【正文】 以 木質(zhì)纖維類(lèi)生 物質(zhì) 生產(chǎn)燃料乙醇 盡管纖維素結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，纖維素酶解纖維素的作用機(jī)制目前尚不十分清楚，纖維素直接作為碳源進(jìn)行的研究還處于初級(jí)階段，但隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展， 實(shí)現(xiàn) 大規(guī)模 以秸桿為原料生產(chǎn)燃料乙醇 必 將成為現(xiàn)實(shí) ， 會(huì)迅速遍布全國(guó) ， 呈現(xiàn)激烈的競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)， 進(jìn)入蓬勃發(fā)展的新階段 。 目前， 農(nóng)場(chǎng)在 注重 該 項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性 的同時(shí)， 要 密切關(guān)注國(guó)內(nèi)外相關(guān)技術(shù)的 研 發(fā) 進(jìn) 展和國(guó)家的產(chǎn)業(yè)政策 變化， 應(yīng)與科研 部門(mén)和大專(zhuān)院校建立紐帶關(guān) 系， 密切 保持聯(lián)系 ，及時(shí) 獲取技術(shù)信息和技術(shù)支持 。 既可以充分利用本 場(chǎng)及周邊各農(nóng) 場(chǎng) 的 生物質(zhì)資料 ，又可以通過(guò)這種農(nóng)業(yè)深加工來(lái)調(diào)整農(nóng) 場(chǎng) 經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu) ，帶動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)黑龍江省軍川農(nóng)場(chǎng)是黑龍江畔的一顆璀璀璨明星 農(nóng)作物秸稈生產(chǎn)燃料乙醇項(xiàng)目 22 展 。 可與擬建的萬(wàn)噸 白 酒廠(chǎng) 相鄰 ，并 一起 作 為核心 企業(yè) ， 逐步形 成以生 物技術(shù)為 中 心內(nèi)容的川南生物技術(shù)工業(yè)園區(qū)。 黑龍江省軍川農(nóng)場(chǎng)是黑龍江畔的一顆璀璀璨明星 農(nóng)作物秸稈生產(chǎn)燃料乙醇項(xiàng)目 21 七、項(xiàng)目建議 根據(jù)上述分析， 我們建議我場(chǎng)上馬該項(xiàng)目應(yīng)實(shí)施兩步走戰(zhàn)略。纖維素酶存在生產(chǎn)效率低和生產(chǎn)成本高的問(wèn)題，目前生產(chǎn) 1gal(1gal=)乙醇纖維素酶的費(fèi)用為 30— 50 美分，必須研究開(kāi)發(fā)高活性的纖維素酶，使纖維素酶的成本降到 5美分 /gal 乙醇才具競(jìng)爭(zhēng)力。因此， 使 秸稈 具有 體積龐大、分布相對(duì)分散 等特點(diǎn)， 造成 運(yùn)輸、儲(chǔ)存 、 輻射的半徑太大 等缺點(diǎn) ， 成本 太高。同時(shí)，項(xiàng)目的建設(shè)還將間接推動(dòng)周邊地區(qū) 交 通運(yùn)輸業(yè)、建筑業(yè)、 飼料業(yè)、有機(jī)肥黑龍江省軍川農(nóng)場(chǎng)是黑龍江畔的一顆璀璀璨明星 農(nóng)作物秸稈生產(chǎn)燃料乙醇項(xiàng)目 20 產(chǎn)業(yè)、服務(wù) 業(yè)和 綠色 有機(jī)農(nóng)業(yè) 的發(fā)展，增加就業(yè)機(jī)會(huì)，社會(huì)效益顯著 。 乙醇脫水后，是生產(chǎn)乙烯、乙酸乙脂等 189 種化工、生物產(chǎn)品的原料， 2020 年乙烯的需求量達(dá)到 1800 萬(wàn)噸，每噸價(jià)格在 14000 元以上，但國(guó)內(nèi)只能滿(mǎn)足600萬(wàn)噸。 2020 年 第一季度核算結(jié)果，為 1659 元 /噸 （來(lái)源： 2020 年 10月 09日 08:46 鳳凰網(wǎng)財(cái)經(jīng) 版 ） 。 目前，汽油價(jià)格已達(dá) 7750 元 /噸 （ 隆眾石化商務(wù)網(wǎng) 2020 年6月 23日 報(bào) 價(jià)） ，現(xiàn)行燃料乙醇的理論售價(jià)應(yīng)為（ 7061 元 /噸 +政府補(bǔ)貼） ， 已超出成本，有結(jié)余 1061/噸。 二是申請(qǐng) CDM（清潔發(fā)展機(jī)制）項(xiàng)目資金 。因而限制了以玉米為原料生產(chǎn)燃料乙醇的發(fā)展，為以秸桿為原料生產(chǎn) 燃料乙醇 項(xiàng)目提供了更廣闊的生存空間。 如果爭(zhēng)取不到國(guó)家 在銷(xiāo)售環(huán)節(jié)的財(cái)政補(bǔ)貼 ， 這 81— 588元 /噸 的虧損 有望從下面兩個(gè)部分找回。政府定期對(duì) 以糧食為原料的燃料乙醇生產(chǎn)企業(yè) 乙醇結(jié)算價(jià)格和生產(chǎn)成本進(jìn)行核算，計(jì)算出合理的補(bǔ)貼價(jià)格，根據(jù)企業(yè)之前銷(xiāo)售的燃料乙醇數(shù)量進(jìn)行追溯調(diào)整 。 而 2020— 2020 年， 而 每年的汽油平均價(jià)格分別為黑龍江省軍川農(nóng)場(chǎng)是黑龍江畔的一顆璀璀璨明星 農(nóng)作物秸稈生產(chǎn)燃料乙醇項(xiàng)目 17 3874 元 /噸 、 4608 元 /噸 和 4990 元 /噸 ，則各年度的 燃料乙醇 企業(yè)的實(shí)際收入 分別為 5412 元 /噸 、 5826 元 /噸 和 5919 元 /噸 。 五、項(xiàng)目的 經(jīng)濟(jì)分析 燃料乙醇 售價(jià) 受制于汽油的價(jià)格波動(dòng)。