生物质液化技术和市场.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2010-0,6,Page,*,1.,生物质能源特点及发展状况,2.,燃料乙醇发展状况分析,3.,生物柴油发展状况分析,4.,生物油性质及技术发展分析,5.,中国生物油市场分析,报告目录,1.,生物质能源特点及发展状况,1.1 生物质能源概况,1.2 生物质能源特点,1.3 生物质能源的分类,1.4 生物质能源发展简要历程,1.5 发展生物质能源的必要性,1.6 生物质能源利用主要技术,1.7 生物质能源转换方式,1.8 生物质能源重要研发方向,1.9 美国生物能源发展状况,1.10 欧盟生物能源发展状况,1.11 中国生物能源发展状况,1.12 巴西生物能源发展状况,1.1,生物质能源概况,生物质能简介,生物质能就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式，即以生物质为载体的能量。,生物质能蕴藏在植物、动物和微生物等可以生长的有机物中，它是由太阳能转化而来的。有机物中除矿物燃料以外的所有来源于动植物的能源物质均属于生物质能，通常包括木材、森林废弃物、农业废弃物、水生植物、油料植物、城市和工业有机废弃物、动物粪便等。,地球上的生物质能资源较为丰富。地球每年经光合作用产生的物质有,1730,亿吨，其中蕴含的能量相当于全世界能源消耗总量的,10-20,倍，但目前的利用率不到,3%,。据估计，每年地球上仅通过光合作用生成的生物质总量就达,1440,1800,亿吨,(,干重,),，其能量约相当于,20,世纪,90,年代初全世界总能耗的,3,8,倍。,生物质能的利用,生物质能一直是人类赖以生存的重要能源，它是仅次于煤炭、石油和天然气，占世界能源消费总量第四位的能源，在整个能源系统中占有重要地位。,目前人类对生物质能的利用包括直接用作燃料的有农作物的秸秆、薪柴等；间接作为燃料的有农林废弃物、动物粪便、垃圾及藻类等；或采用热解法制造液体和气体燃料，也可制造生物炭。,生物质能是世界上最为广泛的可再生能源，但是尚未被人们合理利用，多半直接当薪柴使用。目前，生物质能技术的研究与开发已成为世界重大热门课题之一，受到世界各国政府与科学家的关注。国内外的生物质能技术和装置很多已达到商业化应用程度，实现了规模化产业经营。,排出,CO2,光合作用,转化设备,用户,电,/,热,/,气,/,油,吸收,CO2,放出,O2,O2,O2,排出,CO2,图：生物质能利用过程示意,1.2,生物质能源特点,生物质的优点：,可再生,低污染,广泛分布性,总量十分丰富,某些条件下属于廉价能源,与其它非传统性能源相比较，技术上的难题较少,生物质的缺点：,原料成分复杂,能量密度低,收集成本高,各种生物质分布不均,小规模利用,相比化石燃料而言，生物质能具有以下显著特点：,可再生性。生物质通过植物的光合作用可以再生，与风能、太阳能同属可再生能源。生物质资源丰富，可保证能源的永续利用。,生物质利用过程中具有二氧化碳零排放特性。生物质在生长时需要的,CO2,相当于它燃烧时排放的,CO2,的量，,CO2,净排放量近似于零，可有效降低温室效应。,生物质含硫、含氮都较低，灰分含量也很少，燃烧后,SO2,、,NOx,和灰尘排放量比化石燃料小得多，是一种清洁的燃料。,生物质资源分布广、产量大，转化方式多种多样。,生物质单位质量热值较低，而且一般生物质中水份含量大，影响了生物质的燃烧和热裂解特性。,生物质的分布比较分散，收集、运输和预处理的成本较高。,1.3,生物质能源的分类,生物质资源按照来源可分为六大类,森林能源,森林能源是森林生长和林业生产过程提供的生物质能源，主要是薪材，也包括森林工业的一些残留物等。森林薪材来源于树木生长过程中修剪的枝桠、木材加工的边角余料以及专门提供薪材的薪炭林。,农作物秸秆,农作物秸秆是农业生产的副产品，也是我国农村的传统燃料。秸秆资源与农业种植业的生产关系十分密切。,禽畜粪便,禽畜粪便也是一种重要的生物质能源。除在牧区有少量直接燃烧外，禽畜粪便主要是作为沼气的发酵原料。中国主要的禽畜是鸡、猪和牛。,生活垃圾,城镇生活垃圾主要是由居民生活垃圾、商业和服务业垃圾、少量建筑垃圾等废弃物所构成的混合物，成分比较复杂，其构成主要受居民生活水平、能源结构、城市建设、绿化面积以及季节变化影响。,能源植物,能源植物种类较多，例如制糖作物、油料植物等。