纤维素乙醇产业化

由于能发挥缓解能源紧张、减少环境污染、促进农村发展等重要作用,利用年产量巨大的植物纤维资源,生产可再生性液体替代燃料乙醇的技术受到了巨大的关注,成为工业生物技术的研究热点.酶法生产纤维素乙醇面临多种困难:纤维素原料比重轻,收集运输不便;原料结构复杂,需要深度预处理;纤维素酶系的酶解效率有待提高;半纤维素中的木糖难以发酵转化为乙醇等.经过多年研究,新技术已经取得重大进展,开始接近实用化.紧迫的社会需求正在迫使国内外政府和企业界大量投资,开展纤维素乙醇的中试研究和试生产,力求在短时期内克服上述难点,尽快实现产业化.充分利用植物纤维资源中的多种组分,联合生产乙醇和部分高值产品的生物精练技术,是实现纤维素乙醇产业化的重要突破口和必然途径.玉米芯生物精练生产乙醇和木糖相关产品的技术正在进行产业化.本文综述了纤维素乙醇产业化的研究进展并做了展望.     

纤维素乙醇产业化

由于能发挥缓解能源紧张、减少环境污染、促进农村发展等重要作用,利用年产量巨大的植物纤维资源,生产可再生性液体替代燃料乙醇的技术受到了巨大的关注,成为工业生物技术的研究热点。酶法生产纤维素乙醇面临多种困难:纤维素原料比重轻,收集运输不便;原料结构复杂,需要深度预处理;纤维素酶系的酶解效率有待提高;半纤维素中的木糖难以发酵转化为乙醇等。经过多年研究,新技术已经取得重大进展,开始接近实用化。紧迫的社会需求正在迫使国内外政府和企业界大量投资,开展纤维素乙醇的中试研究和试生产,力求在短时期内克服上述难点,尽快实现产业化。充分利用植物纤维资源中的多种组分,联合生产乙醇和部分高值产品的生物精练技术,是实现纤维素乙醇产业化的重要突破口和必然途径。玉米芯生物精练生产乙醇和木糖相关产品的技术正在进行产业化。本文综述了纤维素乙醇产业化的研究进展并做了展望。     

秸秆发酵燃料乙醇关键问题及其进展

利用木质纤维素原料生产燃料乙醇是国际公认的难题.本文从秸秆原料组分不均一性出发,分析了秸秆难以高值化原因;进一步分析了秸秆酶解发酵燃料乙醇的关键问题,介绍了有关秸秆原料预处理、纤维素酶生产、秸秆酶解发酵乙醇和产业化示范工程等的进展.秸秆酶解发酵燃料乙醇产业化示范工程具有自主知识产权,为实现我国秸秆转化燃料乙醇的规模化、产业化、低成本生产奠定了基础.     

秸秆发酵燃料乙醇关键问题及其进展

利用木质纤维素原料生产燃料乙醇是国际公认的难题.本文从秸秆原料组分不均一性出发,分析了秸秆难以高值化原因;进一步分析了秸秆酶解发酵燃料乙醇的关键问题,介绍了有关秸秆原料预处理、纤维素酶生产、秸秆酶解发酵乙醇和产业化示范工程等的进展.秸秆酶解发酵燃料乙醇产业化示范工程具有自主知识产权,为实现我国秸秆转化燃料乙醇的规模化、产业化、低成本生产奠定了基础.     

