木质纤维素生产燃料乙醇的研究.pdf

化 工 进 展 244 CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 2006 年第25 卷第3 期 木质纤维素生产燃料乙醇的研究现状 于 斌 齐 鲁 (天津工业大学生物与纺织材料研究所 天津市改性和功能纤维重点实验室 天津 300160) 摘 要 介绍了近年来国内外木质纤维素生产燃料乙醇的技术现状 评述了纤维素原料生产乙醇的预处理及水解 为葡萄糖和发酵成酒精的各生产工艺 分析了各工艺的技术特点和经济性 提出应进一步加强纤维素生产燃料乙 醇的研究 关键词 木质纤维素 燃料乙醇 预处理 水解 发酵 中图分类号 TK 6 文献标识码 A 文章编号 1000 –6613(2006)03 –0244 –06 Research status of lignocellulosic materials for fuel ethanol YU Bin QI Lu (Research Institute of Biological Spinning Materials Tianjin Polytechnic University Tianjin 300160) Abstract The current status of the technologies to produce fuel ethanol from lignocellulosic materials is introduced. Various processes of material pretreatment hydrolysis and fermentation are reviewed in detail. The features and economics of these technologies are analyzed. Meanwhile some suggestions to further study on the production of fuel ethanol from lignocellulose are also given. Key words lignocellulosic materials fuel ethanol pretreatment hydrolysis fermentation 经济社会的发展以能源为重要动力 经济越发 素包裹 而且半纤维素部分共价和木质素结合 纤 展 能源消耗越多 到2059年 也就是世界上第一 维素具有高度有序晶体结构 因此必须经过预处理 口油井开钻200周年之际 世界石油资源大概所剩无 使得纤维素 半纤维素 木质素分离开 切断它们 [1] 几 而生物质能是由植物的光合作用固定于地球 的氢键 破坏晶体结构 降低聚合度 以提高水解 上的太阳能 最有可能成为21世纪主要的新能源之 效率 表1列出了几种木质纤维素中纤维素 半纤维 一 据估计 植物每年贮存的能量约相当于世界主 素和木质素的含量[3] 要燃料消耗的10倍 而作为能源的利用量还不到其 1 燃料乙醇的生产现状 总量的1% 专家预测 生物质能源将成为未来持续 能源重要部分 到2015年 全球总能耗将有40%来 2001年世界乙醇年产量达314亿升 其中近200 自生物质能源 亿升为燃料乙醇 约占乙醇总量的63 各大洲的 然而燃料乙醇的生产如均以糖类或粮食为原 产量分别为 美洲205.7亿升 欧洲41.5亿升 亚洲 料 其产量受到粮食资源的限制 难以长期满足能 5.3亿升 非洲5.3亿升 大洋洲1.8亿升[4] 源需求 从长远考虑必须进行科技创新 扩大原料 不难看出 美洲在乙醇的生产上仍然是世界乙 来源 含木质纤维素的生物质废弃物是生产燃料乙 醇生产