目前国内外正在研究和已经研究利用的植物主要有三角戟、三叶橡胶树、麻疯树、汉加树、白乳木、油桐、小桐子、光皮树、油楠、油橄榄等。,水生植物,一些水生藻类，主要包括海洋生的马尾藻、巨藻、海带等，淡水生的布袋草、浮萍、小球藻等，水生植物转化成燃料，也是增加能源供应的方法之一。,1.4,生物质能源发展简要历程,20世纪70年代由于中东战争引发的全球性能源危机，包括木质能源在内的可再生能源开发利用重新引起了人们的重视。,TIME,目前，生物质能居于世界能源消费总量第四位，各主要国家都积极展开了对生物质能源的研究。,生物质能一直是人类赖以生存的重要能源。,在第二次世界大战前后，欧洲的木质能源应用研究达到高峰，但之后随着石油化工和煤化工的发展，生物质能源的应用逐渐趋于低谷。,生物质能极有可能成为未来可持续能源系统的组成部分。乐观估计，到21世纪中叶，采用新技术生产的各种生物质替代燃料将占全球总能耗的40%以上。,1.6,生物质能源利用主要技术,物理转化,生物转化,热量,/,电力,直接燃烧,气化,热化学法,热解,直接液化,生物质燃气,木炭或生物油,液化油,化学法,间接液化,直接液化,甲醇、醚,生物柴油,水解发酵,乙醇,沼气技术,甲烷,固体燃料,生,物,质,化学转化,1.7,生物质能源转换方式,生物质固化,生物质气化,燃料油,乙醇,生,物,质,炭,燃油,甲烷,燃料甲醇,生物质液化,植物油料,热解液化,生物发酵,沼气发酵,热解气化,固体燃料,生物质物理转化,物理转化主要是指生物质的固化,。生物质固化就是将生物质粉碎至一定的平均粒径，不添加黏结剂，在高压条件下，挤压成一定形状。其黏结力主要是靠挤压过程所产生的热量，使得生物质中木质素产生塑化黏结，成型物再进一步炭化制成木炭。,物理转化解决了生物质形状各异、堆积密度小且较松散、运输和储存使用不方便等问题，提高了生物质的使用效率，但固体在运输方面不如气体、液体方便。,该技术尚存在机组可靠性较差、生产能力与能耗、原料粒度与水分、包装与设备配套等方面的问题。,生物质化学转化,生物质化学转变主要包括以下几个方面：直接燃烧、液化、气化、热解、酯交换等。,直接燃烧,利用生物质原料生产热能的传统办法是直接燃烧，燃烧过程中产生的能量可被用来产生电能或供热。在生物质燃烧,用于烧饭、加热房间的过程中，能量的利用效率极低，只能达到,10%30%。而在高效率的燃烧装置中，生物质能的利用效率可获得大幅度的提高，接近石化能源的利用效率。,生物质的热解,热解是将生物质转化为更为有用的燃料，是热化学转化方法之一。在热解过程中，生物质经过在无氧条件下加热或在缺氧条件下不完全燃烧后，最终可以转化成高能量密度的气体、液体和固体产物。,生物质的气化,气化是以氧气（空气、富氧或纯氧）、水蒸气或氢气作为气化剂，在高温下通过热化学反应将生物质的可燃部分转化为可燃气（主要为一氧化碳、氢气和甲烷以及富氢化合物的混合物，还含有少量的二氧化碳和氮气）。通过气化，原先的固体生物质被转化为更便于使用的气体燃料，可用来供热、加热水蒸气或直接供给燃气机以产生电能，并且能量转换效率比固态生物质的直接燃烧有较大的提高。气化技术是目前生物质能转化利用技术研究的重要方向之一。,生物质的液化,液化是一个在高温高压条件下进行的生物质热化学转化过程，通过液化可将生物质转化成高热值的液体产物。生物质液化是将固态的大分子有机聚合物转化为液态的小分子有机物的过程。,生物柴油,将植物油与甲醇或乙醇等短链醇在催化剂或者在无催化剂超临界状态下进行反应，生成生物柴油（脂肪酸甲酯），并获得副产物甘油。生物柴油可以单独使用以替代柴油，又可以一定的比例与柴油混合使用。除了为公共交通车、卡车等柴油机车提供替代燃料外，又可为海洋运输业、采矿业、发电厂等具有非移动式内燃机的行业提供燃料。,1.7,生物质能源转换方式（续上表）,目前受到国内外学者普遍关注的研究方向主要有以下几个方面：,两步法生物质气化发电技术,两步法生物质气化技术是在二次气化过程中将焦油彻底裂解，产生高品质的清洁燃气，以解决燃气净化和二次污染的难点问题，使下游的用气设备和发电系统更加稳定可靠，能源转换效率比现有气化发电提高10个百分点。两步法气化发电机组的发展方向是村级小型清洁能源系统。,循环流化床生物质气化技术,循环流化床气化技术的方向是发展煤与生物质燃气联合燃烧的电站。循环流化床气化的原料适应性好，可使用范围宽广的生物质原料，气化和发电效率高，可大量消化秸秆等生物废弃物，节约发电用煤炭，减少二氧化碳的排放,。