中国纤维素乙醇技术的研究进展

中国面临着严重的能源短缺和环境污染问题,中国政府正在局部几个省份内政策性鼓励燃料乙醇生产和使用.尽管当前主要是用玉米和谷物作为生产乙醇的原料,然而中国具有大量潜在的低成本的纤维素生物质原料,可以极大地扩大乙醇的产量,降低原料成本.近20年来,由于技术的革命性进步,已使得纤维素乙醇的生产成本从4美元/加仑以上,降低至约1.2-1.5美元/加仑.其中,每吨生物质约44美元.因此,目前乙醇掺汽油具有十分强的市场竞争力.已有几个公司正在建造首批商业纤维素乙醇工厂,虽然这些刚起步的小型设施在合理利用和管理上风险较小,但规模经济需要较大型工厂.尽管配送生物质原料的成本会随需求的增加而增加,但在乙醇生产基础上的生物精炼技术的发展,尤其是化工产品和动力的协同生产,将会使全过程的经济可行性大大提高.进一步深入的基础研究,将解决低成本下实现纤维素的完全利用,以确保在无政策性补贴的前提下,真正使纤维素乙醇成为具有市场竞争力的低成本纯液体燃料.     

中国纤维素乙醇技术的研究进展

中国面临着严重的能源短缺和环境污染问题,中国政府正在局部几个省份内政策性鼓励燃料乙醇生产和使用.尽管当前主要是用玉米和谷物作为生产乙醇的原料,然而中国具有大量潜在的低成本的纤维素生物质原料,可以极大地扩大乙醇的产量,降低原料成本.近20年来,由于技术的革命性进步,已使得纤维素乙醇的生产成本从4美元/加仑以上,降低至约1.2-1.5美元/加仑.其中,每吨生物质约44美元.因此,目前乙醇掺汽油具有十分强的市场竞争力.已有几个公司正在建造首批商业纤维素乙醇工厂,虽然这些刚起步的小型设施在合理利用和管理上风险较小,但规模经济需要较大型工厂.尽管配送生物质原料的成本会随需求的增加而增加,但在乙醇生产基础上的生物精炼技术的发展,尤其是化工产品和动力的协同生产,将会使全过程的经济可行性大大提高.进一步深入的基础研究,将解决低成本下实现纤维素的完全利用,以确保在无政策性补贴的前提下,真正使纤维素乙醇成为具有市场竞争力的低成本纯液体燃料.     

秸秆发酵燃料乙醇关键问题及其进展

利用木质纤维素原料生产燃料乙醇是国际公认的难题。本文从秸秆原料组分不均一性出发,分析了秸秆难以高值化原因;进一步分析了秸秆酶解发酵燃料乙醇的关键问题,介绍了有关秸秆原料预处理、纤维素酶生产、秸秆酶解发酵乙醇和产业化示范工程等的进展。秸秆酶解发酵燃料乙醇产业化示范工程具有自主知识产权,为实现我国秸秆转化燃料乙醇的规模化、产业化、低成本生产奠定了基础。     

纤维素制取乙醇技术

以纤维素为原料生产燃料乙醇由于其原料来源广泛及环保效益良好而被认为是最有前景的生产燃料乙醇的方法之一.以纤维素为原料生产乙醇主要包括水解和发酵两个转化过程.本文介绍了纤维素生产燃料乙醇的原理及工艺过程,同时讨论了各工艺过程需要解决的关键技术问题,分析了过程的经济性,最后介绍了国内外的应用现状,展望了纤维素生产燃料乙醇的产业化前景.     

纤维素制取乙醇技术

以纤维素为原料生产燃料乙醇由于其原料来源广泛及环保效益良好而被认为是最有前景的生产燃料乙醇的方法之一.以纤维素为原料生产乙醇主要包括水解和发酵两个转化过程.本文介绍了纤维素生产燃料乙醇的原理及工艺过程,同时讨论了各工艺过程需要解决的关键技术问题,分析了过程的经济性,最后介绍了国内外的应用现状,展望了纤维素生产燃料乙醇的产业化前景.     

