关于【燃料乙醇】，燃料乙醇的生产原料，今天乾乾小编给您分享一下，如果对您有所帮助别忘了关注本站哦。
内容导航：1、燃料乙醇，一个假风口，你中招了吗？2、燃料乙醇3、使用燃料乙醇的好处是什么？4、乙醇是可再生能源吗？1、燃料乙醇，一个假风口，你中招了吗？
作者/星空下的锅包肉
编辑/菠菜的星空
排版/星空下的炒肝
乙醇，也就是酒精，只能在人们的餐桌上出现吗？
最近全国各地的降温，吹冷了大家的身。但是有这么一个板块的指数，在碳中和的大背景下，最近上涨的速度远超大盘，一个月上扬了20%，不知暖了多少股民的心。
图片来源：雪球
是的，笔者说的就是燃料乙醇板块。这个在2018年就开始遇冷的话题，如今又被广大的投资者津津乐道，大有站上下一个风口之势。那么，燃料乙醇究竟是要起死回生，还是回光返照，笔者带你好好捋一捋。
理想和现实，总有一丝差距
聊燃料乙醇这个事，时间还得回到五年前。
2016年的时候，庙堂发布了生物质能（自然界有生命的植物提供的能量）的规划，计划到2020年我们要利用燃料乙醇400万吨，而16年的时候我国年产量仅200万吨。因燃料乙醇主要用在汽油上（混合形成乙醇汽油），庙堂要求2020年要实现乙醇汽油全覆盖。
摘自：《关于扩大生物燃料乙醇生产和推广使用车用乙醇汽油的实施方案》
理想是美好的，但现实是骨感的。PPT造车和生产线造车还有着相当大的一段距离。
一年后，重要部门又定了调子，发展燃料乙醇主要是为了消耗库存玉米（国内燃料乙醇主要是由玉米生产的），但不能与粮争地、与人争粮。
图片：燃料乙醇由玉米加工而来
此话一出，给燃料乙醇的未来蒙上了一层阴影。看政策，真的是一个字也不能放过。果然，2019年，庙堂对刚才讲到的乙醇汽油推广计划调整为鼓励但不强制。
终于在2020年末，乙醇汽油的美丽泡沫被彻底戳破。很少有人在公开场合提及乙醇汽油了。整个板块的投资遇冷，据笔者统计，券商在18年至今写过的相关研报，一根手指头都数的过来。
图片：2018年某券商机构的研究报告
燃料乙醇技术，真的成熟吗？
事出反常必有妖。
有关部门不可能突然变脸，凭空将一个行业的发展扼杀在摇篮中。那究竟是基于什么考虑呢？得先聊一聊燃料乙醇自身。
从化学成份上看，燃料乙醇指的是浓度达到99.5%以上的无水乙醇。燃料乙醇是如何制备出来的呢？主要还是用生物质法，当然还有石油基乙烯水合法、煤基合成气法等，但今天我们就主要聊生物质。生物质法也经历了三个阶段，从粮食（比如玉米）制燃料乙醇开始，终极路径是用纤维素制取。目前两个阶段制取燃料乙醇的路径已经比较成熟，但存在与粮争地、与人争粮的问题。第三阶段纤维素由于结构复杂、难以降解，商业化运行还面临一定瓶颈，但笔者相信，未来如果要大力发展这个领域，纤维素制燃料乙醇绝对是产业化方向。
生物发酵制乙醇分三代产品
简单聊完了技术，再看看全球的产量现状。受20世纪70年代中期石油危机等因素影响，燃料乙醇工业在许多国家得以大力发展。2015年以后，全球的燃料乙醇产量有小幅增长，去年因为疫情的缘故产量大幅下降。其实，全球大力推广燃料乙醇的国家没几个，主要就是漂亮国、桑巴国和曾经的中国。美国和巴西的产量达到全球的83%。
图片：全球乙醇产量（1加仑约3.8升）