,生物质热化学转换制氢技术,氢能是公认的高效清洁能源，在后化石燃料时代将发挥重要的作用。生物质催化裂解制氢方向是发展一种新的可再生能源制氢技术，与燃料电池组合成为对环境完全无害的高效能源系统。,生物质气化合成二甲醚技术,采用生物质合成二甲醚的过程是先将生物质气化，气相产物经净化调整,成为合成气（,CO+H2）后，再经催化合成得到二甲醚。,该产品不仅在制冷、日用化工、染料、涂料、气溶胶喷射剂等方面有广泛的应用，而且还具有十分优良的燃料性能。与液化气性质近似，其十六烷值高于柴油，可作为清洁柴油和液化气。,生物质制取燃料乙醇,燃料乙醇可用作汽车代用燃料或与汽油组成混合燃料，节约石油并减少有害气体的排放，将固体生物质废弃物转化成燃料乙醇是未来最重要的发展方向。,生物质快速热解制取液体燃料,快速热解技术的发展方向是将固体生物质转变为液体燃料，以替代石油用作汽车燃料，初期以作为普通燃料、脱硫剂、脱硝剂和化工原料为目标。,生物柴油技术,生物柴油是对植物油进行脂交换处理得到的脂肪酸甲酯或已酯，其性质与柴油十分接近，是较为理想的柴油代用燃料。生物柴油的合成方式包括化学法和生物酶法。需要解决的关键问题是寻找合适的原料、提高转化率、降低成本、降低能耗、简化工艺、提高生物柴油的经济效益。,生物质成型技术,生物质成型主要有螺旋挤压、活塞冲压以及压锟成型技术。机械磨损大、寿命短、能耗高时影响其推广应用的主要障碍。,1.8,生物质能源重要研发方向,1.9,美国生物能源发展状况,在美国利用生物质发电已成为大量工业生产用电的选择。目前美国有350座生物质发电站，主要分布在纸浆、纸产品加工厂和其它林木产品加工厂附近。,TIME,美国国会在2000年通过了生物质研发法案，2002年提出了发展和推进生物质基产品和生物能源报告以及生物质技术线路图，成立了“生物质项目办公室”和生物质技术咨询委员会。,美国是目前世界上第一大能源生产国和消费国。美国能源部早在1991年就提出了生物质发电计划，而美国能源部的区域生物质能源计划的第一个实习区域早在1979年就已开始建设。,美国能源部提出了逐步提高绿色电力的发展计划。至2010年，美国将新增约1100万千瓦的生物质发电装机。美国可再生能源生产税为生物质发电提供了每千瓦时1.8美分的税收优惠。,2008年，生物质能占美国能量供给的3%，成为国内最大的可再生能源来源。在美国一次能源消费中，可再生能源占6%，其中生物质能占47%。发电能源消耗中，可再生能源约9.1%，其中生物质发电占67%。,美国计划2020年使生物能源和生物质基产品较2000年增加20倍，达到能源总消费量的25%，2050年达到50%，每年减少碳排放量1亿吨和增加农民收入200亿美元的。,2009年，美国燃料乙醇产量在34亿加仑以上，而且美国已经开发出利用纤维制造酒精技术，并建立了稻壳发电示范工程。燃料乙醇产量的增加使生物质能占美国运输燃料消费总量的比例由2001年的0.58%上升到2010年的4%,2020年生物质能占美国运输燃料消费总量比例的10%，来源于生物产品的化学制品和原料将占美国化学用品总量的18%。,2030年生物质能占美国运输燃料消费总量比例的20%，来源于生物产品的化学制品和原料将占美国化学用品总量的25%。,1.10,欧盟生物能源发展状况,法国从2005年1月起实施一项雄心勃勃的促进生物质能开发的新计划，目标是成为欧洲生物质燃料生产的第一大国。,TIME,2002年底，生物质能利用已达到德国整个供热量的3.4%、供电量的0.8%和燃料使用量的0.8%。全国有约100个生物质能热力厂，总功率约达400兆瓦。德国2002年共生产了约1900套沼气设备，总功率约250兆瓦。,德国政府多年来一直重视生物质的开发和利用，2001年，国会通过了生物质能条例。,2005年，德国拥有140多个区域热电联产的生物质电厂，同时有近80个此类电厂在规划设计或建设阶段。,德国政府从2004年1月起开始实行免税政策，免征纯生物燃料或混合燃料部分税款。,法国政府2006年宣布，投资10亿欧元(12亿美元)建设10套生物燃料装置，旨在到2008年生物燃料占燃料消费的比例达到5.8%、2010年达到7%、2015年达到10%。,在生物柴油生产和消费方面，德国在欧盟乃至全世界处于领先地位，2003年产量达到71.5万吨，比2002年增长了58%，2004年达110万吨，成为全球生产和使用生物柴油最多的国家。,2009年，石油价格不断下降，德国逐步取消生物燃料减税支持政策。