慧聪网化工讯：生物能源产业前景广阔 生物能源是指绿色植物、藻类、细菌等通过光合作用，捕获太阳能，经新陈代谢，储存于生物物质中的化学量被人工方法重新提取、聚集、加工后获得的新能源。它是一种可再生能源。随着石油等不可再生能源日益走向枯竭，生物能源渐渐成为各国政府和企业重点发展的替代能源。例如，2006年1月，美国总统国情咨文指出，美国要在六年内让生物乙醇成为与汽油并驾齐驱的车用燃料。德国计划用生物能源完全替代核能，并最终替代不可再生能源。2005年，德国生物柴油消费量已超过120万吨，是全球使用生物柴油最多的国家之一。巴西更是全球开发利用生物能源的典范。目前，生物能源在全球能源消费结构中约占13.6%，巴西则超过40%，该国仅生物乙醇的年消费量就已达110亿升左右。
我国在生物能源领域已经有数十年的技术积累，总体技术实力居全球前三位，很多重大领域的技术实力居全球第一位，我国在该领域的产业化开发能力居全球前两位。由于国际石油价格长期居高不下，而且我国中央和地方政府陆续出台了强制推广生物能源的政策，我国生物能源产业将迎来一个快速发展的新阶段。目前，我国四川、安徽等地已经出现设计产能超10万吨的大型生物能源工厂，其技术水平、制造能力居全球前列。
为了继续提高我国生物能源技术的开发和产业化水平，我国科技部颁布了《863计划生物和现代农业技术领域“生物能源技术开发与产业化”课题研究计划》，号召全国企事业单位在燃料乙醇、生物柴油、沼气技术、可移动农林废弃物冷成型颗粒燃料加工设备、生物乙醇制取乙烯等五大领域开展创新研究。其中，燃料乙醇项目的指导性研究方向是：分别以淀粉质原料、糖质原料、木质纤维素类原料为基础的燃料乙醇生产关键技术，燃料乙醇生产的关键共性支撑技术。生物柴油项目的指导性研究方向是：考察原料中酸值、脂肪酸分布和脂肪酸不饱和度对反应的影响，研究开发能适应多种品质原料的新型加工工艺，副产甘油的精制或深加工转化技术；高活性固体催化剂的研制及规模化生产技术；进行新工艺的中试研究，解决工艺放大出现的各种工程问题，并评估新工艺的技术经济水平；可移动式生物柴油生产装置及配套工艺的研究；2至5万吨级工业示范生产装置工艺包设计、建造和运行。随着863计划相关课题项目的深入开展，我国拥有自主知识产权的生物能源技术将大量增加。
我国生物能源专利技术分布
第一，用生物乙醇制备乙烯的技术。例如，01822680.9号文献涉及一种含氧化合物转化为烯烃产品的方法。它将分子筛催化剂与含氧化合物在含氧化合物转化区进行接触，使一部分含氧化合物转化为烯烃产物；其次，它将催化剂与烯烃产物分离，并将一部分分出的催化剂送入再生器；再次，它将再生催化剂与选自甲醇、乙醇、1－丙醇、1－丁醇或它们的混合物的醇在醇接触区进行接触；最后，它将接触过醇的催化剂从醇接触区送到含氧化合物转化区，从而制备乙烯、丙烯和丁烯。
第二，沼气制备技术。例如，200510037108.9号文献涉及一种综合利用水葫芦植株残体生产沼气的方法及装置。其步骤包括：用除草剂对水葫芦叶面进行喷雾，使水葫芦根系腐烂，植株失水而散架，水葫芦失水减重后，打捞收集水葫芦植株残体；将水葫芦植株残体置于浸泡池中与生活废水混合并浸泡，通过双剪切机将植株破碎，加入适量发酵剂，制得水葫芦植株残体发酵料；再将发酵料送到水葫芦植株残体发酵池进行厌氧发酵，生产沼气。水葫芦是一种典型的入侵生物，繁殖能力极强，严重威胁淡水生态安全。而且，水葫芦不能做禽畜饲料，也不适合造纸，缺乏工农业应用价值。该技术可以变废为宝，使水葫芦变为重要的燃料来源。
第三，燃料乙醇制备技术。例如，02145503.1号文献涉及一种燃料乙醇热泵恒沸精馏工艺及装置。它包含乙醇脱水塔、夹带剂回收塔和酒精回收塔，三个塔的塔顶蒸汽加压升温后直接用作塔底再沸器的热源，塔顶不需要冷凝器，也不需要锅炉供热系统以及循环泵等公用工程，整个物流系统全封闭操作。03127107.3号文献涉及一种改良湿法生产燃料乙醇的工艺。200410034454.7号文献涉及一种酒精及燃料乙醇专用糖化营养复合酶及其应用。200410094085.0号文献涉及一种燃料乙醇生产方法。
第四，生物汽油的制备技术。例如，01138935.4号文献涉及一种利用植物纤维制取丙烷液化气和高辛烷值汽油的方法。它包括以下步骤：将植物纤维如玉米秸秆、稻草、芦苇等通过真空干馏裂解反应生成一氧化碳和丙烷混合气，采用PSA变压吸附法将一氧化碳和丙烷混合气体分离，分别生成、提纯氢气，对二氧化碳进行回收，制取丙烷液化气，将上述步骤制成的CO、CO2、H2用ICI低压法进行甲醇的合成，最后采用MTG法将甲醇制成汽油。
第五，微生物油的制备技术。例如，01814301.6号文献涉及一种微生物油的分离工艺，例如，首先裂解微生物细胞的细胞壁以释放出油；其次，从细胞壁碎片中分离油料。此外，03814383.6号文献涉及一种包含多不饱和脂肪酸的微生物油的制备工艺。
第六，生物柴油发明。例如，01805562.1号文献涉及一种包含生物柴油和表面活性剂的燃料组合物，其特征在于该表面活性剂包含一种链烷醇酰胺、烷氧基化的醇和烷氧基化的脂肪酸或其衍生物的混合物。02813303.X号文献涉及一种生物柴油和费－托合成烃类调合油，还涉及一种用于压燃式发动机燃料的调合组分以及调节烃类燃料密度的方法。
第七，生物柴油制备方法。例如，200410038292.4号文献涉及一种固体酸、碱催化制备生物柴油的方法。其特征是在固体酸或固体碱催化剂存在的条件下，利用大豆油和甲醇的酯交换反应得到生物柴油。反应结束后先用离心机将催化剂从反应溶液中分离出去，然后静置分层，上层为粗制产品，下层为甘油和甲醇的混合物。将上层粗酯水浴蒸馏后得生物柴油，下层水浴蒸馏后得纯净的甘油，蒸馏出的甲醇可再循环使用。200510036639.6号文献涉及一种生物催化高酸值油脂进行酯交换反应生产生物柴油的方法。03114294.X号文献涉及一种生物催化油脂转酯生产生物柴油的方法。01107895.2号文献涉及一种生物柴油的生产方法。它以酸化植物油、下水道油及回收煎炸油为原料，经酯化后，在真空条件下蒸出甲酯，在甲酯的蒸馏过程中加入适量的阻聚剂，阻止甲酯的进一步聚合反应，提高了甲酯的收率。在酯化反应后蒸馏过程中将馏出物冷却到零摄氏度，过滤除去析出物后，所得液体即为生物柴油。200480007538.X号文献涉及一种精制生物柴油的方法和装置。200510073176.0号文献涉及一种利用微藻油脂制备生物柴油的方法。
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