2011年第2期廣東化工第38卷總第214期 www.gdchem.com233燃料乙醇的研究與展望陳劍(麗水學(xué)院化學(xué)化工系,浙江麗水323000)[摘要通過介紹發(fā)酵法,乙醇脫水制造燃料乙醇的方法,確定位燃料乙醇是油品的優(yōu)良品質(zhì)改良劑,燃料乙醇不是“油”,是一種可生能源,燃料乙醇的辛烷值高抗爆性能好,且能減少多大氣的污染,可作為新的燃料替代品【關(guān)鍵詞]發(fā)酵法;乙醇脫水;燃料乙醇;改良劑;可再生能源;替代品中圖分類號(hào)TQ文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A文章編號(hào)07-86520100330 Fuel Ethanol Research and Prospect (Chemical Engineering, LiShui College, Lishui 323000, China) and fucl ethanol is not "oily", it is a kind of renewable encrgy, fucl ethanol high octane anti-explosion performance is good, and can reduce more atmospheric pollution and can be used as a new fuel alternatives Keywords: fermentation; dehydrated alcohol; fuel ethanol; improver and renewable energy; substitute1燃料乙醇的生產(chǎn)工藝目前燃料乙醇需求逐年增加,供需狀況良好。經(jīng)過5年燃料乙醇也就是用糧食或植物生產(chǎn)的可加入汽油中的品的試點(diǎn)和推廣使用,我國生物乙醇汽油在生產(chǎn)、混配、儲(chǔ)運(yùn)及質(zhì)改善擠。它不是一般的酒精,而是它的深加乙醇具有銷售等方面已擁有較成熟的技術(shù)許多優(yōu)良的物理和化學(xué)特性燃料乙醇按一定比例加入汽油產(chǎn)但糧食總的供求關(guān)系還是處在一個(gè)緊平衡的狀態(tài)。玉米這中,不是簡(jiǎn)單做為替代油品使用,這種認(rèn)識(shí)和宣傳是大錯(cuò)而特錯(cuò)的。燃料乙醇是優(yōu)良的油品質(zhì)量改良劑,或者說是增氧劑。幾年的加工能力擴(kuò)張得比較快,2005年,全國玉米深加工能力它還是汽油的高辛烷值調(diào)合組分。它是和我國石油行業(yè)在九十已經(jīng)達(dá)到了1000億斤,實(shí)際加工消耗是500多億斤,2006年加工能力達(dá)到了1400億斤,實(shí)際加工也接近700億斤。深加工對(duì)年代后期為提高油品質(zhì)量才開始發(fā)展的MTBE起同樣的作用。于玉米的消耗也造成了玉米供求狀況的變化帶動(dòng)了價(jià)格的上有三種:MTBE(甲基叔丁基醚)、乙醇和ETBE(乙基叔丁基醚),漲。據(jù)預(yù)測(cè),2007年糧食價(jià)格將上漲6%左右,漲幅高于2006慶幸我國MTBE剛剛起步,就選擇了用燃料乙醇來替代的路使用經(jīng)驗(yàn)時(shí),還年,糧、油等食品價(jià)格上漲將成為推動(dòng)CP上漲的主要因素。根據(jù)《生物燃料乙醇以及車用乙醇汽油“十一五”發(fā)展專項(xiàng)子。規(guī)劃》,到2010年,我國將以薯類、甜高粱等非糧原料為主燃料乙醇的生產(chǎn)工藝:發(fā)酵法生產(chǎn)乙醇和乙醇脫水法制得生產(chǎn)522萬t燃料乙醇,屆時(shí)乙醇汽油使用量將占全國汽油用燃料乙醇量的75%1.1發(fā)酵法生產(chǎn)乙醇其實(shí),可再生能源會(huì)議作出的停止在建的乙醇燃料項(xiàng)目,發(fā)酵法采用各種含糖(雙糖)、淀粉(多糖)、纖維素(多縮已這只是階段性的選擇,之前,國家出發(fā)改委也多次通知,要求糖)的農(nóng)產(chǎn)品,農(nóng)林業(yè)副產(chǎn)物及野生植物為原料經(jīng)過水解(糖新上燃料乙醇項(xiàng)目“剎車”,然而,效果不盡人意。如何破解隱化)、發(fā)酵使雙糖、多糖轉(zhuǎn)化為單糖并進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為乙醇。