随着生产能力的逐步提高，法国可能于2,010,年超过德国成为欧盟最大的生物柴油生产和消费国,2030年，可再生能源占欧盟能源消费总量的2,0%,，生物燃料占欧盟运输燃料消费总量的1,0%,。,1.11,中国生物能源发展状况,2007年9月中国政府专门发布了可再生能源中长期发展规划，将生物能源确立为可再生能源的重要组成部分。,TIME,截至2005年底，全国共建成3764座大中型沼气池，形成了每年约3.4l亿立方米沼气的生产能力，年处理有机废弃物和污水1.2亿吨，沼气利用量达到80亿立方米。,中国生物质能源的发展一直是在“改善农村能源”的观念和框架下运作，较早地起步于农村户用沼气，以后在秸秆气化上部署了试点。,2006年1月1日正式实施了中华人民共和国可再生能源法。首次以国家立法的形式鼓励包括燃料乙醇在内的生物质液体燃料的发展，明确了国家鼓励清洁、高效地开发利用生物质燃料，鼓励发展能源作物的大政方针。,2006年底，使用沼气池的农户达2260万户，占总农户的9.2%，占适宜农户的15.3%；生物质能源发电装机容量达到200万千瓦；全国燃料乙醇生产能力达到102万吨，已在河南等9个省的车用燃料中推广使用乙醇汽油。,2020年，生物质发电总装机容量达到3000万千瓦，生物质固体成型燃料年利用量达到5000万吨，沼气年利用量达到440亿立方米，生物燃料乙醇年利用量达到1000万吨，生物柴油年利用量达到200万吨。,2006年11月国家财政部、国家发改委、农业部、税务总局、林业局发布并启动了关于发展生物能源和生物化工财税扶持政策的实施意见，对生物能源和生物化工行业在财税方面的扶持政策做出了明确的规定。,1.12,巴西生物能源发展状况,2005年巴西燃料乙醇消费量替代了当年汽油消费量的45%，燃料乙醇成为了巴西的支柱产业，有利于巴西保证能源安全、促进经济发展和增加就业。,TIME,从第一次世界石油危机起，巴西政府就做出了重大能源战略决策，选择有充足资源的甘蔗为原料，开发燃料乙醇。,巴西已建成完整的燃料乙醇产业链。巴西是目前世界上唯一不供应纯汽油的国家，该国乙醇产量的97%都用于燃料。,2003年7月2日，巴西政府重新启动了生物柴油计划，对生物柴油研究开发方面的投资也在逐步增加。,2,010,年1月19日，全球首座乙醇发电站在巴西投入使用。,巴西曾与20世纪80年代开始实行“生物柴油计划”，但终因成本太高而终止。,巴西政府通过国际合作清洁发展机制（CDM）支持生物质发电。,2.燃料乙醇发展状况分析,2.1,燃料乙醇简介,2.2,燃料乙醇主要特点,2.3,燃料乙醇主要生产方法,2.4,美国燃料乙醇发展状况,2.5,巴西燃料乙醇发展状况,2.6,中国燃料乙醇发展状况,2.6.1,中国燃料乙醇国家标准,2.6.2,中国燃料乙醇发展历程,2.6.3,中国燃料乙醇产业面临的问题,2.6.4,中国燃料乙醇主要生产企业简介,2.6.5,中国燃料乙醇主要设备供应商,2.7,主要国家燃料乙醇应用状况对比,2.8,燃料乙醇未来发展方向,2.1,燃料乙醇简介,燃料乙醇：,乙醇又称酒精，是由,C,、,H,、,O,三种元素组成的有机化合物，乙醇分子式,C2H5OH,，相对分子质量为,46.07,。常温常压下，乙醇是无色透明的液体，具有特殊的芳香味和刺激味，吸湿性很强，可与水以任何比例混合并产生热量。乙醇易挥发、易燃烧。工业乙醇含乙醇约,95%,，含乙醇达,99.5%,以上的酒精称为无水乙醇。,燃料乙醇应用状况,燃料乙醇的生产工艺已经比较成熟，目前巴西、美国等国家的燃料乙醇生产已经实现规模化、产业化；在燃料乙醇主要生产国家，其应用也已经达到初步普及。,淀粉质原料,主要有甘薯、木薯、玉米、马铃薯、大麦、大米、高粱等。,燃料乙醇主要原料,其它原料,如造纸厂的硫酸盐纸浆废液、淀粉厂的甘薯淀粉渣和马铃薯淀粉渣、奶酪工业的副产品等。,糖质原料,主要是甘蔗、甜菜、糖蜜。,纤维素原料,纤维素原料是地球上最有潜力的乙醇生产原料，主要有农作物秸秆、森林采伐和木材加工剩余物、柴草、造纸厂和造糖厂含有纤维素的下脚料、生活垃圾的一部分等。,2.2,燃料乙醇主要特点,燃料乙醇的缺点,乙醇汽油的保质期只有一个月。过了保质期的乙醇汽油容易出现的分层现象，在油罐油箱中容易变浑浊，打不着火。,乙醇汽油对环境要求非常高，非常怕水，保质期短，因此销售乙醇汽油要比普通汽油在调配、储存、运输、销售各环节要严格得多。,燃料乙醇的优点,可作为新的燃料,减少对石油的消耗。