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纤维素乙醇技术产业化,集成开发成套技术是关键
时间:2018-02-07 09:50:36来源:中国化工信息周刊
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提要:集成开发出具有中国自主知识产权的国内成套技术是中国纤维素乙醇产业健康发展的关键所在。
纤维素乙醇技术产业化,集成开发成套技术是关键

2017年,十五部委联合发布了国家纤维素乙醇的产业化目标,各地反应强烈,规划了大量示范项目。集成开发出具有中国自主知识产权的国内成套技术是中国纤维素乙醇产业健康发展的关键所在。初步考察表明,国内很多相关技术都还不太成熟,且分散在不同的研发机构,短时间内难以集成,如仓促投资建厂,可能造成巨大的经济损失。

笔者认为,近期亟须组织联合攻关的问题包括:

1.在秸秆类原料丰富的粮食主产区,依靠农机部门开发出先进的机械化秸秆收获、运集、打包装备,依靠地方政府建立起完善的秸秆收、运、贮体系,保证原料廉价、稳定、优质、及时的供应。

2.开发出新型秸秆三大组分低耗、无害、高效分离技术和将三类主要组分全部充分利用起来的集成生物精炼技术。过去的预处理技术开发往往只注重后续纤维素转化率的提高,而今后应更多地关注各组分的综合利用。山东大学和山东龙力公司等合作开发出的玉米芯生物精炼技术通过把半纤维素和木质素分步分离提取,并分别加工成低聚木糖、木糖醇和较纯的木质素产品等相对高值的产品,使分离后的纤维素残渣很容易被发酵成乙醇。三种产品共同分担原料和加工成本,获得了良好的经济效益。美国目前唯一还在坚持纤维素乙醇试生产的POET-DSM先进燃料公司,将纤维素乙醇生产线与玉米乙醇企业联建,通过同时收集两类原料、分享部分公用设施和营销系统、用木素残渣同时为两套生产装置供应热电等方式,减少了纤维素乙醇的资本投入和运营成本。

3.鉴于纤维素降解用酶量太大,把纤维素酶生产整合进乙醇生产过程中,利用企业内的预处理生物质配制廉价的产酶培养基,除去酶制剂生产中的很多加工纯化过程和浓缩、运输费用,才有可能把用酶成本从占总成本的约25%降低到10%左右。就地产酶需要科研人员自己开发出能产生针对特定原料和特定预处理工艺的高效专用酶系的高产纤维素酶菌株,以及能高效产酶和酶解高浓度底物产糖的酶解发酵工艺。

上述技术整合涉及的学科众多,每个研发团队都只能在某一特定技术领域取得部分突破。因此,纤维素乙醇生产技术的真正产业化,需要不同行业的企业家、投资者和不同学科领域的学者、工程师乃至技术工人的通力合作,打破各单位间的技术壁垒,组建成实质性的技术创新联盟。

仅从经济效益来看,作为石油和粮食乙醇替代品的纤维素乙醇,目前经济竞争力较弱。事实上,实现阻止气候变化、减少环境污染、促进农村发展、增加就业等社会发展目标才是纤维素乙醇产业发展的主要动力。可再生资源的绿色循环利用是国家和社会长期发展的目标。扶植这类社会公益性新兴产业的发展,需要政府长期和稳定的政策支持。美国和巴西等国家依靠立法引导和财税补贴等手段,确立了他们在燃料乙醇行业中的领先地位。相信中国也一定能在中共十九大确立的五位一体总体布局和五大发展理念的指引下,制定出符合中国国情和市场规律的政策方针,利用中国特色社会主义集中力量干大事的制度优势,将纤维素乙醇产业逐步拓展成为利用可再生性非粮资源进行绿色生物制造的大型生物炼制产业,实现十五部门文件所提的纤维素乙醇发展目标,引领世界潮流,为实现可持续发展做出中国特有的贡献。

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纤维素 乙醇 产业化 集成开发 技术 千人计划 千人智库

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作者系曲音波

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