中国纤维素乙醇技术的研究进展

中国面临着严重的能源短缺和环境污染问题,中国政府正在局部几个省份内政策性鼓励燃料乙醇生产和使用。尽管当前主要是用玉米和谷物作为生产乙醇的原料,然而中国具有大量潜在的低成本的纤维素生物质原料,可以极大地扩大乙醇的产量,降低原料成本。近20年来,由于技术的革命性进步,已使得纤维素乙醇的生产成本从4美元/加仑以上,降低至约1.2—1.5美元/加仑。其中,每吨生物质约44美元。因此,目前乙醇掺汽油具有十分强的市场竞争力。已有几个公司正在建造首批商业纤维素乙醇工厂,虽然这些刚起步的小型设施在合理利用和管理上风险较小,但规模经济需要较大型工厂。尽管配送生物质原料的成本会随需求的增加而增加,但在乙醇生产基础上的生物精炼技术的发展,尤其是化工产品和动力的协同生产,将会使全过程的经济可行性大大提高。进一步深入的基础研究,将解决低成本下实现纤维素的完全利用,以确保在无政策性补贴的前提下,真正使纤维素乙醇成为具有市场竞争力的低成本纯液体燃料。     

纤维素制取乙醇技术

以纤维素为原料生产燃料乙醇由于其原料来源广泛及环保效益良好而被认为是最有前景的生产燃料乙醇的方法之一。以纤维素为原料生产乙醇主要包括水解和发酵两个转化过程。本文介绍了纤维素生产燃料乙醇的原理及工艺过程,同时讨论了各工艺过程需要解决的关键技术问题,分析了过程的经济性,最后介绍了国内外的应用现状,展望了纤维素生产燃料乙醇的产业化前景。     

以制浆造纸产业为平台的生物炼制新模式

本文通过分析木质生物质炼制与制浆造纸工业之间的关系,提出以制浆造纸产业为平台的生物炼制模式。在蒸煮制浆前,增加对原料预抽提处理,提取半纤维素等成分用于生产乙醇燃料和（或）其他化工化学品,抽提残渣则采用传统化学法、高得率法或有机溶剂法制浆,实现植物纤维原料多组分分离综合利用。该模式给制浆造纸产业提供一条可持续发展的新思路。     

基于纤维小体展示技术的酿酒酵母纤维素乙醇研究进展

利用联合生物加工工艺生产第二代燃料乙醇(纤维素乙醇)是国内外的研究热点.前期的研究结果表明,酿酒酵母分泌或展示非复合型纤维素酶体系的应用效果并不理想,而复合型纤维素酶体系(即纤维小体)因对纤维素的降解能力比非复合型纤维素酶体系更强,所以其在酿酒酵母细胞表面的组装研究受到越来越多的关注.目前,单支架和双支架纤维小体在酵母细胞表面的完全自组装以及多细胞协同参与的非完全自组装均已实现.纤维小体展示型酿酒酵母已能直接利用结晶型纤维素发酵生产乙醇,但由于降解模块的结构缺陷,纤维素乙醇的产量仍然偏低.本文对纤维小体的酵母展示技术及其在纤维素乙醇发酵中的应用研究进行了论述,并对该领域的发展方向进行了展望.     

基于木质生物质分级利用的组分优先分离策略

木质生物质是地球上最丰富的一类生物质资源,主要由碳水化合物高分子(纤维素、半纤维素)和芳族聚合物(木质素)组成。木质纤维组分的清洁高效分离,是实现多元化、高值化生物精炼的重要基础。本文首先讨论了基于分级利用的组分分离技术与基于制备纤维素乙醇的预处理技术的不同之处;其次,梳理归纳了五种木质纤维组分优先分级分离策略:纤维素优先分离,木质素优先分离,半纤维素优先分离,木质素和半纤维素优先分离以及纤维素和半纤维素优先分离;再次,基于半纤维素优先分离策略,对国内相关的产业化应用进行了评述;最后,对木质生物质组分分离技术的当下定位和发展前景进行了总结与展望,以期对木质生物质的三大组分有较全面的价值观念和利用思路,并对木质生物质精炼技术的发展提供借鉴与参考。     

甜高粱茎秆生产燃料乙醇

本文对甜高粱茎秆原料的贮藏、汁液液态发酵、茎秆直接粉碎固态发酵以及榨汁后剩余的秆渣预处理同步糖化发酵4个方面的研究情况进行了综述,重点论述了甜高粱茎秆生产燃料乙醇的瓶颈问题即原料的贮藏和秆渣木质纤维素预处理技术.提出了一种更经济合理的甜高粱茎秆生产燃料乙醇工艺流程.     