淀藏在問題背后的“發(fā)展”與“源”之間矛盾,卻需要國家有關(guān)部粉質(zhì)在微生物作用下,水解為葡萄糖再進(jìn)一步發(fā)酵生成乙醇。門用更長的時(shí)間來求解按理說,食品和能源經(jīng)濟(jì)并不相關(guān),發(fā)酵法制酒精生產(chǎn)過程包括原料預(yù)處理、蒸煮糖化、發(fā)酵、但是目前正在趨于緊密關(guān)聯(lián)當(dāng)石油價(jià)格上漲時(shí)食品價(jià)格也會(huì)蒸餾、廢處理等。上漲。據(jù)大連商品交易所公布信息稱,國內(nèi)玉米價(jià)格在過去91.2乙醇脫水法制得燃料乙醇個(gè)月里上漲了近30%,其原因是人們把玉米用于生產(chǎn)燃料乙脫水技術(shù)是燃料乙醇生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)之一。從普通蒸餾工段醇所致出來的乙醇,其最高質(zhì)量濃度只能達(dá)到95%,要進(jìn)一步的濃縮,2.2國外應(yīng)用現(xiàn)狀繼續(xù)用普通蒸餾的方法是無法完成的因?yàn)榇藭r(shí)酒精和水形成世界酒精的66%用于燃料,14%用于食用,11%用于工業(yè)溶劑,9%用于其它化學(xué)工業(yè)。發(fā)酵酒精作車用燃料有兩種分離開來。為了提高乙醇濃度,去除多余的水分,就需采用特殊方式:其一是配制汽油和無水酒精的混合物油醇,酒精的脫水方法在混合物中的比例最高可達(dá)25%。用汽油醇作汽車燃料時(shí),2國內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀可以利用原有的汽車發(fā)動(dòng)機(jī);其二是直接利用酒精作為汽車燃料,這時(shí)必需使用專門設(shè)計(jì)的,具有更高壓縮比的發(fā)動(dòng)機(jī)。在2.1國內(nèi)應(yīng)用現(xiàn)狀這方面,巴西走在最前面。早在1989年,巴西以甘蔗、糖蜜、我國在吉林年產(chǎn)60萬t和河南年產(chǎn)30萬t燃料乙醇項(xiàng)目木薯、玉米為原料年產(chǎn)發(fā)酵酒精12Mt以上,幾乎全部用來分別于2001年9月于2004年開工建設(shè)另外河南天冠年產(chǎn)替汽油,大部分采用第二種方式作為汽車的燃料。從那時(shí)起30萬t與黑龍江華潤金玉年產(chǎn)10萬t燃料乙醇的改擴(kuò)建項(xiàng)目巴西已經(jīng)不再進(jìn)口原油,少量國產(chǎn)原油還可出口,率先實(shí)現(xiàn)了已分別于2000年和2001年完成,并在當(dāng)?shù)亻_始了乙醇汽油的汽車燃料的酒精化。目前巴西的乙醇產(chǎn)品中普通乙醇占23,試用工作。從2001年開始,我國先后在河南、黑龍江開始試無水乙醇占1/3。也是世界上最大的燃料乙醇生產(chǎn)和消費(fèi)國,用車用乙醇汽油,采取地方立法的手段在試點(diǎn)城市封閉運(yùn)行也是唯一不使用純汽油作為汽車燃料的國家河南先在南陽、洛陽、鄭州三市使用車用乙醇汽油,現(xiàn)已全省1908年,美國人設(shè)計(jì)并制造了世界上第一臺(tái)純乙醇的汽使用。2001年消耗了147燃料乙醇,2002年消耗約50001車1930年乙醇油混合燃料在美國內(nèi)布拉斯加州首次面市,燃料乙醇。黑龍江先在肇東和哈爾濱使用車用乙醇汽油,20011978年含10%乙醇的混合汽油在內(nèi)布拉斯加州大規(guī)模使用。年消耗了127t燃料乙醇,2002年消耗了約500t燃料乙醇,(下轉(zhuǎn)第234頁)收稿日期】2010-12-30作者簡(jiǎn)介】陳劍(1988-),男,浙江臨安人,本科2011年第2期廣東化工第38卷總第212期 www.gdchem.com235正常運(yùn)行要大屏蔽泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),伴隨發(fā)生的聲響總是具有一定的音律5TRG指示的作用和節(jié)奏。只要熟悉和掌握這些正常的音律和節(jié)奏,通過人的聽在日常維護(hù)中,不可忽視TRG指示的作用,TRG指示可覺功能就能對(duì)比出設(shè)備是否出現(xiàn)了重、雜、怪、亂的異常噪聲判斷設(shè)備內(nèi)部出現(xiàn)的松動(dòng)、撞擊、不平衡等隱。