年產(chǎn)1萬噸秸稈乙醇項(xiàng)目建議書-預(yù)覽頁
【正文】 化法等)→水解工藝(有稀酸、濃酸、酶水解) → 發(fā)酵 (有同步糖化發(fā)酵法、固定化細(xì)胞發(fā)酵、木糖發(fā)酵)→出池→蒸餾→脫水→變性處理→燃料乙醇。木質(zhì)素是以苯丙基為基本結(jié)構(gòu)單元連接而成的高分枝多分散性高聚物,非常難于被降解。（2）預(yù)處理植物細(xì)胞壁中，微纖絲被半纖維素和木質(zhì)素通過物理和化學(xué)作用所包裹，不利于纖維素酶對纖維素的進(jìn)攻，未經(jīng)預(yù)處理的植物纖維原料的天然結(jié)構(gòu)存在許多物理和化學(xué)的屏障作用，纖維素酶水解得率低，僅為 10%～20％左右，植物纖維原料在酶水解前必須經(jīng)過預(yù)處理，達(dá)到細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)破壞(包括破壞纖維素木質(zhì)素半纖維素之間的連接、降低纖維素的結(jié)晶度和除去 表 1 植物纖維原料的組成(單位：％，干基)原料 纖維素 戊聚糖 木質(zhì)素 苯醇提取物 灰分玉米桿 稻 草 樺 木 紅 松 25 木質(zhì)素或半纖維素)、增加纖維素比表面積的目的，以便適合于纖維素酶的作用。在各種預(yù)處理方法中，蒸汽爆碎法適合于植物纖維原料的預(yù)處理，在蒸汽爆碎過程中，物理和化學(xué)的作用使半纖維素水解成單糖和寡糖，部分木質(zhì)素溶解而使得原料適合于纖維素酶的作用。（3）纖維素酶及酶水解纖維素酶是降解纖維素成為其葡萄糖單體所需的一組酶的總稱，它不是單種酶，而是起協(xié)同作用的多組分酶系。其化學(xué)反應(yīng)式為：C 6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 + 2 ATP (放出能量:118 kJ/mol) 文字式為：糖（葡萄糖、果糖或蔗糖） → 醇類（乙醇） + 二氧化碳 + 能量 (ATP)。（5）蒸餾、脫水和變性蒸餾法是用來提高液體酒精度的一種工業(yè)生產(chǎn)方法，即先給含水較多的酒精加熱使它汽化，把蒸氣引出，再經(jīng)過冷凝管冷卻液化成純度較高的酒精溶液。乙醇變性處理是指加入 2%一 5%(v/v)的變性劑(車用無鉛汽油)后,使其成為與食用酒精相區(qū)別而不能飲用的燃料乙醇。較先進(jìn)的污水處理工藝是采用“厭氧、好氧結(jié)合”工藝對生產(chǎn)和生活污水進(jìn)行治理，處理后排放出水的水質(zhì)達(dá)到國家《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB89781996)中一級標(biāo)準(zhǔn)。其經(jīng)厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣經(jīng)氣水分離及脫 S 處理后送儲氣罐，通過管道則可用于鍋爐燃料。由于秸稈產(chǎn)量未列入有關(guān)部門的統(tǒng)計范圍，直接測量農(nóng)作物秸稈單位面積的產(chǎn)量也比較困難，因而秸稈的產(chǎn)量通常依據(jù)農(nóng)作物的產(chǎn)量計算而得，即采用“秸稈系數(shù)”法估測秸稈產(chǎn)量。 表 3 我縣各類農(nóng)作物秸稈的種類及其對應(yīng)的秸稈系數(shù)作物種類 作物名稱 秸桿系數(shù)水 稻 玉 米 高 粱 食小 麥 大 豆 油菜籽 向日葵 式式中：S———秸稈資源量； k———秸稈的種類數(shù)； sj———某種農(nóng)作物的籽實(shí)產(chǎn)量； Dj———某種農(nóng)作物對應(yīng)的秸稈系數(shù)。種植水稻 21 萬畝，應(yīng)產(chǎn)水稻 萬噸；種植玉米 萬畝，應(yīng)產(chǎn)玉米 萬噸；種植小麥 萬畝，應(yīng)產(chǎn)小麥 萬噸；種植油菜 16 萬畝，應(yīng)產(chǎn)菜籽 6 萬噸。這樣即浪費(fèi)了資源，又污染了環(huán)境。隨著纖維素酶酶解和發(fā)酵技術(shù)的不斷進(jìn)步，秸稈中的半纖維素也可部分或全部轉(zhuǎn)化為乙醇，可產(chǎn)燃料乙醇的數(shù)量還將大幅度提高。