈為原料的第二線靈活利用與善纖維素原料水解液戊糖發(fā)酵成敗的關(guān)鍵。加配合，則我國燃料乙醇工業(yè)將有持久的、壯大的光現(xiàn)在，我國酒精行業(yè)面臨問題主要是原料、成本明前途[7]。和污染三個問題。解決發(fā)酵酒精原料的根本出路，在4.2 陳糧轉(zhuǎn)化的問題于利用纖維原料代替糧食;酒精生產(chǎn)與飼料生產(chǎn)相結(jié)合,雖然生產(chǎn)燃料乙醇是糧食轉(zhuǎn)化的重要途徑，乙醇汽飼料糧先釀酒,酒糟再生產(chǎn)蛋白質(zhì)飼料。現(xiàn)已經(jīng)利用蔗糖油- - 旦在市場推廣，必須確保燃料乙醇貨源穩(wěn)定不允許蜜發(fā)酵酒精廢液(渣)生產(chǎn)活性酵母高蛋白飼料的發(fā)明，中斷供應(yīng)，否則將引起油品市場秩序的混亂，這就要求有穩(wěn)定數(shù)量的糧食可供轉(zhuǎn)化。我國是人口大國，前酶或酸幾年糧食豐收，糧食儲備充足，但糧食產(chǎn)量受自然條件制約，必須既考慮當(dāng)前，又著眼長遠(yuǎn)，綜合平衡國纖維原料一預(yù)處理→COz<解→水解處理液內(nèi)的糧食生產(chǎn)與需求。確定可用于生產(chǎn)乙醇的糧食數(shù)量，中國煤化工業(yè)，規(guī)劃乙醇汽油調(diào)成品酒精雜←蒸餾←(同步)發(fā)酵配中心|YHCN M H G失控建成了若干大型醇油醛酯餾分，酒精蒸氣酒母燃料乙醇生產(chǎn)廠和配套建設(shè)乙醇汽油調(diào)配中心、銷售網(wǎng)絡(luò)后，因糧食供應(yīng)得不到保證，燃料乙醇生產(chǎn)廠停工，※專題論述食品科學(xué)2005, VoL. 26,增刊169銷售系統(tǒng)無乙醇汽油可售。醇汽油試點工作的順利進(jìn)行，但在更大范圍內(nèi)推廣車用.4.3乙醇汽油成本仍需再降乙醇汽油，仍靠政府監(jiān)管并不能保證推廣成功。這一用玉米為原料生產(chǎn)酒精，3噸玉米可生產(chǎn)1噸酒精，方面需要推廣車用乙醇汽油盡快有法律依據(jù)，同時也提其酒糟可通過先進(jìn)的回收全部轉(zhuǎn)化為飼料，如果以薯類出了車用乙醇汽油需要進(jìn)-步降低成本的問題[91。為原料生產(chǎn)酒精，2.8 噸生產(chǎn)1噸酒精。酒精廠單獨生2004年巴西為推廣汽車燃燒甘蔗酒精，開發(fā)靈活燃產(chǎn)酒精是虧損的，如果將生產(chǎn)的富產(chǎn)物酒糟和二氧化碳料汽車。大眾公司生產(chǎn)的靈活燃料汽車也要在中國推綜合利用，則可盈利。車用乙醇汽油試點，最明顯的廣?，F(xiàn)在巴西近2/3的甘蔗用于生產(chǎn)酒精，比用于生產(chǎn)特色就是行政強制性推廣為主，配套以一定的市場機糖的甘蔗總量還大。從保護(hù)我們國家的酒精汽車 知識產(chǎn)制:但要在一個省乃至更大的區(qū)域推廣，以政府強制性權(quán)著想，我們在大力發(fā)展燃料乙醇工業(yè)的同時，還應(yīng)行政措施為主的辦法將會帶來更大的困難。要解決這一加快速度發(fā)展燃料乙醇汽車。問題的核心就是要不斷降低車用乙醇汽油成本18]。參考文獻(xiàn):從河南三個城市的試點情況分析，各地普遍提出建議要加快車用乙醇汽油推廣的立法工作。在鄭州的試點1] 劉全根.乙醇汽油的應(yīng)用[D].煉油設(shè)計, 2002, 32); 40-43.工作中，一度出現(xiàn)了乙醇汽油銷量節(jié)節(jié)下滑的現(xiàn)象，-2] 葉振華.無水酒精汽車混合燃料的現(xiàn)狀和發(fā)展[D].化工進(jìn)展, 2001,(1): 4-5.方面是司機們尚未接受車用乙醇汽油，司機們對同升同3] 曹湘洪.我國發(fā)展燃料乙醇和乙醇汽油應(yīng)注意的若問題[J].石油煉價的乙醇汽油認(rèn)可度不高;另一方面，加油站進(jìn)兩檔車制與化工, 2001, 32(6): 7-10.用乙醇汽油的批發(fā)價要比普通汽油批發(fā)價每噸分別高6004] 古文英,史權(quán),彭勃,等.乙醇柴油的研究現(xiàn)狀[].西安石油大學(xué)學(xué)報, 2004, 19(6): 57-63和360元左右，導(dǎo)致加油站利潤急劇下滑，給試點工作[5] 路景雙,孫發(fā)民，趙建航,等國內(nèi)外汽柴油現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[)].應(yīng)帶來很大的被動。隨后河南省與中石化協(xié)商后采取了降用能源技術(shù)，2001, 69(3): 8-9.價讓利策略，才扭轉(zhuǎn)了乙醇汽油銷量下滑的局面。但6] 孫君社,蘇東海,李雪.秸稈同步固態(tài)發(fā)酵法生產(chǎn)酒糟飼料蛋白的新問題緊隨而來。由于乙醇汽油生產(chǎn)成本偏高，加.上初步研究飼料工業(yè), 2002, 23(9); 32-34.銷售環(huán)節(jié)幾次降價讓利后，加油站處于微利狀態(tài)，嚴(yán)7] 張強，陸軍,等.玉米秸稈制酒精[]，釀酒科技, 2004, (2): 57-58.8] 李曉輝.加快開發(fā)綠色能源“汽油醇"[J]. 科技情報開發(fā)與經(jīng)濟.重影響了試點工作的正常進(jìn)行。與此同時，在試點期2004, 143); 86-87.間，河南三個城市加大監(jiān)督管理力度，保證了車用乙9] 黃治玲.燃料乙醇產(chǎn)業(yè)的全球發(fā)展概況D化工管理2002, (3): 3435.中國煤化工MYHCNMHG