为啥是这两个国家？因为生产的玉米、甘蔗是真的多啊！山姆大叔玉米产量排名第一，年产3.8亿吨，还要向国际市场出口20%；巴西玉米产量第三，年产8300万吨。你可能要问，排在第二的呢？没错，是中国（但只谈总产量不谈需求就是耍流氓，我国去年就进口了1130万吨玉米）。同时，由于甘蔗价格在其国内十分低廉，燃料乙醇生产具有成本优势，巴西也用甘蔗为原料生产燃料乙醇（早在2001年就实现了商业化生产）。
聊完了燃料乙醇是怎么来的，再看看燃料乙醇是干什么用的。
前文也说了，燃料乙醇目前主要以一定比例（一般是5%-25%）掺在汽油中，作为汽车的环保燃料。也有学者做过研究，乙醇混合燃料可以改进发动机的燃烧效果，减少一氧化碳等有毒气体的排放，同时缓解了石油消费压力。据笔者了解，巴西是汽油中燃料乙醇添加比例最高的国家，也是全球唯一不使用纯汽油燃料的国家。
美国不甘落后，也基本实现了乙醇汽油的全覆盖。而我国呢，只在部分省份推广了乙醇汽油，消费量约占我国汽油消费总量的20%。市场龙头就是国投和中粮两大集团，占据燃料乙醇行业主要供应来源。
既然燃料乙醇优点多多，为什么我国对其的支持力度稍显不足呢？笔者觉得有这么几个原因吧，供各位参考，也欢迎大家在评论区留言讨论：
1. 我国的燃料乙醇制备的主要原料是玉米，但是我国是名副其实的玉米大国，而且笔者看了看玉米这些年的玉米库存，2019年开始就开始持续下降，2019年玉米首次出现年度内的产不足需的问题。说白了，玉米都被人畜消耗了，哪还有多的生产燃料乙醇去？
2. 燃料乙醇最环保、最先进的制备技术纤维素制备，还没有成熟，依旧停留在实验室阶段，距离走向商业化仍需假以时日；
3.去年疫情爆发后，除了口罩，酒精消毒随处可见，酒精的主要成分是乙醇。乙醇都去干正事了，谁还有空理会乙醇汽油呢？
4.乙醇虽然也是燃料，但是热值（燃料完全燃烧时所放出的热量）还是略低于汽油的，如果完全以乙醇为燃料会影响动力性能。况且锂电池车和氢燃料电池车来势汹汹，不怕一波流之后，汽油车直接写进历史的教科书？
5. 第一点提到玉米不够用，那玉米价格最近几年也是不断上涨（从去年年初的1800元/吨上升到目前的2656元/吨），直接推高了燃料乙醇的成本。如果价格不向下游传导，燃料乙醇的玩家自己哑巴吃黄连，而且不可持续；如果价格向下游传导，真的造成乙醇汽油和普通汽油价格悬殊，哪个消费者不会用脚投票呢？
所以吧，五大因素，最终让燃料乙醇没有遍地开花。
燃料乙醇的未来，元芳，你怎么看
对于燃料乙醇的未来，笔者觉得还是要保持一个谨慎的态度。
从政策角度看，去年年底重要部门在能源发展白皮书中，还提到了严格控制燃料乙醇加工产能扩张；从技术角度看，生物质法中的纤维素制备法未见成熟迹象（中粮科技000930虽然建设了纤维素燃料乙醇示范装置，但产业化竞争优势还需进一步提升）；从产业链上下游看，我国自2016年玉米去库存进展超预期，可用于燃料乙醇加工的陈化粮消耗殆尽，不与人争粮、不与粮争地的问题始终存在；从应用端看，锂电池车是大势所趋，短时间内，乙醇汽油能否被消费者接受，要打上一个问号。所以，这一波热潮，更像碳中和背景下，较为环保的乙醇燃料站上了假风口。你觉得呢？
图片来源：中粮科技的互动回答
注：本文不构成任何投资建议。股市有风险，入市需谨慎。没有买卖就没有伤害。
2、燃料乙醇