電子聽診器上下(可理解為在一個(gè)水平放置的筒的上下)各埋設(shè)一線圈,兩是一種振動(dòng)加速度傳感器它將設(shè)備振動(dòng)狀況轉(zhuǎn)換成電信號(hào)個(gè)線圈相連,但相位相反,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng),如“轉(zhuǎn)子的中心線”與“兩個(gè)線圈的幾何中線=泵軸承中線”重合,則上下兩個(gè)線圈音的定性測(cè)量通過測(cè)量同一測(cè)點(diǎn)、不同時(shí)期相同轉(zhuǎn)速相分別感應(yīng)大小相等但相位相反的電壓,此時(shí)互相抵消,電流為同工況下的信號(hào),并進(jìn)行對(duì)比,來判斷設(shè)備是否存在故障。當(dāng)0,表現(xiàn)為TRG表在0位,即綠區(qū)的最低處,當(dāng)軸承磨損后轉(zhuǎn)耳機(jī)出現(xiàn)清脆尖細(xì)的噪聲時(shí),說明振動(dòng)頻率較高,一般是尺寸子中線偏移,此時(shí)上下線線圈感應(yīng)電流不在大小相等,通過一相對(duì)較小的、強(qiáng)度相對(duì)較高的零件發(fā)生局部缺陷或微小裂紋。定的處理后產(chǎn)生電流,TRG指針隨電流的大小也變化,但如當(dāng)耳機(jī)傳出混濁低沉的噪聲時(shí),說明振動(dòng)頻率較低,一般是尺寸相對(duì)較大的、強(qiáng)度相對(duì)較低的零件發(fā)生較大的裂紋或缺陷。的轉(zhuǎn)子不會(huì)磨損屏蔽套,可繼續(xù)運(yùn)行,而當(dāng)指針在黃區(qū)后,說當(dāng)耳機(jī)傳出的噪聲比平時(shí)增強(qiáng)時(shí),說明故障正在發(fā)展,聲音越明磨損在加劇,必須檢修,更換軸承,在紅區(qū)后,表明轉(zhuǎn)子已說明有零件松動(dòng)了需要停機(jī)進(jìn)行檢修。一般也有用金屬棒對(duì)準(zhǔn)經(jīng)磨損了屏蔽套,此時(shí)必須解體檢查屏蔽套是否完好,如磨損,所要診斷的部位,用手握改錐把,放耳細(xì)聽來進(jìn)行判斷。請(qǐng)返廠維修,屏蔽泵日常維護(hù)中該表作用很大。由上可見,6.2摸,TRG表只檢測(cè)軸承徑向磨損,因?yàn)閺较蚰p后,才能造成轉(zhuǎn)用人手的觸覺可以監(jiān)測(cè)設(shè)備的溫度、振動(dòng)及間隙的變化情護(hù)裝置,則跳閘,但不會(huì)造成泵的損傷,一般更換推理盤及軸出80℃以內(nèi)的溫度。當(dāng)機(jī)件溫度在0℃左右時(shí),手感冰涼,承即可解決。大多屏蔽泵在使用初期,TRG指示都在零位,屏蔽泵泵但一般能忍受。20℃左右時(shí),手感稍涼,隨著接觸時(shí)間延長運(yùn)行一段時(shí)間后,發(fā)現(xiàn)TRG顯示不在0位,就認(rèn)為屏蔽泵運(yùn)手感漸溫。30℃左右時(shí),手感微溫,有舒適感40℃左右時(shí),行出現(xiàn)問題而停機(jī)進(jìn)行檢修,只要TRG顯示在綠色區(qū)域均屬手感較熱,有微燙感覺。50℃左右時(shí),手感較燙,若用掌心于正?，F(xiàn)象由于軸承的磨損TRG指示不在零位屬于正?，F(xiàn)按的時(shí)間較長,會(huì)有汗感。60℃左右時(shí),手感很燙,但一般象。可忍受10s長的時(shí)間。70℃左右時(shí),手感燙得灼痛,一般只由于軸承與軸配合間隙較小,而且軸承一般是用加強(qiáng)石墨能忍受3s長的時(shí)間,并且手的觸摸處會(huì)很快變紅。觸摸時(shí),和碳化硅材質(zhì),比較脆,因此屏蔽泵對(duì)振動(dòng)的敏感度較高,如應(yīng)試觸后再細(xì)觸,以估計(jì)機(jī)件的溫升情況通過長期的觸摸判果振動(dòng)過大,可能會(huì)造成軸承損壞。新投入使用的泵,嚴(yán)禁屏斷溫升情況來判斷泵的運(yùn)行狀況用配有面熱電偶探頭的溫蔽泵反轉(zhuǎn)和空轉(zhuǎn)?？辙D(zhuǎn)超過30s,泵即會(huì)被燒壞。TRG指示度計(jì)測(cè)量泵進(jìn)口、中部、泵后端等表面溫度,則具有判斷熱在紅區(qū)且出口壓力低于正常壓力表示泵反轉(zhuǎn),應(yīng)立即更換接線異常位置迅速、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、觸測(cè)過程方便的特點(diǎn)。頭。