甜高粱茎秆生产燃料乙醇

本文对甜高粱茎秆原料的贮藏、汁液液态发酵、茎秆直接粉碎固态发酵以及榨汁后剩余的秆渣预处理同步糖化发酵4个方面的研究情况进行了综述,重点论述了甜高粱茎秆生产燃料乙醇的瓶颈问题即原料的贮藏和秆渣木质纤维素预处理技术.提出了一种更经济合理的甜高粱茎秆生产燃料乙醇工艺流程.     

利用可再生农林生物质资源的炼油厂——推动化学工业迈入“碳水化合物“新时代

本文首先介绍了国外以玉米、废弃生物质为原料发展生物炼油厂的设想;然后根据我国国情和已有技术基础,设想了以甜高梁、木薯为原料生产乙醇车用汽油和化工产品的生物炼油厂,以及以菜籽油、棉籽油为原料生产生物柴油和化工产品的生物炼油厂;最后探讨了遇到的问题和采取的对策.     

适应多种原料的生物航煤生产技术的开发

为了减少温室气体排放,扩大航煤的原料来源,生物航煤制备技术的开发受到许多国家的重视.中国石油化工股份有限公司(简称中国石化)开发出了适应多种原料的生物航煤制备技术,该技术以多种生物质油脂为原料,采用加氢法生产生物航煤.针对不同的产品需求,可有不同的产品方案,如最大量生产生物航煤方案,生物航煤兼顾生物柴油方案.以动植物油脂为原料,生物航煤质量收率为35%~45%,生物航煤的冰点可达48℃以下,同时还有7%~11%的柴油馏分和23%~29%的石脑油馏分.中国石化已在工业装置上生产出了符合ASTM D7566-11标准的生物航煤产品,并成功进行了试飞.     

蔗渣半纤维素及其利用

<正> 半纤维素为植物纤维物质三大主要成份之一,其含量仅次干纤维素,在甘蔗渣中,半纤维素的含量较高。分析表明,台糖134混合蔗渣中,半纤维素含量占综纤维素的43％,占苯醇抽提后蔗渣的35％。目前,在纸浆,人造纤维等的生产过程中,半纤维素尚未得到合理利用,诸多排放江湖,污染环境,其开发利用是一个值得重视的课题。蔗渣半纤维素的组成及结构蔗渣半纤维素中,存在着多种糖基,主要是D-木糖,其次为L-阿拉伯糖,还有少量的     

轻工业纤维素生物质过程残渣能源化技术

以农产品为原料的轻工业大都是典型的流程工业,在通过转化过程将原料转化为食品、饮料、添加剂、调味料、纸和中成药等产品的同时产生被称为过程残渣的固体废物与废料,如白酒糟、酒精糟、醋糟、甘蔗渣、中药渣、油粕、酱渣、菌渣和造纸黑液可熔渣等.这些残渣产生于特定的生产过程,富含纤维素、蛋白质或木质素,因此代表一种已经被集中的生物质资源.它们同时含水50%-80%、易腐烂变质、甚至呈弱酸碱性,因此是重要的环境污染源.本文着眼于轻工生物质过程残渣的高值化利用,分析指出富含纤维素的白酒糟、醋糟、甘蔗渣、中药渣、茶渣和造纸边角料等适合作为生物质能源而被转化利用,并根据资源特征提出了可能的技术路线.通过分别对热化学路线涉及的脱水干燥、燃烧发电与气化发电技术和集成乙醇发酵、沼气发酵的复合转化技术进行技术综述,最后针对不同规模的富含纤维素轻工生物质过程残渣能源化提供了技术选择建议.