纤维素乙醇关键技术及进展.pdf

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1、键霭纤维素乙醇关键技术及进展琥碑墓蚕林鑫武国庆[1国家能源生物液体燃料研发(实验)中心，北京100020；2中粮营养健康研究院生物技术中心，北京102209]doi：{O，3969／jisso1674—0319201502002近三四十年来，为保障能源安全、减少大气污染及发展农村经济，燃料乙醇异军突起，乙醇汽油应用规模逐步增加，使得传统酿酒工艺进入液体能源领域。伴随原料的转换，在化学工程和发酵工程等学科的交叉带动下，逐步孕育了纤维素乙醇工程这一新的分支。2012年完成的中试经济评价为纤维素乙醇产业化奠定了基础，在技术指标

2、上虽与玉米乙醇有一定距离，但已初步具备产业作者简介化条件。文章概述了纤维素乙醇工业化在原料、酶制剂成本、发酵效率、能耗林鑫，硕士，中粮营养健康研究院研究员，主要研究方向为生物质能源和水耗、专用装备方面所面临的主要挑战，在此基础上总结了纤维素乙醇预处与化工、工业酶制剂的应用。理、酶解、发酵关键技术的研发进展及其在产业中的应用，讨论了研发的热点E—mail：linxin@cofcoCOrn和难点，并对产业化发展模式及今后的技术发展方向作了展望。①参考文献自20世纪70年代以来，为缓解石油上百套中试装置②，2012年纤维素乙醇

3、完短缺、解决“三农”问题、推进生态环成中试技术经济验证后，示范装置也已保，燃料乙醇产业得以发展，使用量逐陆续开始建设。截至2014年底，世界已年增加，2014年世界燃料乙醇产量已达有8套装置投入试运行，累计产能超过40~7400万吨，由传统的酿造领域跨入液万吨／年。表l列出了世界主要纤维素乙醇体运输燃料领域。近十年来，在向非粮示范装置，预计~U2ol7年，全球至少原料转换的过程中，纤维素乙醇工程这有25个项目投产，纤维素乙醇年生产能一新兴学科分支逐步形成。力超过100万吨。纤维素乙醇较第一代燃料乙醇在经过多年中试研发的努

4、力，示范装能量投入产出、温室气体减排方面有较置的技术水平已达到较高的程度，采用大的优势，作为第二代燃料乙醇已在美先进技术的纤维素乙醇酶解底物固含量国、巴西、欧洲、中国等国家／地区建成已达到25％，得到糖浓度达140g／L，发l6堂产I2015．02(3月)．WWW．biobusiness．corn．gn纤维素乙醇关键技术及进展酵后乙醇浓度接近6％(质量分数)。然件限制，可收集时间较短，收集条件较④参考文献为苛刻；另外，国产机械设备相对落RFACelebratingsevenyearsofthe而，这与技术成熟、发酵乙醇浓

5、度超过renewablefuelstandardhttp：／／www．ethanolrfaore,／page／-／RFA％20Documents／EISA~／o207一Year％2015％(质量分数)的玉米乙醇相比，整体后，技术及质量标准体系不完善，使这Anniversary．pdf?noedn=12014-12-17经济性还有待提升。一问题格外突出。国家发展改革委、⑤参考文献农业部、财政部在2011年11月发布的SoleckiM，SeodelA，EpsteinBAdvancedbiofuelmarketreport20

6、13Callfornia：EnvironmentalEntrepreneurs，2013l纤维素乙醇工业化遇到的主要挑战《“十二五”农作物秸秆综合利用实施⑥参考文献方案》中提出“秸秆收储运体系工程”BrownTR，BtownRCAreviewof剖析纤维素乙醇的各个工艺过程，的概念，要求探索建立有效的秸秆田间cellulosicbiofuelcommercial-scaleprojectsintheUnitedStatesBiofuelsBioprodBioref,2013，7(3)：遇到的主要问题可以归纳为以下五个。处

7、理、收集、储存及运输系统模式。因235—245一是原料。包括所需原料的获取以此，应加快建立以市场需求为引导，企⑦参考文献POET-DSM’sProjeetLIBERTYopens，as及收储运的专用设备与设施。在我国，业为龙头，专业合作经济组织为骨干，fantasybecomesrealhttp：／／wwwbioflxelsdigestcom／bdigest／2014／09／03，p0et—dsms-cellulosic—农民家庭是农业中最主要的生产经营主农户参与，政府推动，市场化运作，多biofuels—plant—o

8、pens—as—fantasy—becomes—real2014—09一O3体，2012年农村居民家庭经营耕地面积种模式互为补充的秸秆收集储运管理体⑧参考文献为2．34亩／人(1亩约为666．67平方米)，系。此外，若能在家庭经营基础上推进GranBiostartscellulosicethanolproductio