燃料乙醇，又叫生物乙醇，是指通过生物处理过程得到的乙醇。如今乙醇已有95%是生物乙醇，只有5%是由原油、天然气或煤炭生产的。目前，乙醇生产主要以淀粉类（粮食作物为主，如玉米、木薯等）和糖类（如甘蔗、甜菜等）作为发酵原料，采用微生物法发酵生产乙醇技术已成熟，但是高昂的原料成本使粮食发酵生产乙醇的工业应用受到限制，同时存在与人争粮或与粮争地等弊端，因此寻找新的原料势在必行。
纤维素（cellulose）是地球上最丰富的可再生资源，据测算年总产量高达1500×108t，其中蕴储着巨大的生物质能。我国每年作物秸秆（如稻草、麦秆等）的产量可达7×108t左右（相当于5×108t标煤）。纤维素是一种多糖物质，每个纤维素大分子是由n个葡萄糖残基（葡萄糖酐），彼此以1-4甙键（氧桥）联结而形成的。如图16.1所示。
图16.1 纤维素结构示意
纤维素在常温下不发生水解，高温下水解也很缓慢。只有在催化剂的作用下，纤维素的水解反应才显著进行，常用的催化剂是无机酸或纤维素酶。纤维素酶在生物乙醇转化过程中起着非常重要的作用，可将纤维素、半纤维素水解成葡萄糖，为转化为乙醇提供丰富的底物；自然界中的酵母和少数细菌能够在厌氧条件下发酵葡萄糖生成乙醇。其中，纤维素酶水解方程式如下（牟晓红，2009）：
木霉生物学
利用纤维素酶将天然纤维素降解成葡萄糖的过程中，必须依靠纤维素酶的3种组分协同作用完成，即纤维素大分子首先在内切型-β-葡聚糖酶（EC3.2.1.4，也称Cx酶、CMC酶、EG）和外切型-β-葡聚糖酶（EC3.2.1.91，也称Cl酶、纤维二糖水解酶或CBH）的作用下降解成纤维二糖，再进一步在纤维二糖酶（EC3.2.1.21，也称β-葡萄糖苷酶或CB）作用下生成葡萄糖。
目前，国内外以植物纤维素为原料生产燃料乙醇的各种工艺中，主要有四种糖化发酵工艺，分别是分段糖化与发酵（SHF）、同步糖化发酵（SSF）、同步糖化共发酵（SSCF）和联合生物加工工艺（CBP）。SSCF工艺可以在同一发酵罐中同时进行纤维素酶水解和C5糖和C6糖的发酵，该工艺不仅有利于缓解葡萄糖对纤维素酶的反馈抑制作用，节省设备投资，还有利于发酵液中乙醇的积累，提高发酵液中最终的乙醇浓度，降低乙醇回收单元中乙醇蒸馏的能耗，大幅度降低生产成本。利用纤维素生产生物乙醇的同步糖化共发酵过程图如图16.2（Carlos Sáez，2000）。
许多微生物都会产生纤维素酶，但最适合于水解纤维素的酶来自于木霉。T.reesei是世界上研究和应用最广泛的纤维素酶工业微生物，它的优点在于它的酶系纤维素酶活性高并且能生产大量的胞外蛋白，它的酶系中60%以上的蛋白是外切酶（CBH），对于结晶性纤维素有很强的降解能力。
图16.2 纤维素原料生产乙醇示意
1998年，南京林业大学在黑龙江建成了完整的植物纤维生产燃料乙醇中试生产线，该生产线日处理农林植物纤维5t（日产乙醇0.8t）。风干植物纤维经蒸汽爆破预处理，纤维素酶制备所用菌株是T.reesei和酵母菌NL05，纤维素酶的制备在20m3的生物反应器中进行，T.reesei以汽喷料为碳源，在一定的搅拌速度和通风量下合成纤维素酶，完成一个产酶周期后酶液用于剩余汽喷料的水解。植物纤维的酶水解在2台32m3的反应器中进行，每天取汽喷料的10%用于纤维素酶的制备，产生的纤维素酶酶解剩余90%的汽喷料。酶解温度（50±1）℃、酶解初始 pH 值4.80。戊糖己糖同步乙醇发酵菌株是毕赤酵母NL02，酶水解液的乙醇发酵在一台5m3的发酵罐中进行。植物纤维汽喷料在纤维素酶的作用下降解成单糖后，经过压滤和洗涤得到一定浓度的水解糖液，水解糖液中的戊糖和己糖被酵母在限制性供氧条件下同步发酵成乙醇。
