一、燃料乙醇是什么

燃料乙醇，一般是指體積濃度達(dá)到99.5%以上的無(wú)水乙醇。燃料乙醇是以生物物質(zhì)為原料通過(guò)生物發(fā)酵等途徑獲得的可作為燃料用的乙醇。燃料乙醇經(jīng)變性后與汽油按一定比例混合可制車用乙醇汽油。燃料乙醇的主要原料有甜高粱、玉米、木薯、海藻、糖芋、苦配巴樹等。

燃料乙醇是燃燒清潔的高辛烷值燃料，是可再生能源。乙醇不僅是優(yōu)良的燃料，它還是優(yōu)良的燃油品改善劑。其優(yōu)良特性表現(xiàn)為：乙醇是燃油的增氧劑，使汽油增加內(nèi)氧，充分燃燒，達(dá)到節(jié)能和環(huán)保的目的；乙醇還可以經(jīng)濟(jì)有效的降低芳烴、烯烴含量，即降低煉油廠的改造費(fèi)用，達(dá)到新汽油標(biāo)準(zhǔn)。

二、燃料乙醇的用途

1、作為新燃料替代品

燃料乙醇可作為新的燃料替代品，減少對(duì)石油的消耗。乙醇作為可再生能源，可直接作為液體燃料或者同汽油混合使用，可減少對(duì)不可再生能源石油的依賴，保障國(guó)家能源的安全。

2、作為汽油添加劑

燃料乙醇作為汽油添加劑，可提高汽油的辛烷值。通常車用汽油的辛烷值一般要求為90或93，乙醇的辛烷值可達(dá)到111，所以向汽油中加入燃料乙醇可大大提高汽油的辛烷值，且乙醇對(duì)烷烴類汽油組分（烷基化油、輕石腦油）辛烷值調(diào)合效應(yīng)好于烯烴類汽油組分（催化裂化汽油）和芳烴類汽油組分（催化重整汽油），添加乙醇還可以較為有效地提高汽油的抗爆性。

乙醇的氧含量高達(dá)34.7%，乙醇可以按較甲基叔丁基醚（MTBE）更少的添加量加入汽油中。汽油中添加7.7%乙醇，氧含量達(dá)到2.7%；如添加10%乙醇，氧含量可以達(dá)到3.5%，所以加入乙醇可幫助汽油完全燃燒，以減少對(duì)大氣的污染。使用燃料乙醇取代四乙基鉛作為汽油添加劑，可消除空氣中鉛的污染；取代MTBE，可避免對(duì)地下水和空氣的污染。

另外，除了提高汽油的辛烷值和含氧量，乙醇還能改善汽車尾氣的質(zhì)量，減輕污染。一般當(dāng)汽油中的乙醇的添加量不超過(guò)15%時(shí)，對(duì)車輛的行駛性沒(méi)有明顯影響，但尾氣中碳?xì)浠衔?、NOx和CO的含量明顯降低。美國(guó)汽車/油料（AQIRP）的研究報(bào)告表明：使用含6%乙醇的加州新配方汽油，與常規(guī)汽油相比，HC排放可降低5%，CO排放減少21-28%，NOx排放減少7-16%，有毒氣體排放降低9-32%。

3、可再生能源

若采用甜高粱、小麥、玉米、稻谷殼、薯類、甘蔗、糖蜜等生物質(zhì)發(fā)酵生產(chǎn)乙醇，其燃燒所排放的CO2和作為原料的生物源生長(zhǎng)所消耗的CO2，在數(shù)量上基本持平，這對(duì)減少大氣污染及抑制溫室效應(yīng)意義重大。

三、生產(chǎn)燃料乙醇的原料有哪些

燃料乙醇指以生物物質(zhì)為原料通過(guò)生物發(fā)酵等途徑獲得的可作為燃料用的乙醇。制造燃料乙醇的原料分為三種：玉米、小麥等糧食作物；紅薯，木薯，甜高梁等非糧作物；農(nóng)作物秸稈，林業(yè)加工廢料，甘蔗渣及城市垃圾中所含的廢棄物，統(tǒng)稱為纖維素類原料。技術(shù)最成熟的是以玉米，小麥和甘蔗為原料生產(chǎn)燃料乙醇，巴西和美國(guó)已經(jīng)有大規(guī)模的制造基地。

中國(guó)燃料乙醇的主要原料是陳化糧和木薯、甜高粱、地瓜等淀粉質(zhì)或糖質(zhì)非糧作物，今后研發(fā)的重點(diǎn)主要集中在以木質(zhì)纖維素為原料的第二代燃料乙醇技術(shù)。

四、燃料乙醇生產(chǎn)工藝流程

燃料乙醇生產(chǎn)技術(shù)主要有第一代和第二代兩種。第一代燃料乙醇技術(shù)是以糖質(zhì)和淀粉質(zhì)作物為原料生產(chǎn)乙醇。其工藝流程一般分為五個(gè)階段，即液化、糖化、發(fā)酵、蒸餾、脫水。第二代燃料乙醇技術(shù)是以木質(zhì)纖維素質(zhì)為原料生產(chǎn)乙醇。與第一代技術(shù)相比，第二代燃料乙醇技術(shù)首先要進(jìn)行預(yù)處理，即脫去木質(zhì)素，增加原料的疏松性以增加各種酶與纖維素的接觸，提高酶效率。待原料分解為可發(fā)酵糖類后，再進(jìn)入發(fā)酵、蒸餾和脫水。

1、發(fā)酵法

發(fā)酵法采用各種含糖（雙糖）、淀粉（多糖）、纖維素（多縮己糖）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(guò)水解（即糖化）、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。發(fā)酵法制酒精生產(chǎn)過(guò)程包括原料預(yù)處理、蒸煮、糖化、發(fā)酵、蒸餾、廢醪處理等。

成熟的發(fā)酵醪內(nèi)，乙醇質(zhì)量濃度一般為8-10%（w）。由于原料不同，水解產(chǎn)物中乙醇含量高低相異，如谷物發(fā)酵醪液中乙醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不高于12%,纖維素可用酶或酸水解，如亞硫酸法造紙漿水解液中僅含乙醇約1.5%。除含乙醇和大量水外，還有固體物質(zhì)和許多雜質(zhì)，需通過(guò)蒸餾把發(fā)酵醪液中的乙醇蒸出，得到高濃度乙醇，同時(shí)副產(chǎn)雜醇油及大量酒糟。

2、脫水技術(shù)

脫水技術(shù)是燃料乙醇生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)之一。從普通蒸餾工段出來(lái)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，繼續(xù)用普通蒸餾的方法是無(wú)法完成的，因?yàn)榇藭r(shí)，酒精和水形成了恒沸物（對(duì)應(yīng)的恒沸溫度為78.15℃），難以用普通蒸餾的方法分離開(kāi)來(lái)。為了提高乙醇濃度，去除多余的水分，就需采用特殊的脫水方法。

制備燃料乙醇的方法主要有化學(xué)反應(yīng)脫水法、恒沸精餾、萃取精餾、吸附、膜分離、真空蒸餾法、離子交換樹脂法等。