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化学进展 2007, No.0708 上一期 后一期 返回主页

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近年生物柴油产业的发展--特色、困境、对策
闵恩泽,姚志龙
2007, 19 (0708): 1050-1059 |
出版日期: 2007-08-17
下载PDF ( 4160 ) 收藏 引用
摘要
本文介绍了美国、欧盟、印度生物柴油产业发展的特点、发展生物柴油的新兴原料和生物柴油生产技术的最新进展。分析了造成现在生物柴油产业发展面临困境的原因在于原料植物油的价格高涨。通过对生物柴油产业链的分析，提出生物柴油产业摆脱所面临困境的对策是：从植物育种和栽培开始，到收割、储存和榨油加工的每一步都要降低成本，力求取得低成本的原料油；开发投资少、成本低的清洁生物柴油生产工艺；关键是要从生物柴油（脂肪酸甲酯）和甘油来生产高附加值的化工产品，大幅度提高利润。
我国生物质能发展战略的几点意见
匡廷云,白克智,杨秀山
2007, 19 (0708): 1060-1063 |
出版日期: 2007-08-17
下载PDF ( 1914 ) 收藏 引用
摘要
本文介绍了国内外生物质能发展的现状与趋势，概述了我国生物质能源近期和远期的潜力。指出研发高新技术是我国生物质能发展的关键。建议以扩大资源总量、提升能源转换的加工技术水平和能源利用效率等为重点。
生物质快速热解制备液体燃料*
陆强,朱锡锋,李全新,郭庆祥,朱清时
2007, 19 (0708): 1064-1071 |
出版日期: 2007-08-17
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摘要
本文回顾了生物质快速热解液化技术的国内外研究现状，重点叙述了初级生物油的化学组成和燃料性质，指出生物油是一种复杂的含氧有机混合物，具有水分含量高、氧含量高、热值低、酸含量高、安定性差、和化石燃油不互溶等独特的性质，针对这些性质，介绍了几种常用的生物油精制提炼方法，包括催化裂解、催化加氢、高温热解气过滤、添加助剂、催化酯化、和柴油乳化以及制备富氢合成气与费托合成，并分析了各种精制技术发展的关键问题所在。
中国纤维素乙醇技术的研究进展
杨斌,Charles,E.,Wyman
2007, 19 (0708): 1072-1075 |
出版日期: 2007-08-17
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摘要
中国正面临着严重的能源短缺和环境污染问题，中国政府正在局部几个省份内政策性鼓励燃料乙醇生产和使用。尽管当前主要是用玉米和谷物作为生产乙醇的原料，然而中国具有大量潜在的低成本的纤维素生物质原料，可以极大地扩大乙醇的产量，降低原料成本。近20年来，由于技术的革命性进步，已使得纤维素乙醇的生产成本从4美元/加仑以上，降低至约1.2-1.5美元/加仑。其中，每吨生物质约44美元。因此，目前乙醇掺汽油具有十分强的市场竞争力。已有几个公司正在建造首批商业纤维素乙醇工厂，虽然这些刚起步的小型设施在合理利用和管理上风险较小，但规模经济需要较大型工厂。尽管配送生物质原料的成本会随需求的增加而增加，但在乙醇生产基础上的生物精炼技术的发展，尤其是化工产品和动力的协同生产，将会使全过程的经济可行性大大提高。进一步的深入基础研究，将解决低成本下实现纤维素的完全利用，以确保在无政策性补贴前提下，真正使纤维素乙醇成为具有市场竞争力的低成本纯液体燃料。
细胞工厂与生物炼制*
张延平,李寅,马延和
2007, 19 (0708): 1076-1083 |
出版日期: 2007-08-17
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摘要
生物炼制是以可再生生物质资源为原料，生产能源与化工产品的新兴工业模式。是转变经济增长模式，保障社会经济可持续发展的重大战略需求。微生物细胞工厂是生物炼制技术至关重要的核心，世界各国纷纷设立重大研究计划支持细胞工厂的研究，以期获得生物炼制技术的领先地位。本文简要概括了细胞工厂和生物炼制这一新兴工业模式，回顾了生物炼制细胞工厂的重大计划和进展，讨论了目前亟待解决的关键问题和研究对策。
我国燃料乙醇生产技术的现状与展望
岳国君,武国庆,郝小明
2007, 19 (0708): 1084-1090 |
出版日期: 2007-08-17
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摘要
概述了目前国内外燃料乙醇产业现状。结合国内中粮生化能源（肇东）有限公司燃料乙醇装置，重点介绍了我国目前的燃料乙醇生产工艺技术水平、特点以及与国外的差距。本文从提高燃料乙醇生产技术水平，降低生产成本；寻找廉价非粮原料和开发新的生产工艺等几个方面，对燃料乙醇生产技术的发展作了展望。