美国能源部与诺维信合作，投资3000万美元进行纤维素水解酶的开发，研究将玉米秸酶解成糖，再发酵制乙醇；还与DOE合作建设年处理玉米秸200t、生产燃料乙醇6900gal的中试装置，其生产技术分以下几步：先将玉米秸粉碎，用1.1%硫酸预处理；然后加木霉纤维素酶糖化36 h，使纤维素90%转化成葡萄糖；将糖浆冷却至41℃，连续发酵得到浓度为7.5%的乙醇；经蒸馏分子筛吸附脱水，生成99.5%乙醇，废渣经干燥用作燃料。
另外，Stevenson等（2002）报道了利用木霉直接发酵纤维素生产乙醇的方法，这更扩展了木霉发酵生产乙醇的途径。他们从牛粪中分离到一株木霉菌A10，该菌株在厌氧条件下可以将纤维素或者糖类物质直接转化为乙醇，在纤维素含量为50g/L的MM培养基中厌氧培养，乙醇产量为0.4mg/L，通过优化培养条件，采取分阶段预培养和深层厌氧培养后乙醇产量可达2g/L，以葡萄糖作为碳源乙醇产量最高可达5g/L，但以木糖作为碳源，乙醇产量最低。
3、使用燃料乙醇的好处是什么？
乙醇具有许多优良的物理和化学特性。燃料乙醇是优良的油品质量改良剂，或者说是增氧剂。当它按一定比例加入汽油中，并不是简单作为替代油品使用的。把乙醇作为“油”的概念，大大地降低了燃料乙醇的功能和价值。乙醇汽油可以改善尾气污染，改善动力。
其原理是乙醇里所含的内氧，部分地补充了汽油在油缸内燃烧，而外界供氧不足的问题，又较好地解决了汽油的高辛烷值组分问题，使乙醇的物理化学特性得以充分的发挥。
4、乙醇是可再生能源吗？
乙醇是可再生能源。
可通过含淀粉的农产品，如谷类、薯类或野生植物果实等，也可用制糖厂的废糖蜜，或者用含纤维素的木屑、植物茎秆等。这些物质经一定的预处理后，经水解、发酵，即可制得乙醇。发酵液中的质量分数约为6%~10%，并含有其他一些有机杂质，经精馏可得95%的工业乙醇。
乙醇在常温常压下是一种易挥发的无色透明液体，低毒性，纯液体不可直接饮用。乙醇的水溶液具有酒香的气味，并略带刺激性，味甘。
乙醇易燃，其蒸气能与空气形成爆炸性混合物。乙醇能与水以任意比互溶，能与氯仿、乙醚、甲醇、丙酮和其他多数有机溶剂混溶。
乙醇比较常见的用途有：
一、白酒等饮料
乙醇可以用于食用，如酒。白酒的度数表示酒中含乙醇的体积百分比（西方国家常用proof表示酒精含量），通常是以20℃时的体积比表示的，如50度的酒，表示在100毫升的酒中，含有乙醇50毫升(20℃)。
二、消毒
广泛用于医用消毒（体积分数为75%±5%的乙醇溶液常用于医疗消毒）。70~75%的酒精用于杀菌，例如75%的酒精在常温（25℃）下，一分钟内可以杀死大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌、白色念球菌、铜绿假单胞菌等。
三、汽车燃料
乙醇可以调入汽油作为车用燃料。美国销售乙醇汽油已有20年历史，我国高粱乙醇在汽油中占10%。
四、食用
乙醇能作为良好的有机溶剂，所以中医用它来送服中药，以溶解中药中大部分有机成分。
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