燃料乙醇作为可再生能源，可直接作为液体燃料或者同汽油混合使用,可减少对石油的依赖,保障本国能源的安全。,可直接作为液体燃料或者同汽油混合使用，而不用更换发动机。汽油中加入燃料乙醇可大大提高汽油的辛烷值,有效地提高汽油的抗爆性。,作为汽油添加剂,可减少汽油消耗量，增加燃烧的含氧量，使汽油更充分燃烧。,乙醇是可再生能源,若采用甜高粱、小麦、玉米、稻谷壳、薯类、甘蔗、糖蜜等生物质发酵生产乙醇,其燃烧所排放的,CO2,和作为原料的生物源生长所消耗的,CO2,在数量上基本持平,这对减少大气污染及抑制温室效应意义重大。,发酵法生产乙醇,发酵法采用各种含糖（双糖）、淀粉（多糖）、纤维素（多缩己糖）的农产品，农林业副产物及野生植物为原料,经过水解（即糖化）、发酵使双糖、多糖转化为单糖并进一步转化为乙醇。淀粉质在微生物作用下,水解为葡萄糖,再进一步发酵生成乙醇。发酵法制酒精生产过程包括原料预处理、蒸煮、糖化、发酵、蒸馏、废醪处理等。,成熟的发酵醪内,乙醇质量浓度一般为8-10。由于原料不同,水解产物中乙醇含量高低相异,如谷物发酵醪液中乙醇的质量分数不高于12,亚硫酸法造纸浆水解液中仅含乙醇约1.5。发酵醪中除含乙醇和大量水外，还有固体物质和许多杂质,需通过蒸馏把发酵醪液中的乙醇蒸出,得到高浓度乙醇,同时副产杂醇油及大量酒糟。,乙醇脱水制得燃料乙醇,脱水技术是燃料乙醇生产关键技术之一。从普通蒸馏工段出来的乙醇,其最高质量浓度只能达到95%,要进一步的浓缩,继续用普通蒸馏的方法是无法完成的,因为此时,酒精和水形成了恒沸物（对应的恒沸温度为78.15）,难以用普通蒸馏的方法分离开来。为了提高乙醇浓度,去除多余的水分,就需采用特殊的脱水方法。,目前制备燃料乙醇的方法主要有化学反应脱水法、恒沸精馏、萃取精馏、吸附、膜分离、真空蒸馏法、离子交换树脂法等。,2.3,燃料乙醇主要生产方法,2.4,美国燃料乙醇发展状况,图,.,美国燃料乙醇产量增长,年均递增率,35.7%,燃料乙醇产量,2005,年，美国替代巴西跃升为世界头号生物燃料乙醇生产国。该年度美国燃料乙醇总产量比,2001,年翻了一番。,2006,年，美国生物燃料乙醇总产量达到,1680,万吨，比,2001,年增加了,144.5%,。,从,2004,年到,2008,年，美国燃料乙醇的产量年均增长率达,35.7%,，,2008,年燃料乙醇的产量是,2004,年的,3.39,倍，约占全球产量的,53%,。,燃料乙醇原料,美国的生物燃料乙醇工业，主要以玉米为原料，约占全国燃料乙醇的,95%,。,生产工厂,截止,2006,年，在美国的,21,个州共有,101,座乙醇厂,总产能为,48,亿加仑。,美国比较著名的燃料乙醇制造商有：鹰眼控股,(Hawkeye Holdings),、,Aventine,再生能源公司、,Valero,能源公司等。,发展规划,按照美国能源部发布的,2008,年度能源展望,的数据，到,2030,年，美国生物能源规划中来自玉米的燃料乙醇将猛增到,150,亿加仑，至少需要玉米,12701,万吨。,2.5,巴西燃料乙醇发展状况,燃料乙醇发展历史,巴西,20,世纪,70,年代即进行燃料乙醇生产与推广。,1977,年开始使用,E20,汽油（含乙醇,20%,），,1980,年研制出使用含水乙醇的汽车发动机，所用燃料乙醇含水量达,7.8%,。,巴西于,2007,年,6,月中旬宣布，将使车用汽油中乙醇掺入量最大值从,23%,增加到,25%,。,目前，巴西有超过,250,万辆汽车是由使用含水乙醇发动机驱动的，另有,1550,万辆车使用含乙醇,22%,的,E22,乙醇汽油。巴西的目标是年生产,10,万辆以乙醇为动力的汽车，预计,2011,年巴西燃料乙醇的产量将达到,2150,万吨。,燃料乙醇原料,巴西燃料乙醇的生产是以甘蔗为原料，目前全国甘蔗年产量约有一半用于生产乙醇，预计,2010,年前后将有,60%,产量用于乙醇生产。其生产方法是直接将榨取的甘蔗汁进行发酵。前处理工艺比较简单，投资较少，生产成本较低。,生产状况,截止,2009,年,10,月，巴西共建有,320,家乙醇生产厂，,5,年内还将增加,50,多家。为满足市场需求，巴西有关公司计划今后,5,年内投入约,60,亿美元建设新甘蔗种植园和乙醇工厂。,巴西可再生能源公司（,Brenco,）旨在成为世界上最大的乙醇生产商，,Santa Elisa,公司，,Petrobras,公司也是巴西比较知名的燃料乙醇生产企业。