利用這些化學(xué)性質(zhì)可以制備一些高附加值的化工產(chǎn)品，例如糠醛，它是合成高分子 樹(shù)脂、纖維、醫(yī)藥、農(nóng)藥等的重要原料，以糠醛為原料可進(jìn)一步制備糠醇、四氫糠醇、順丁烯二酸酐、糠酸等重要精細(xì)化工產(chǎn)品。但因含有過(guò)多的雜醇油，不宜食用。 四、項(xiàng)目建設(shè)的技術(shù)方案 根據(jù)目前國(guó)內(nèi)外的生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，擬選用下述工藝路線(xiàn)。 秸稈中纖維素含量 35%， 按現(xiàn)有技術(shù)僅纖維素可產(chǎn)乙醇和每克葡萄糖理論酒精產(chǎn)量 ， 每年這 萬(wàn)噸秸桿 可產(chǎn)生乙醇約 6萬(wàn)噸。 我場(chǎng)所產(chǎn)秸桿現(xiàn) 除用于還田和燒火做飯外，大部分焚燒 掉了。 表 3 我國(guó)各類(lèi)農(nóng)作物秸稈的種類(lèi)及其對(duì)應(yīng)的秸稈系數(shù) 作物種類(lèi) 作物名稱(chēng) 秸桿系數(shù) 糧 食 水 稻 玉 米 高 粱 小 麥 油料作物 大 豆 油菜籽 黑龍江省軍川農(nóng)場(chǎng)是黑龍江畔的一顆璀璀璨明星 農(nóng)作物秸稈生產(chǎn)燃料乙醇項(xiàng)目 14 向日葵 式 式中： S——— 秸稈資源量 ； k——— 秸稈的種類(lèi)數(shù)； sj——— 某種農(nóng)作物的籽實(shí)產(chǎn)量； Dj——— 某種農(nóng)作物對(duì)應(yīng)的秸稈系數(shù)。 由于秸稈產(chǎn)量未列入國(guó)家有關(guān)部門(mén)的統(tǒng)計(jì)范圍，直接測(cè)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(jì)算而得，即采用 “ 秸稈系數(shù) ” 法估測(cè)秸稈產(chǎn)量。其經(jīng)厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣經(jīng)氣黑龍江省軍川農(nóng)場(chǎng)是黑龍江畔的一顆璀璀璨明星 農(nóng)作物秸稈生產(chǎn)燃料乙醇項(xiàng)目 13 水分離及脫 S 處理后送儲(chǔ) 氣罐，通過(guò)管道則可用于鍋爐燃料。 較先進(jìn)的污水處理工藝是采用“厭氧、好氧結(jié)合”工藝對(duì) 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(guó)家《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》 (GB89781996)中一級(jí)標(biāo)準(zhǔn) 。 乙醇變性 處理 是指加入 2%一 5%(v/v)的變性劑 (車(chē)用無(wú)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。 （ 5）蒸餾、脫水和變性 黑龍江省軍川農(nóng)場(chǎng)是黑龍江畔的一顆璀璀璨明星 農(nóng)作物秸稈生產(chǎn)燃料乙醇項(xiàng)目 12 蒸餾法是用來(lái)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(guò)冷凝管冷卻液化成純度較高的酒精溶液。 其化學(xué)反應(yīng)式為： C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 + 2 ATP 黑龍江省軍川農(nóng)場(chǎng)是黑龍江畔的一顆璀璀璨明星 農(nóng)作物秸稈生產(chǎn)燃料乙醇項(xiàng)目 11 (放出能量 :118 kJ/mol) 文字式 為 ：糖（葡萄糖、果糖或蔗糖） → 醇類(lèi)（乙醇） + 二氧化碳 + 能量 (ATP)。 （ 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(chēng)，它不是 單種酶，而是起協(xié)同作用的多組分酶系。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(guò)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 。 植物細(xì)胞壁中，微纖絲被半纖維素和木質(zhì)素通過(guò)物理和化學(xué)作用所包裹，不利于纖維素酶對(duì)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(guò)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)素黑龍江省軍川農(nóng)場(chǎng)是黑龍江畔的一顆璀璀璨明星 農(nóng)作物秸稈生產(chǎn)燃料乙醇項(xiàng)目 9 半纖維素之間的連接、降低纖維素的結(jié)晶度和除去木質(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。纖維素是細(xì)胞壁的主要成份，在纖維素的周?chē)涮钪肜w維素和木質(zhì)素，阻礙了纖維素酶同纖維素分子的直接接觸。 （ 1）原料 農(nóng)作物秸稈 主要是由纖維素、半纖維素和木質(zhì)素三大部分組成。由于受規(guī)模限制，纖維乙醇的生產(chǎn)成本高達(dá) 6000 至 6500 元 /噸， 按當(dāng)時(shí)成本計(jì)算， 比小麥為原料生產(chǎn)燃油乙醇的成 本高 500 元至 1000 元，但是隨著試驗(yàn)成功，產(chǎn)能擴(kuò)大后，成本有望降低。 在國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策的扶持下， 我國(guó) 正 逐 步 開(kāi)展以纖維為原料生產(chǎn)燃料乙醇的工作。 國(guó)際上，已有國(guó)家在研發(fā)試驗(yàn)以 纖維素為原料的燃料乙醇生產(chǎn)技術(shù)，