不同預(yù)處理工藝生產(chǎn)纖維素乙醇的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析.pdf

1、能源的開發(fā)與利用是人類社會(huì)和工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)。隨著能源消費(fèi)量的持續(xù)增長(zhǎng)，能源緊缺成為世界各國(guó)亟需解決的重大難題。纖維素乙醇因具備綠色、清潔、可再生等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是理想的化石能源替代品。然而，目前針對(duì)纖維素乙醇缺少具有明顯優(yōu)勢(shì)的工業(yè)化生產(chǎn)工藝，多數(shù)工藝開發(fā)與技術(shù)研究仍停留在實(shí)驗(yàn)室規(guī)模，此外，成套工藝的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)性研究也比較缺乏，這些都嚴(yán)重阻礙了纖維素乙醇工業(yè)的發(fā)展。為此，本文選用產(chǎn)量豐富、價(jià)格低廉的玉米秸稈為原料，針對(duì)不同的預(yù)處理工藝構(gòu)

2、建完整的纖維素乙醇生產(chǎn)工藝流程，并通過能量集成對(duì)模擬流程進(jìn)行優(yōu)化，然后對(duì)工藝流程進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和比較。具體研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)對(duì)三種纖維素乙醇工藝流程進(jìn)行模擬計(jì)算。針對(duì)稀酸法、氨纖維爆破法、液態(tài)熱水法預(yù)處理工藝，分別建立了日處理2000噸玉米秸稈原料的纖維素乙醇生產(chǎn)工藝流程，其中囊括了預(yù)處理、酶水解與發(fā)酵、分離與純化、廢水處理、原輔料及產(chǎn)品儲(chǔ)存、熱電聯(lián)產(chǎn)和公用工程等工段，并在Aspen Plus平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了全流程模擬。三種

3、工藝的模擬乙醇產(chǎn)量分別為16.61萬(wàn)噸/年、15.25萬(wàn)噸/年和14.96萬(wàn)噸/年;通過對(duì)換熱網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化集成，使三種工藝的能量回收率分別達(dá)到32.13％、25.15％、34.43％。
　　(2)對(duì)構(gòu)建的三種纖維素乙醇生產(chǎn)工藝流程進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析和比較。首先，對(duì)纖維素乙醇生產(chǎn)過程中所需的設(shè)備投資進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算，并估算了工藝流程的總投資費(fèi)用和總運(yùn)營(yíng)成本;然后對(duì)纖維素乙醇生產(chǎn)項(xiàng)目的投資方案參數(shù)進(jìn)行了設(shè)置，在此基礎(chǔ)上對(duì)纖維素乙醇生產(chǎn)工藝進(jìn)行折

4、現(xiàn)現(xiàn)金流分析，得到纖維素乙醇項(xiàng)目?jī)衄F(xiàn)值為零（盈虧平衡極限）時(shí)，纖維素乙醇產(chǎn)品最低出廠價(jià)格。經(jīng)過計(jì)算得出，三種工藝的項(xiàng)目總投資費(fèi)用分別為28.47億元、28.56億元、29.02億元;單位體積乙醇的運(yùn)營(yíng)成本分別為2.59元/升、2.74元/升和2.64元/升;纖維素乙醇生產(chǎn)項(xiàng)目的壽命年限內(nèi)，盈虧平衡極限情況下，纖維素乙醇產(chǎn)品的最低出廠價(jià)格(MESP)分別為4.32元/升、4.62元/升和4.59元/升。由此可知，三種工藝中以稀酸工藝的經(jīng)濟(jì)