工藝流程為：（農(nóng)作物秸桿）——收集——粉碎——蒸汽連續(xù)爆碎——纖維酶水解——過濾——酵母發(fā)酵——過濾——蒸餾——冷凝——脫水——（無水乙醇）——變性——（燃料乙醇）產(chǎn)品方案為：以燃料乙醇為主產(chǎn)品，以二氧化碳、沼氣、DDGS 飼料和有機(jī)肥為副產(chǎn)品。副產(chǎn)品還可以進(jìn)一步深加工生產(chǎn)高附加值產(chǎn)品。木質(zhì)素是一類以苯丙烷單體為骨架、具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的無定形高聚物，由于結(jié)構(gòu)中含有羥基和醚鍵，可以利用這些性質(zhì)制備一些化工產(chǎn)品，例如木質(zhì)素磺酸鹽，可用作混凝土減水劑、染料分散劑、石油鉆井與采油助劑等。目前, 國家對燃料乙醇實(shí)行特殊定價政策并且有專門財政補(bǔ)貼以使市場上燃料乙醇價格略低于汽油價格,從而增強(qiáng)燃料乙醇相對于汽油的市場競爭力。纖維燃料乙醇噸成本因不受原料價格的控制，大約一直在6000 元/噸左右，在取得國家補(bǔ)貼的情況下，仍與上述各年度的實(shí)際收入相比還有 81—588 元/噸的虧損。據(jù)悉，2022 年國家給予安徽豐原生化（以玉米為原料）的補(bǔ)貼是 2251 元/噸,超過規(guī)定標(biāo)準(zhǔn),以補(bǔ)貼由于原料和汽油的價格波動造成的虧損，使其燃料乙醇業(yè)務(wù)加上政府補(bǔ)貼后的毛利率達(dá)到 20%以上。一是爭取國家對于以秸桿為原料的燃料乙醇生產(chǎn)企業(yè)建廠補(bǔ)貼。因此，秸桿燃料乙醇項(xiàng)目符合國家的產(chǎn)業(yè)政策，并且，在未來它承擔(dān)著改變中國能源結(jié)構(gòu)重任。CDM 項(xiàng)目的核心內(nèi)容是允許發(fā)達(dá)國家應(yīng)用資金和技術(shù)與發(fā)展中國家合作，在發(fā)展中國家實(shí)施生物質(zhì)能的開發(fā)和利用，從而達(dá)到減少溫室氣體排放的目的。但實(shí)際售價僅為 6200 元/噸，與成本持平，取得的國家補(bǔ)貼部分為純利潤。同理，乙醇的深加工可給企業(yè)帶來更大的利潤。項(xiàng)目除了具有良好的經(jīng)濟(jì)效益外，還有利于刺激農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，穩(wěn)定糧食價格，鞏固農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)，提高農(nóng)民收入。生物能源僅有 1%—6%的光合作用效率。有待開發(fā)高活性的纖維素酶。半纖維素酶解后產(chǎn)生的大量五碳糖還不能被發(fā)酵利用，這是目前生物技術(shù)發(fā)展的瓶頸和開發(fā)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。建設(shè)地點(diǎn)應(yīng)選擇在城東 108 沿線的洋州鎮(zhèn)污水處理廠附近，一是降低最遠(yuǎn)種植戶的運(yùn)費(fèi)，二是覆蓋平川地區(qū)的收購半徑最小，三是就地解決加工污水處理。5 萬噸的生產(chǎn)規(guī)模，主要考慮到以糧食為原料生產(chǎn)燃料乙醇的生產(chǎn)線，年產(chǎn)量至少 20萬噸才能形成規(guī)模效應(yīng)，而以秸稈為原料生產(chǎn)燃料乙醇的生產(chǎn)線規(guī)模則不能太大，年產(chǎn)量 5 萬噸為宜，這是原料的運(yùn)輸半徑不宜過大的緣由。二期工程計劃總投資額為 億元（不包括熱電廠） ，投產(chǎn)后年總產(chǎn)值可達(dá) 3 億元，年利稅總額為 億元，扣除原料和加工費(fèi)用，3 年可收回全部投資額。它不但實(shí)現(xiàn)了廢物資源化、無害化、減量化和再生化，今后還將承擔(dān)起改變中國能源結(jié)構(gòu)的巨大重任
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