7結(jié)論6屏蔽泵基本故障簡(jiǎn)易判別方法屏蔽泵的管理只有通過日常的精心維護(hù),一般故障能得到屏蔽泵故障的基本判斷中,主要是靠“聽摸”來判斷泵及時(shí)有效地處理,才能不影響正常生產(chǎn)。的運(yùn)行。主要是通過長期的“聽、摸”,將正常運(yùn)行時(shí)的狀況(本文文獻(xiàn)格式:黃小明,楊邦美,屏蔽泵的日常管理[]廣與不正常時(shí)的狀況形成對(duì)比來判斷。6.1聽東化工,2011,38(2):234-235)(上接第232頁)(1):34-37.以及其完全依靠非可再生資源的缺點(diǎn),最終將會(huì)被淘汰。各國4趙本良雜多酸催化劑乙醇脫水制乙烯M東北師范大學(xué)出版社1997都正在加緊尋求制備乙烯的新工,都在加緊探索新的可再生35烯,由于其統(tǒng)的蒸汽裂解工藝,其中生物質(zhì)乙醇裂解制乙5]李東生物質(zhì)合成氣發(fā)酵合成乙醇的新進(jìn)展中國化2005,9能源以取代新的活力出的優(yōu)點(diǎn)備受國內(nèi)外的關(guān)注,加快探索生物質(zhì)乙51,.乙烯原料的選擇和優(yōu)化蘭州大學(xué)學(xué)報(bào),073):2-16醇制乙烯的方法無疑會(huì)給乙烯工業(yè)甚至是整個(gè)化學(xué)工業(yè)帶來(6海國乙工業(yè)的發(fā)展思路與建議M]北京:學(xué)工業(yè)出版社7楊尚明我國,2003:45-47.參考文獻(xiàn)霞物質(zhì)的乙醇脫水制乙烯】學(xué)2:44(本文獻(xiàn)格式:謝開達(dá)國內(nèi)外乙烯生產(chǎn)工藝的研究現(xiàn)狀與3]秦云,乙醇脫水產(chǎn)物的討論]西南民族學(xué)院學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,1998(上接第233頁)產(chǎn),除了它本身的經(jīng)濟(jì)性及對(duì)農(nóng)業(yè)、能源的好處之外,還有一1990年11月,美國國會(huì)通過空氣清凈法修正案,要求從些明顯的關(guān)聯(lián)經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。一方面,燃料乙醇有著巨大的環(huán)保效1992年冬季開始,美國39個(gè)CO排放超標(biāo)地區(qū)必須使用含氧應(yīng),隨著它的推廣,可以大量節(jié)省大中城市治理空氣污染的費(fèi)量質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)2.7%的含氧汽油(相當(dāng)于添加體積分?jǐn)?shù)為7.7%用。在共它方面投資治理費(fèi)工、費(fèi)時(shí)、費(fèi)資金,尾氣污染重點(diǎn)乙醇)。目前,美國乙醇生產(chǎn)能力70.78億L/a58個(gè)乙醇生產(chǎn)要在“油”上下功夫,只有這樣針對(duì)性強(qiáng),效果才好廠分布在美國19個(gè)州,其主要原料為玉米約占90%,高粱等其他原料占10%參考文獻(xiàn)印度是僅次于中國的亞洲第二大酒精生產(chǎn)國設(shè)計(jì)的生產(chǎn)【]秦鳳華,燃料乙醇蒸蒸日上中國投資,2007,38-41.能力約為200萬t,實(shí)際開工率為50%左右。要原料糖蜜每[2]任波乙醇汽油轉(zhuǎn)折(,財(cái)經(jīng),2007,178:100-102年用量為500萬t。印度的酒精50%用于著名的印度香料和各[3國光用纖維質(zhì)原料生產(chǎn)料乙醇是我國再生能源發(fā)展的方向四種有機(jī)合成。政府對(duì)不同用途的酒精收以不同的稅率。一度政川食品與發(fā)酵,2007,43(135):3942.府暫時(shí)停止食用酒精的生產(chǎn),導(dǎo)致了酒精產(chǎn)量的下滑。盡管印【4]竇克,孫春寶玉米秸稈發(fā)酵生產(chǎn)乙醇的研究進(jìn)展四川食品與發(fā)度的糖蜜資源不夠,但是印度政府還是準(zhǔn)備效法巴西推出“酒,2001303之精汽油計(jì)劃”。[5]路寬行,乙醇燃料:打開新能源之門?]經(jīng)濟(jì)導(dǎo)報(bào),2007,3013:30-31.3結(jié)語乙醇既是一種化工基本原料,又是一種新能源。盡管目前本文文獻(xiàn)格式:陳劍燃料乙醇的研究與展望]廣東化工,已有著廣泛的用途,但仍是傳統(tǒng)觀念的市場(chǎng)范圍燃料乙醇生2011,38(2):233)