,2009,年巴西燃料乙醇产量,1900,万吨。,2.6.1,中国燃料乙醇国家标准,根据中华人民共和国国家标准“变性燃料乙醇”（,GB18350-2001,）和“车用乙醇汽油”（,GB18351-2001,）的规定，燃料乙醇是未加变性剂的、可作为燃料用的无水乙醇。变性燃料乙醇是以淀粉、糖质为原料，经发酵、蒸馏制取的乙醇，脱水后再添加变性剂改性而得。加变性剂后，水分应小于,0.8%,，不可食用。车用乙醇汽油，就是把变性燃料乙醇和汽油以一定比例混配形成的一种汽车燃料，是替代和节约汽油的最佳燃料，具有价廉、清洁、环保、安全、可再生等优点。,我国变性燃料乙醇国家标准（,GB18350-2001,）,在,21,世纪初我国就开始进行生物燃料的科学研究与开发利用工作。,2000,年开始进行推广乙醇汽油准备工作，,2001,年，我国启动了“十五酒精能源计划”并要求在汽车运输行业中推广使用燃料乙醇。国家有关部门制定并颁布了,变性燃料乙醇,（,GB18350-2001,）、,车用乙醇汽油,（,GB18351-2001,）等一系列国家标准。,2002,年,6,月在河南省的郑州、洛阳、南阳和黑龙江省的哈尔滨、肇东等,5,个城市进行车用乙醇汽油使用试点。,2004,年，车用乙醇汽油的试点进一步扩大到河南、安徽、黑龙江、吉林、辽宁,5,省全省范围。,2005,年又在湖北,9,个地市、山东,7,个地市、河北,6,个地市、江苏,5,个地市进行扩大试点。到,2005,年底，我国,9,省上百个地市基本上实现使用车用乙醇汽油。为了支持乙醇汽油推广，我国政府还推出了“定点生产、定向流通、定额补贴”的配套政策。,在“十五”期间（,20012005,年），我国共建设了,4,个生物燃料乙醇生产厂，形成生产能力,102,万吨,/,年。定向流通专项规划规定了几个主要燃料乙醇生产基地产品供应地域，即黑龙江华润公司,10,万吨燃料乙醇定向投放黑龙江省；吉林燃料乙醇公司的,30,万吨燃料乙醇定向投放吉林、辽宁两省；河南天冠公司,30,万吨燃料乙醇定向投放河南、山东两省；安徽,32,万吨燃料乙醇定向投放安徽、湖北、江苏三省。定区使用是经国务院批准，在黑龙江、吉林、辽宁、河南、安徽,5,个省全省封闭推广乙醇汽油；湖北、山东、河北、江苏四省有,27,个地市试点应用乙醇汽油，即燃料乙醇和汽油,1,：,9,比例调配成乙醇汽油。到,2005,年底，我国生物乙醇汽油的年消费量已达,1000,多万吨，约占国内汽油消费量的,20%,2005,年,6,月全国,15,家工厂发酵酒精平均出厂价为,4205,元,/,吨，在酒精总产量中玉米酒精占,48%,，薯类酒精占,33%,，糖蜜酒精占,19%,。,2006,年，燃料乙醇产量达到,300,万吨左右。为了扩大燃料乙醇原料来源，我国已自主开发了以甜高粱茎秆为原料生产燃料乙醇的技术，并已在黑龙江、内蒙古、山东、新疆和天津等地开展了甜高粱的种植及燃料乙醇生产试点。,2.6.2,中国燃料乙醇发展历程,目前我国的燃料乙醇生产成本较高，企业不能完全通过生产燃料乙醇来盈利，为鼓励燃料乙醇推广，国家对于批准生产的燃料乙醇企业实行定额补贴政策。即免征用于调配车用乙醇汽油的变性燃料乙醇,5%,的消费税；企业生产调配车用乙醇汽油用变性燃料乙醇的增值税实行先征后返；企业生产调配车用乙醇汽油用变性燃料乙醇所使用的陈化粮享受陈化粮补贴政策；变性燃料乙醇生产和调配、销售过程中发生的亏损实行定额补贴。,纤维素酶的成本能否下降，是纤维素乙醇能否实现工业化生产的关键因素。目前全世界只有两家企业能够生产用于纤维素工业化水解的酶，一家是丹麦的诺维信,一家是美国的杰能科，后者,2005,年,4,月已经被丹尼斯克公司全资收购。两家公司目前垄断着全球酶制剂市场份额的,65%,以上，并拥有全球最先进的研究设施和菌种库。两家公司目前拥有近,4000,项专利，而且新型酶制剂开发路径也被诺维信公司注册专利加以保护。诺维信与中粮集团已经签署战略合作协议，即在纤维素酶领域，双方互为对方在中国的独家合作伙伴。,2007,年，吉林燃料乙醇公司也建成了年产,3000,万吨纤维素乙醇的中试生产线。,2.6.3,中国燃料乙醇产业面临的问题,2.6.4,中国燃料乙醇主要生产企业简介,中国上市燃料乙醇生产企业,安徽丰原生物化学股份有限公司,成立于1998年8月20日，我国生化领域涉足农产品深加工的大型骨干龙头企业，利用“低温液化，清液发酵”专利技术和世界领先的工艺设备，对玉米等农副产品进行精深加工，2007年公司销售收入50亿元,出口创汇1.2亿美元。