甜高粱茎秆固态发酵制取燃料乙醇中试项目能耗分析

作者:梅晓岩;刘荣厚;曹卫星 刊名:农业工程学报 上传者:张海林

【摘要】对以甜高粱茎秆为原料燃料乙醇中试项目的工艺进行了描述,对乙醇及副产品生产进行了能耗分析。该项目采用固态发酵工艺,乙醇转化率达到理论值的95.8%,并对剩余的茎秆渣进行综合利用,实现了余热回收利用,具有低排放的环保特性。项目年产无水乙醇1000t/a、发酵秸秆蛋白饲料1500t/a和秸秆纤维纸浆5000t/a。能耗分析表明,在考虑余热回收情况下,系统全年生产总能耗为4.31×106kW·h/a,无水乙醇的单位生产能耗为2759.67kW·h/t,蛋白饲料的单位生产能耗为36.86kW·h/t,秸秆纤维纸浆的单位生产能耗为298.41kW·h/t。无水乙醇生产工艺中回收余热量8.9×105kW·h/a。该系统中乙醇生产能量回收率为62.9%,高于以玉米等粮食原料生产乙醇的能量回收率。

全文阅读

第 28 卷 第 4 期 农 业 工 程 学 报 Vol.28 No.4 194 2012 年 2月 Transactions of the CSAE Feb. 2012 甜高粱茎秆固态发酵制取燃料乙醇中试项目能耗分析 梅晓岩 1,2,刘荣厚 1※,曹卫星 1 (1. 上海交通大学农业与生物学院生物质能工程研究中心,上海 200240; 2. 辽宁农业管理干部学院,沈阳 110161) 摘 要:对以甜高粱茎秆为原料燃料乙醇中试项目的工艺进行了描述,对乙醇及副产品生产进行了能耗分析。该项目采用固态发酵工艺,乙醇转化率达到理论值的 95.8%,并对剩余的茎秆渣进行综合利用,实现了余热回收利用,具有低排放的环保特性。项目年产无水乙醇 1 000 t/a、发酵秸秆蛋白饲料 1 500 t/a 和秸秆纤维纸浆 5 000 t/a。能耗分析表明,在考虑余热回收情况下,系统全年生产总能耗为 4.31×106 kW·h/a,无水乙醇的单位生产能耗为 2 759.67 kW·h/t,蛋白饲料的单位生产能耗为 36.86 kW·h/t,秸秆纤维纸浆的单位生产能耗为 298.41 kW·h/t。无水乙醇生产工艺中回收余热量 8.9×105 kW·h/a。该系统中乙醇生产能量回收率为 62.9%,高于以玉米等粮食原料生产乙醇的能量回收率。 关键词:秸秆,燃料,乙醇,甜高粱,能耗分析,固态发酵 doi:10.3969/j.issn.1002-6819.2012.04.032 中图分类号:S216.2 文献标志码:A 文章编号:1002-6819(2012)-04-0194-05 梅晓岩,刘荣厚,曹卫星. 甜高粱茎秆固态发酵制取燃料乙醇中试项目能耗分析[J]. 农业工程学报,2012,28(4): 194-198. Mei Xiaoyan, Liu Ronghou, Cao Weixing. Energy consumption analysis on pilot-scale plant of fuel ethanol production from sweet sorghum stalk by solid state fermentation[J]. Transactions of the CSAE, 2012, 28(4): 194-198. (in Chinese with English abstract) 0 引 言 甜高粱(sorghum bicolor L. moench)在 C4 作物中具有较高的生物产量,是生物燃料乙醇的极好原料。单位面积甜高粱的生物产量生产的无水乙醇产量较高[1],并且粮能兼收,在保证粮食安全、能源安全、CO2 减排和促进农民增收等方面具有较好的应用前景[2-4]。但其生产工艺的能耗较高,约占总能耗的 80%左右。近年来,国内外学者在甜高粱茎秆生产乙醇[5-7]及茎秆渣等副产物综合利用工艺[8-9]等方面进行了大量研究,同时,对甜高粱茎秆燃料乙醇规模化生产和节能降耗进行了有益的探索[10]。中国多家单位分别在内蒙古、黑龙江、山东等省建立了多个甜高粱茎秆制取燃料乙醇中试基地。肖明松等结合国家 863 计划项目,对建立在黑龙江省的年产 5 000 t 乙醇甜高粱茎秆固态发酵产业化示范工程进行了经济性分析,认为采用甜高粱茎秆生产燃料乙醇比玉米原料生产燃料乙醇的成本要低[11-12],但未见对此项目详细的生产能耗分析结果。为了系统掌握利用甜高粱茎秆大规模制取燃料乙醇的技术经济可行性,本文以建立在中国山东省威海市的年产 1 000 t 无水乙醇中

参考文献

引证文献

问答

我要提问