可再生能源丛书--燃料乙醇生产与应用技术

世界工业经济迅速发展的同时，也面临着诸多问题，如汽车工业的能源紧张、尾气污染、环境保护及交通安全等。在能源方面，自20世纪70年代出现石油危机以来，一些国家就开始重视汽车代用燃料的研究与开发。汽车代用燃料较多，如醇燃料、二甲基醚、天然气、氢气等，其中，燃料乙醇是研究开发的重点，10%乙醇90%汽油的混合燃料——乙醇汽油（汽油醇）E10，是目前应用比较广泛的汽车清洁燃料。燃料乙醇是经过变性处理的无水乙醇。在汽油中添加高辛烷值的变性燃料乙醇，可降低汽车尾气的有害物排放。
巴西是发展乙醇汽油工业最早的国家之一，并已在全国普遍使用。美国是世界排名第二位的乙醇生产国，当前销售的汽车燃料，70%以上是乙醇汽油。我国利用陈化粮或玉米生产燃料乙醇，进行乙醇汽油的推广与应用，已被列入国民经济发展计划，目前获得了重大进展，并且还有很大的发展空间。
根据国家《变性燃料乙醇及车用乙醇汽油“十一五”发展专项规划》，发展我国燃料乙醇产业，有利于推动农业产业化，改善国民经济二元结构，保护环境，促进我国可再生能源工业的发展，提升乙醇工业的技术水平，实现产业换代升级，建立与发展高水平的产业集群，促进地方与国家经济发展。
乙醇生产方法有合成法与发酵法，目前普遍采用的方法为发酵法。本书介绍了合成法乙醇生产、发酵法乙醇生产、乙醇脱水、乙醇发酵的清洁生产与综合利用、燃料乙醇的变性及储运、车用乙醇汽油的混配及应用、燃料乙醇生产分析等方面的技术问题。本书力求深入浅出，系统全面，内容新颖且实用，以促进我国燃料乙醇工业发展及应用技术水平的提高。本书可供从事燃料乙醇生产、新能源开发、乙醇汽油的使用及管理等方面人员及相关专业学生阅读。
本书由郑州大学马晓建、李洪亮、刘利平等编著。参加编写工作的有：马晓建教授（编写第1章、第9章），韩秀丽（编写第2 、第10章），常春（编写第3章的第31、第32节），李洪亮（编写第3章的第33节），陈俊英（编写第4章），陈华伟（编写第5章），刘利平（编写第6、第7、第8章）。全书由李洪亮副教授、刘利平副教授统稿。
本书在整个编写出版过程中，得到了化学工业出版社的大力支持及指导，在此表示真诚的感谢。同时也对书中参考的有关资料的作者，致以崇高的敬意与感谢。
由于本书涉及的内容面广，编者的资料及水平有限，难免存在不足之处，敬请读者批评指正。

编者2007年3月

本书是《可再生能源丛书》之一。本书介绍了合成法乙醇生产、发酵法乙醇生产、乙醇脱水成无水乙醇、乙醇发酵的清洁生产与综合利用、燃料乙醇变性及储运、车用乙醇汽油的混配及应用、燃料乙醇生产分析、乙醇柴油研究等方面的内容。本书供从事生物质燃料特别是从事燃料乙醇研究与开发、生产与应用等方面的技术与管理人员阅读。