,吉林燃料乙醇公司,由中国石油天然气集团公司、吉林粮食集团有限公司和中国粮油食品（集团）有限公司共同出资组建，目前主要产品有四类，燃料乙醇生产能力为40万吨/年，拥有独特的专有技术和工艺及行业领先的生产运行系统。,黑龙江华润酒精有限公司,香港华润（集团）有限公司于1,996,年投资兴建的大型外资企业，年产酒精22万吨，主生产装置采用国际领先水平的HNT技术和CIMS工程自动化控制。,河南天冠企业集团有限公司,前身芳林酒精厂，致力于生物能源和生物化工产业发展，拥有50万吨/年燃料乙醇生产能力，集团年销售收入32亿元，税利2.8亿元。,2.6.5,中国燃料乙醇主要设备供应商,精馏塔,宝鸡市正宇工贸有限责任公司,山东龙兴化工机械集团有限公司,无锡市雪达化工装备厂,江苏民生科技发展有限公司,粉碎机,日宏粉体设备厂,河南省矿山设备股份有限公司,江阴市方圆机械制造有限公司,江阴市瑞祥机械制造有限公司,常州武晋化工机械有限公司,离心机,合肥天工科技开发有限公司,恒瑞离心机公司,湘仪集团,连云港市东邦化工机械有限公司,燃料乙醇常用成套设备主要供应商,肥城市金塔机械有限公司,四川省彭州市绿源实业有限公司,无锡太湖石化设备厂,中科天元新能源科技有限公司,洪湖市金发焦化设备成套有限公司,燃料乙醇常用主要设备提供商,2.7,主要国家燃料乙醇应用状况对比,表,.,主要国家燃料乙醇应用状况比较,2.8,燃料乙醇未来发展方向,未来发展方向,纤维素燃料乙醇,糖类和淀粉类原料生产乙醇的工艺已经十分成熟，但从能源的投入、产出分析，利用粮食类作物生产液体燃料是不经济的，利用纤维素制取燃料乙醇将是解决生物液体燃料的原料来源和降低成本的主要途径之一。美国、德国、加拿大等国家都开始积极探索纤维素乙醇。,美国能源部一位官员说，美国在积极投资开发下一代燃料乙醇,利用非食用物质生产的纤维素乙醇，而不再投资研发基于玉米等粮食作物的传统燃料乙醇。,美国作为全球最大的粮食乙醇生产与应用国，近年来加大了对纤维素乙醇发展的支持力度。为了促进纤维素乙醇的发展，,2005,年颁布的美国能源政策法案（,EPACT,）制定了如下优惠政策：一是制定纤维素乙醇的,RFS,标准，该标准规定必须在,2012,年以前，使市场上的纤维素乙醇的占有量达到,9.46,亿升（,2.5,亿加仑），政府将对率先建设纤维素乙醇的生产厂提供优惠的贷款保证；二是每加仑（约,3.785,升）的纤维素乙醇将享受,2.5,倍的（,51,美分）免税待遇。,2008,年，美国的纤维素乙醇产业化已经进入起步阶段。美国农业部和能源部共同支持了,3,个纤维素乙醇产业化示范项目。即：,Abengoa,公司在内布拉斯加州建设的以玉米秸秆作原料的乙醇生产厂，,Broin,公司在艾奥瓦州建设的以整个玉米（包括秸秆）作原料的乙醇生产厂和,Iogen,公司在爱达荷州建设的以麦秸为原料的乙醇生产厂。其中，,Iogen,的项目最大，生产规模将达到,1.9,亿升,/,年（,5000,万加仑,/,年），总投资高达,4,亿美元，美国农业部和能源部共投资,8000,万美元。,3.生物柴油发展状况分析,3.1 生物柴油简介,3.2 生物柴油主要原料分类,3.3 生物柴油的特点,3.4 生物柴油优缺点比较,3.5 生物柴油主要生产工艺,3.6 德国生物柴油发展状况,3.7 美国生物柴油发展状况,3.8 法国、西班牙、加拿大生物柴油发展状况,3.9 各主要国家生物柴油应用状况比较,3.10 中国生物柴油发展状况,3.10.1 中国生物柴油整体状况介绍,3.10.2 中国生物柴油发展历程,3.10.3 中国生物油主要生产企业简介,3.10.4 中国生物柴油主要设备供应商,3.1,生物柴油简介,生物柴油,(Biodiesel),是指以油料作物、野生油料植物和工程微藻等水生植物油脂以及动物油脂、餐饮垃圾油等为原料油通过酯交换工艺制成的可代替石化柴油的再生性柴油燃料。,生物柴油的国际标准,美国生物柴油的标准是,ISO 14214A,和,ASTM,国际标准,ASTM D 6751,，该标准由美国环保局,1996,年在“清洁空气法”的,211,（,b,）部分加以了法律确认。