木质纤维素制燃料乙醇的预处理研究

徐 超，关东明，朱汉青，吴 涛，陈超正

（中国矿业大学 化学与环境工程学院，北京100083）

1 引言

随着经济的发展，环境问题以及能源紧缺问题日趋严峻，寻找可再生能源已经成为缓解化石燃料短缺和控制大气中CO2浓度的重要途径。作为一种清洁能源，有“绿色石油”和“液体黄金”之称的乙醇有其独特的优越性。乙醇与汽油相比，能够增加氧的含量，燃烧时使碳氢化合物更加充分氧化，从而减少排放到大气中的芳烃类化合物及一氧化碳量[1]。同时将一些农作物秸秆和含纤维素质的作物通过一定的方法转换为人类所需的能源，也是一项变废为宝的重大工程。其中通过稀酸水解木质纤维素来生产燃料乙醇已受到了国内外广泛的关注。

2 燃料乙醇生产的国内外研究进展

纤维素制乙醇在19世纪即已提出，方法是把纤维素水解为单糖，再把单糖发酵成乙醇。但该工艺虽然原料价格便宜，生产成本却很高，随着以石油为原料的合成乙醇大量生产，这类工厂大都关闭。在20世纪石油危机后，西方国家又开始重视纤维素制乙醇的技术[2]。第一个燃料乙醇项目－ProAlcool于1975年诞生在巴西，1978年美国、加拿大也开展了类似的项目。目前开展此项目最为活跃的国家是美国和巴西，这两个国家乙醇产量约占全球乙醇总产量的70%以上。欧洲各国也对发展生物燃料表现出极大兴趣，开始加大力度进行研究、推广和使用乙醇汽油[3]。

有着丰富甘蔗资源的巴西，利用甘蔗作为原料发展燃料乙醇产业，目前年产1 400t纤维素乙醇，几乎全部作为汽车燃料使用[4]。……