1总论
11概述
12燃料乙醇的特性
13燃料乙醇工业的发展
131国外发展概况
132国内发展概况
14燃料乙醇技术展望
141燃料乙醇生产技术
142燃料乙醇应用技术
143展望
参考文献
2合成法生产乙醇
21乙烯直接水合法
211乙烯直接水合法的理论基础
212乙烯直接水合法的催化剂
213乙烯直接水合法的生产工艺
214乙醇精制工艺
215合成乙醇生产分析
22乙烯间接水合法
221乙烯气的吸收
222吸收液的水解
223乙醇的精馏
224稀硫酸的处理
23其他合成方法
231乙醛加氢法
232COH2合成乙醇
24合成生产关键设备
参考文献
3发酵法生产乙醇
31原料种类和原料处理
311淀粉质原料及原料处理
312糖蜜原料和处理
313纤维质原料和处理
32乙醇的发酵
321乙醇发酵常用的微生物
322酒母的培养
323乙醇的发酵工艺
33乙醇的蒸馏
331蒸馏原理
332精馏原理
333蒸馏与精馏工艺
334蒸馏节能技术
参考文献
4乙醇脱水
41精馏脱水
411恒（共）沸精馏
412萃取精馏
42吸附及离子交换技术
421吸附技术
422离子交换技术
43膜分离技术
431概述
432膜分离过程的类型
433膜及膜组件
434膜分离在乙醇脱水中的应用
44超临界流体萃取技术
441超临界流体萃取技术的原理
442超临界流体萃取技术的特点
443超临界流体萃取技术在乙醇生产中的应用
参考文献
5发酵清洁生产与综合利用
51二氧化碳回收生产
511乙醇发酵气体组成
512二氧化碳回收生产工艺及质量标准
513固体二氧化碳（干冰）生产
514回收生产注意问题
52乙醇酵母回收利用
521生产饲料酵母或面包酵母
522生产核糖核酸与核苷酸
53杂醇油及醛酯馏分回收利用
531杂醇油的回收利用
532醛酯馏分的回收利用
54酒糟废液回收利用
541酒糟废液处理概述
542生物处理法
543废液烧却法
544回流法
55酒糟饲料生产
551淀粉原料的酒糟组成
552利用酒糟生产饲料
553利用酒糟生产饲料酵母
参考文献
6燃料乙醇的储运
61变性燃料乙醇调和及标准
611变性燃料乙醇调和
612《变性燃料乙醇》标准
62燃料乙醇储运
621储存系统
622运输系统
623储运损耗
63储存设备
631储罐容量的确定
632储罐选型
64运输系统设施
641铁路运输设施
642公路运输设施
65燃料乙醇储运设备特殊附件
651带干燥装置的呼吸阀系统
652呼吸阀
参考文献
7乙醇汽油混配
71燃料清洁化发展总论
711汽油燃料的清洁化发展
712汽车代用燃料及其应用技术范围
713醇类燃料及燃料乙醇应用意义
72乙醇汽油的混合燃料特性及燃用方式
721乙醇燃料特性
722乙醇汽油混合燃料的特性
723内燃机掺烧燃料乙醇的燃用方式
724燃料乙醇燃用特点及改善措施
73乙醇汽油的混配及加油
731《车用乙醇汽油》标准
732车用乙醇汽油调和组分油的生产及储运
733乙醇汽油的混配
734加油站乙醇汽油储存
735乙醇汽油加油站
参考文献
8乙醇汽油应用
81乙醇汽油发动机的适应性
811乙醇汽油标号的合理选用
812汽油发动机的适应性调整与清洗
813乙醇汽油使用问题的排除
82乙醇汽油汽车发动机特性
821汽车启动性能
822汽车动力性能及燃油经济性
823汽车排放性能
83乙醇汽油安全消防与事故处理
831乙醇汽油安全消防
832乙醇汽油分层及中毒事故处理
参考文献
9燃料乙醇发展前景
91乙醇柴油
911概述
912调和特性
913燃烧特性
914发动机的耐久性
915尾气排放
916发展前景
92含水乙醇的应用
93燃料电池
94燃料乙醇产业的发展机遇与挑战
941燃料乙醇产业发展中的问题
942燃料乙醇的发展机遇及前景
参考文献
10燃料乙醇生产分析
101生产原料、中间品的分析
1011淀粉原料分析
1012淀粉原料中间品的分析
1013糖蜜原料分析
1014糖蜜原料中间品的分析
1015纤维素原料分析
102变性燃料乙醇成分分析
103车用乙醇汽油分析
参考文献
附表1二倍稀释法测定糖蜜锤度更正表
附表2糖度温度更正表