农林废弃物制备生物丁醇技术
中科院广州能源研究所:
丁醇是重要的化工原料,大量用于生产PVC增塑剂、丙烯酸丁酯、苯甲酸丁酯、乙酸丁酯等;丁醇也是重要的溶剂,大量用于脲醛树脂、纤维素树脂、醇酸树脂和涂料等的生产中,还可作香料、萃取用溶剂、色素稀释剂;丁醇还是很有应用前景的醇类燃料,与源自石油炼制的运输燃料相比具有显著的环境效益,能减低温室气体的环境排放。生物丁醇的蒸汽压力低、热值高,与汽油以任意比例混合,适合在现有燃料供应和分销系统中使用。同时,丁醇燃烧后生成的SO2和NOx以及灰尘排放量比化石燃料要小得多,更具有显著的环境效益。
目前国内外丁醇价格比较高,其作为液体燃料的前景虽然光明,却因生产成本高而受到限制:传统发酵法生产的丁醇来源于粮食(如小麦、玉米等),原料成本约占发酵总成本的60%,且存在着“与民争粮”的问题;采用化学法生产的丁醇来源于日益紧缺的石油资源,生产成本受制于飞速上涨的石油价格; 我国丁醇市场长期存在供应缺口。经综合预测,到2016年我国正丁醇需求量为110~120万吨,生产能力为85~90万吨,供需缺口达30万吨,供需矛盾严重影响了下游产品发展。
本项目采用成本低廉的农林废弃物(玉米芯、秸秆、稻草、芦苇、麦秸和能源草等)为原料通过水解、脱毒、发酵、蒸馏生产生物丁醇,不仅会降低成本、缓和“与民争粮”的矛盾,而且原料均是可再生的,既解决了秸秆弃置、焚烧造成的环境污染问题,也可提高农民收入减少碳排放,同时也为生物质能源在化工品加工领域的应用开创了新途径,将在很大程度上缓解能源危机和环境污染。
项目产品质量标准:正丁醇(GB/T6027-1998)
项目 | 指标 | ||
优等品 | 一等品 | 合格品 | |
色度,Hazen 单位(铂-钴号) ≤ | 10 | 15 | |
密度(20℃),g/cm3 | 0.809~0.811 | 0.808~0.812 | |
沸程0℃,760 mmHg ≤ | 1.0 | 2.0 | 3.0 |
蒸发残渣,%(m/m) ≤ | 0.003 | 0.005 | 0.01 |
酸度(以乙酸计)%(m/m) ≤ | 0.003 | 0.005 | 0.01 |
硫酸显色试验(铂-钴号) ≤ | 20 | 40 | - |
水分,%(m/m) ≤ | 0.030 | 0.040 | 0.060 |
纯度,%(m/m) ≥ | 99.5 | 99.0 | 98.0 |
适用于农林废弃物如玉米芯、秸秆、稻草、芦苇、麦秸和能源草等体系。