燃料丁醇研究進展及市場前景分析

張 全，查孝勝，高慧鵬，李瀾鵬，關 浩，劉自勇，喬 凱，李福利

(1.中國石化大連石油化工研究院，遼寧 大連 116023; 2.中國科學院 青島生物能源與過程研究所,山東 青島 266101; 3.中國科學院大學 北京 100049)

能源問題是國家戰略性問題，一直備受各國政府關注。隨著全球變暖和能源危機的加劇，走可持續發展的道路逐漸成為共識，迫切需要可再生的清潔能源來部分或完全代替傳統的化石燃料，以應對能源危機，減少溫室氣體及污染性氣體排放。除了對常見的太陽能、風能等可再生能源開發以外，對生物質能的開發利用正逐年上升。生物質能來源廣泛，包括植物秸稈、藻類、污水廢水、廚余垃圾和畜禽糞便等[1-2]。利用生物質能開發出的生物燃料具有低碳、清潔和可再生性等優點。2016年，國家發展改革委員會印發的《“十三五”生物產業發展規劃》曾指出到2020年，生物能源年替代化石能源量要超過標準煤5 600萬t(以標準煤計)，在多領域實現全面規?；瘧?，形成較成熟的商業化市場。生物燃料丁醇作為新型生物質能源，具有高能量含量、低蒸氣壓、不吸濕、揮發性小、靈活的燃料混合和高辛烷值等優點[3]，極有潛力發展為新一代生物燃料。

1 丁醇的生產途徑

1852年，法國人Wirtz在雜醇油中發現丁醇。1862年，Pasteur通過實驗驗證，厭氧條件下，乳酸和乳酸鈣可以轉化成丁醇[4]。丁醇最早的工業化生產始于20世紀初，通過ABE(acetone-butanol-ethanol)發酵法生產獲得，此方法主要以谷物淀粉為原料。傳統的ABE發酵法丁醇產量較低，且成本較高，隨著石油化工行業的發展成熟，20世紀60年代以來，化學法生產丁醇成為主流生產方式?！?br>