,另一被广泛认同的是德国的,DIN,生物柴油系列标准，是迄今为止最为详细系统的生物柴油标准，该标准体系针对不同的制造原料有不同的,DIN,标准：以油菜籽和纯粹以蔬菜籽为原料的,RME(rapeseed methyl ester),、,PME,（,vegetable methyl ester,）生物柴油,DIN E 51606,标准，以蔬菜油脂和动物脂肪为混合原料,FME,（,fat methyl ester,）的生物柴油,DIN V 51606,标准。欧盟也在,2003,年,11,月颁布了,EN14241,生物柴油燃料标准。此外奥地利、澳大利亚、捷克共和国、法国、意大利、瑞典等国家也拟订了生物柴油燃油规范。,目前生物柴油制备工艺已经比较成熟，但一些新的生产技术尚有待完善。,美国,GlobalData,公司于,2010,年,4,月,6,日发布的“全球生物柴油市场分析及,2020,年预测”报告显示，,21,世纪第一个十年以来，全球生物柴油市场累计年均增长率为,41.9%,，并预计在未来,10,年内将继续以,10%,的速度增长。,全球生物柴油生产量从,2001,年的,9.59,亿升增长到,2009,年,157.60,亿升。在各国政府提高能源独立性和满足日益增长的能源需求的政策支持下，生物柴油产量可望在,2020,年达到,452.91,亿升，即在,2009,年至,2020,年间年均增长率为,10.1%,。,欧洲是生物柴油领先的市场，,2009,年占生产份额,49.8%,，其次是美国，占生产份额,17.7%,，亚太地区占,4.4%,的份额。但欧洲生产生物柴油的份额自,2001,年以来处于下降态势，而美洲和亚太地区所占比例在上升。世界五大生物柴油生产国是德国、美国、法国、阿根廷和巴西。,自,2008,年夏天以来，欧盟生物柴油市场情况不断恶化，主要原因是石油价格不断下降，以及德国逐步取消减税支持政策。,生物柴油发展面临的主要问题是生产成本过高，如果没有政府的免税或减税政策支持，很多企业都因为利润过低而无法运转。,2008-2009,年德国与美国生物柴油企业的经历就是例子。,3.2,生物柴油主要原料分类,生物柴油的主要原料,木质能源,森林每吨生物量可产生1840千瓦小时的能量，故人们将森林称之为“木质能源”或“木质石油”。,农业作物,农村中大量的作物秸秆、谷物皮核、杂草、树枝叶、木屑等属于可再生资源，经过一系列物理加工、化学加工，都可以生产出优质炭、焦油和其它化工产品。,水生植物,水生植物有的也可作为制取燃料油的原料。其中，藻类植物的适应性强，代谢类型多，生长快，易制成生物燃料。,能源作物,很多农作物如甜菜、甘蔗、高粱、马铃薯以及秸杆、玉米芯等都是生产酒精的上好原料。,动物油脂,动物油脂主要指牛脂、羊脂、猪脂、黄油，其产量占油脂总量的30%左右。作为工业用的油脂，约占动物油量的1/3。,废弃食用油脂,食品生产经营单位在经营过程中产生的不能再食用的动植物油脂。,各种有机质废弃物,除了工农业生产及人们生活直接造成的废弃物质、城市垃圾外，还有各种糟渣、废液也将是很好的能源资源。,3.3,生物柴油的特点,生物柴油的特点,具有优良的环保特性。由于生物柴油中含有 11%的含氧量，燃烧更充分；硫含量低，使得二氧化硫和硫化物的排放低，可减少约30%；生物柴油中不含对环境会造成污染的芳香族烷烃，因而废气对人体损害低于柴油。检测表明，与普通柴油相比，使用生物柴油可降低90%的空气毒性，降低94%的患癌率；由于生物柴油含氧量高，使其燃烧时排烟少，一氧化碳的排放与柴油相比减少约10。,具有较好的发动机启动性能。,具有较好的润滑性能。使喷油泵、发动机缸体和连杆的磨损率低，使用寿命长。,具有较好的安全性能。由于闪点高，生物柴油不属于危险品。因此，在运输、储存、使用方面的安全性又是显而易见的。,具有良好的燃料性能。十六烷值高，使其燃烧性好于柴油，燃烧残留物呈微酸性，使催化剂和发动机机油的使用寿命加长。,具有可再生性能。作为可再生能源，与石油储量不同，其通过农业和生物科学家的努力，可供应量不会枯竭。,无须改动柴油机，可直接添加使用，同时无需另添设加油设备、储存设备及人员的特殊技术训练。,生物柴油以一定比例与石化柴油调和使用，可以降低油耗、提高动力性，并降低尾气污染。,生物柴油完全可以由本国生产，这就减少了对进口石油的依赖。,生物柴油工业的发展可以增强本国经济，尤其是农业经济。,3.4,生物柴油优缺点比较,生物柴油的优点：,具有优良的环保优势,运动粘度高,安全性能好,燃烧性能优良,属于可再生能源，减少石油依赖,单独使用，也可与石化柴油调和使用，还可以作为添加剂提高燃烧效率,生物柴油的缺点：,低温启动性能不佳,燃烧排放物中,NOx,含量较高,含有微量甲醇与甘油，会使接