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近日,从广西壮族自治区科技厅组织的一个科技鉴定会上获悉,天津大学石油化工技术开发中心的一项技术应用于广西中粮生物质能源有限公司年产20万吨木薯燃料乙醇装置中,可使一种普遍产于我国南方的长年生高产植物木薯经过加工变成燃料乙醇,将其作为绿色能源替代汽油使用,揭开了我国继以玉米等粮食作物作为原料生产燃料乙醇后,用非粮食作物生产燃料乙醇的序幕。“木薯”摇身一变,成为了紧俏的可再生绿色能源,必将在我国再掀起一场大推绿色能源的风暴。
发展替代石油新能源--燃料乙醇
在世界能源短缺的今天,发展替代石油新能源是当今世界的一种潮流,也是关系到我国能源和经济安全的重大战略。
生物质能源是通过绿色植物、藻类和光合细菌的光合作用贮存于生物质中的能量,是太阳能的有机贮存。在所有的生物质能源中,技术最成熟,推广量最大,最有发展前景的产品就是生物燃料乙醇。2007年,世界燃料乙醇产量近4000万吨。我国对推广使用车用乙醇汽油的工作非常重视,2001年4月发布了《变性燃料乙醇》及《车用乙醇汽油》两项强制性国家标准。2008年,我国生产燃料乙醇产品约153万吨,乙醇汽油消费量约占全国汽油消费量的20%,成为世界第三大生物燃料乙醇生产国和应用国。
“非粮”生物木薯可生产燃料乙醇
随着世界燃料乙醇产业的快速发展,玉米等农作物的用量以及价格的与日俱增,粮食原料成为制约燃料乙醇产业进一步发展的瓶颈,发展“非粮”生物乙醇已成为世界范围内生物乙醇技术的发展趋势。
木薯(Cassava)是一种多年生植物,植株高2~3m,茎杆直径5cm,广泛产于热带和亚热带地区的丘陵地带。该作物适应性强,四季都可种植,有利于全年供应原料。我国木薯的主要产地是广东、广西、福建和台湾,仅广西鲜木薯年产量就达700万吨左右。发展以干木薯或鲜木薯为原料的木薯燃料乙醇产业符合我国《“十一五”规划纲要》有关生物质能源的指导思想和要求,制得的乙醇产品与汽油按一定比例混配成车用乙醇汽油,即可替代汽油使用。
天大技术掀绿色能源风暴
广西中粮生物质能源有限公司“年产20万吨木薯燃料乙醇生产示范工程”是我国“十一五”批准的第一家以非粮为原料生产燃料乙醇产品的示范工程,也是目前世界上单套规模最大的木薯燃料乙醇生产装置。它的成功运行揭开了我国以非粮为原料生产燃料乙醇的序幕。该工程装置总投资额为75256万元人民币,于2007年12月一次投料试车成功;从2008年3月至2009年生产燃料乙醇19.36万吨,实现了新增税收3403万元,新增利润7044万元。
天津大学石化中心教授张敏华领导的科研团队多年来开展了燃料乙醇原料多元化、关键工艺、大型装备以及过程集成与强化的研究工作;经过一系列科技攻关工作,突破了制约我国燃料乙醇产业发展的关键技术难题,在技术创新上实现了跨越式发展,形成了具有自主知识产权的木薯燃料乙醇成套技术。
该成果已申请了12项国家专利,9项已获得授权,并形成多项专有技术;2008年,“燃料乙醇生产方法”获第十届中国专利优秀奖;对生产装置的建设和试车提供了全面技术指导,为全面提升我国木薯燃料乙醇生产技术水平、建设和发展我国非粮燃料乙醇产业作出了重要贡献。
示范装置建成投产后,引起世界多个国家的广泛关注,包括美国、巴西、哥伦比亚、尼日利亚、印度尼西亚、马来西亚、泰国、越南、老挝、韩国、日本等国的政要和企业代表纷纷前来参观,寻求与我国在木薯燃料乙醇生产技术领域的合作机会,目前,天津大学已就出口该成果的成套生产技术及装备的有关事宜同国外一些公司达成了多个合作意向。中粮集团公司已计划将继续采用该技术建设“梧州年产30万吨木薯燃料乙醇生产装置”。该成果作为支撑大规模非粮燃料乙醇产业发展的平台技术,对于我国正在推进的薯类、木质纤维素和甜高粱等非粮燃料乙醇生产技术的发展起到了积极的推动作用。
产学研合作开新葩带动地方产业发展
天津大学石化中心依托生物质能源领域的技术优势,与中粮集团建立了长期合作关系,从1996年开始与中粮生物质能源(肇东)公司前身--黑龙江华润酒精公司进行了卓有成效的合作,建成了当时中国最大生产规模的年产20万吨优级食用酒精生产装置,完成了我国第一套燃料乙醇脱水示范装置项目。
广西中粮“年产20万吨木薯燃料乙醇生产示范工程”的技术开发、工程化及装置是产学研合作的成功典范,充分发挥了学校和企业的各自优势,建立了跨行业、跨学科、多层面的研究及工程化体系,在取得重大科研成果的同时,企业也获得了新的经济增长点,对我国的科技创新工作具有一定的示范作用。该工程年需鲜木薯约150万吨,必将拉动地方经济增长及促进相关产业的发展,增加了农民收入,鲜薯价格由原来的350元/吨提高至450元/吨,每亩产量由原来的1.3吨提高至1.8吨,全年可带动农民增收3.55亿元,还可以提供650个就业岗位。此外,木薯燃料乙醇汽油的推广使用,替代了部分燃油,减少了污染物排放,促进了社会经济发展和农民增收,取得了显著的社会效益和生态效益。(通讯员李丹)