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新能源
燃料乙醇工程

项目概述:
    燃料乙醇的施用实施有两种方法。其一是以乙醇为汽油的“含氧添加剂”(oxygenate additive)。这是美国施用燃料乙醇的基本方法。通常这种无铅汽油含约百分之十的乙醇,这里所用的乙醇当是“无水乙醇”。另一种方法施用乙醇代替汽油,这是二十年前在巴西普遍采用的方法。这方面的工艺也十分成熟。

    我国交通并不发达,长途的运送液体燃料并不容易,为大型的燃料乙醇生产厂收购和运输原料也不容易。因而为了供应人口密和车辆多的大都市,并为了接近基础汽油的生产地及调配地,我国需要新建不少大型的、高密度的燃料乙醇生产厂,在结构上合乎我国国情。大规模的生产和利用燃料乙醇对我国的经济和社会发展有多方面的益处。其一为减少大气污染,减慢温室气体(Green house gas)的增长,消除汽车和其他内燃机的铅的排放,以助人口、交通运输繁忙的大都市的发展和民众的健康。其二油、煤碳等是不可再生资源。为节约石油资源,减少石油的进口量的增长速度,节省国家外汇的消耗,帮助我国建立能源自给自足的能力,减少受国际动荡可能引起的不良影响。其四为将来建立以再生资源为基础的,新而且大的生物工业及生物化学工业,以助近程及远程的经济生长及扩大,石油价格会上涨,再生资源会成为化学工业的主要原料之一。衡量作物生长出来的干物质或生物体作为燃料能源为目的时,必需考虑的三个主要因素,就是单位土地面积的收获量、生产成本及净能比。国外研究机构比较过一些作物发酵法生产酒精的收率。目前该项目已在多个地方实施了一些工程案例,能源甘蔗项目现在广东湛江实施。

项目实例:
    广东中能酒精有限公司年产10万吨酒精扩改工程

项目意义:
    能源问题是当今社会发展所面临的一大突出问题,为实现全球经济的可持续稳定发展,从20世纪70年代中期开始,利用生物技术和可再生资源(生物资源)进行燃料乙醇的工业化生产,并以此作为石油能源的替代物已成为各国科学工作者研究的热门课题。

    广东省利用本省丰富的甘蔗、木薯生产资源,推广汽油醇清洁燃料,可以综合解决广东省石油短缺、“三农问题”及环境恶化三大热点问题。
1. 改善大气环境。 使用乙醇汽油作为燃料,可以明显降低汽车废气的排放,有效改善大气环境质量。目前世界上汽车对乙醇汽油的使用方法一般有两大类: (1)用汽油发动机的汽车,酒精加入量为5-22%; (2)专用发动机的汽车,酒精加入量为85-100%。这样汽车就可以降低一氧化碳排放量约30-38%,挥发性有机化合物(VOC)约12%,氮氧化物排放量约略有上升(绝对量极少),有害物质排放平均降低1/3以上。可以看出,用酒精作增氧剂,可显著降低汽车尾气中的有害物,起到净化空气的功效。

2. 节约石油资源。油、煤碳等是不可再生资源,目前,广东省的能源消费几乎全部依赖这些一次性资源。随着社会的进步,对广东庞大的社会经济发展计划造成影响和制约,燃料乙醇政策最终将有助上述问题的缓解。广东省汽油消耗也不断增长,2003年广东汽油消耗量超过700万吨,并造成了大量环境污染,而我们如果按添加10%乙醇计算,每年可减少汽油消耗量70万吨。目前国家计委已经批准的燃料乙醇试点项目全部集中在东北和华北地区,华南地区还没有一家企业获准实施燃料乙醇项目,并且广东、湖南省都还没有较大规模的酒精生产企业。

3. 推动农作物转化,带动农民增收。 广东省甘蔗面积已发展到251.07千公顷,年总产1712万吨。薯类作物面积127.35千公顷,产量420.53万吨,推广使用车用乙醇汽油可以有效解决农作物转化问题,稳定农作物价格和农民收入,促进农业生产和消费的良好循环。形成“增产──消费──刺激再生产”的良性循环。发展车用乙醇汽油,可有效解决农作物的转化。

4. 以木薯、甘蔗非粮食原料生产燃料乙醇较以玉米等粮食原料生产燃料乙醇更符合我国实际情况,与国家高技术产业化专项总体思路、原则、目标完全一致。

主要技术性能及指标:
    产品达到我国车用燃料乙醇标准GB18350-2001,锅炉烟气处理后烟气中污染物排放量及排放浓度均符合国家标准(GB3095——1996的三类区三级和GB13271—91表2)。车间粉排放符合国家标准(GB3095—1966,TSP三级)。

项目已具备的推广应用条件:
1. 厂址选择:公司坐落于遂溪县城,离湛江港、湛江机场仅20公里,梨湛、广湛、广海铁路,广海高速公路,国道207、325线交汇而过,县城到镇全部通二级沥青路,到村委全部通四级公路,交通极为方便。

2. 生产原料:公司所在地遂溪县,属热带、亚热带气候,光热丰富,雨量充足,加上地势平坦,土壤肥沃,有机含量高,适合种植糖蔗的土地面积再68万亩以上,糖蔗生产历史悠久,群众种蔗经验丰富。全县糖蔗种植面积、总产量连续16年居全国县级之首,被誉为“全国最甜的县”。本项目需原料可就地或从附近地区采购,可大大降低生产成本。

3. 燃料和其他辅助原料:煤供货充足;淀粉酶、糖化酶等其他辅助原料为常用商品,货源可靠。

4. 供水:由于雷州青年运河水质较好,设计采用水力循环澄清池进行水的澄清处理并用垂直式无阀滤池过滤,经处理的水SS≤5mg/l,可以满足本工程生产和生活用水的要求。

5. 供热、发电:全厂共需0.5MPa的饱和蒸汽29.2×1.093=31.92t/h,需要0.2MPa的饱和蒸汽35.42×1.093=38.71t/h,需要0.5MPa的饱和蒸汽0.31×1.093=0.339t/h。本工程设110kV变电站一座,选2 台6000kVA变压器,将本工程所余电量向电网送出。

已应用情况:
20万吨/年无水酒精装置(吉林松原吉安生化有限公司);
5万吨/年无水酒精装置(广西杨森酒精有限公司);
3万吨/年无水酒精装置(吉林梨树新天龙酒精有限公司);
1万吨/年无水酒精装置(广东清远核力环能股份有限公司)。

成果转化方式:
    技术转让,许可使用,合作开发。