生物质能源的开发与利用
陈曦,韩志群,孔繁华,胡徐腾
2007, 19 (0708): 1091-1097 |
出版日期: 2007-08-17
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摘要
本文概述了生物质能源的特征以及发展生物质能源的意义，综述了国内外生物质能源开发与利用的现状，浅谈了中国石油天然气股份有限公司生物质能源的发展思路、部署及工作进展。中国石油天然气股份有限公司生物质能源发展策略重点放在发展生物柴油、燃料乙醇，本文结合公司生物质能源长期发展战略以及实际工作开展情况分别从生物柴油、燃料乙醇两个方面详细探讨了所面临的生物质能源化工关键技术的需求，并提出相关发展建议。
纤维素乙醇产业化*
曲音波
2007, 19 (0708): 1098-1108 |
出版日期: 2007-08-17
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摘要
由于能发挥缓解能源紧张、减少环境污染、促进农村发展等重要作用，利用年产量巨大的植物纤维资源，生产可再生性液体替代燃料乙醇的技术受到了巨大的关注，成为工业生物技术的研究热点。酶法生产纤维素乙醇面临多种困难：纤维素原料比重轻，收集运输不便；原料结构复杂，需要深度预处理；纤维素酶系的酶解效率有待提高；半纤维素中的木糖难以发酵转化为乙醇等。经过多年研究，新技术已经取得重大进展，开始接近实用化。紧迫的社会需求正在迫使国内外政府和企业界都大量投资，开展纤维素乙醇的中试研究和试生产，力求在短时期内克服上述难点，尽快实现产业化。充分利用植物纤维资源中的多种组分，联合生产乙醇和部分高值产品的生物精练技术，是实现纤维素乙醇产业化的重要突破口和必然途径。玉米芯生物精练生产乙醇和木糖相关产品的技术正在进行产业化。本文综述了纤维素乙醇产业化的研究进展并做了展望。
甜高粱茎秆生产燃料乙醇*
刘莉,孙君社,康利平,刘萍
2007, 19 (0708): 1109-1115 |
出版日期: 2007-08-17
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摘要
本文对甜高粱茎秆原料的贮藏、汁液液态发酵、茎秆直接粉碎固态发酵以及榨汁后剩余的秆渣预处理同步糖化发酵四个方面的研究情况进行了综述，重点论述了甜高粱茎秆生产燃料乙醇的瓶颈问题即原料的贮藏和秆渣木质纤维素预处理技术。提出一种更经济合理的甜高粱茎秆生产燃料乙醇工艺流程。
秸秆发酵燃料乙醇关键问题及其进展*
陈洪章,邱卫华
2007, 19 (0708): 1116-1121 |
出版日期: 2007-08-17
下载PDF ( 3809 ) 收藏 引用
摘要
利用木质纤维素原料生产燃料乙醇是国际公认的难题。本文从秸秆原料组分不均一性出发，分析了秸秆难以高值化原因；进一步分析了秸秆酶解发酵燃料乙醇的关键问题，介绍了有关秸秆原料预处理、纤维素酶生产、秸秆酶解发酵乙醇和产业化示范工程等的进展。秸秆酶解发酵燃料乙醇产业化示范工程具有自主知识产权，为实现我国秸秆转化燃料乙醇的规模化、产业化、低成本生产奠定了基础。
秸秆生产乙醇预处理关键技术*
孙君社,苏东海,刘莉
2007, 19 (0708): 1122-1128 |
出版日期: 2007-08-17
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摘要
乙醇是一种很有希望替代有限石油的燃料，目前燃料乙醇在我国部分省市得到应用。我国目前燃料乙醇生产的材料是陈化粮，但我国陈化粮可用于燃料酒精生产的量十分有限。真正可大量转化乙醇的是纤维质材料，纤维质材料转化乙醇的挑战性问题是产量偏低、成本偏高，纤维质材料的预处理是转化乙醇过程中的关键步骤，可明显提高纤维素的水解率，进而降低乙醇的生产成本。本文总结了纤维质材料预处理的各种方法，并对各种方法的优缺点进行了综述和分析，并对生物质预处理的前景进行了展望。
纤维素制取乙醇技术*
张素平,颜涌捷,任铮伟,李庭琛
2007, 19 (0708): 1129-1133 |
出版日期: 2007-08-17
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摘要
以纤维素为原料生产燃料乙醇由于其原料来源广泛及环保效益良好而被认为是最有前景的生产燃料乙醇的方法之一。以纤维素为原料生产乙醇主要包括水解和发酵两个转化过程。本文介绍了纤维素生产燃料乙醇的原理及工艺过程，同时讨论了各工艺过程需要解决的关键技术问题，分析了过程的经济性，最后介绍了国内外的应用现状，展望了纤维素废弃物生产燃料乙醇的产业化前景。
农作物秸秆解聚研究*
宗志敏,赵炜,唐仕荣,周磊,夏纯杰,魏贤勇
2007, 19 (0708): 1134-1140 |
出版日期: 2007-08-17
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摘要
农作物秸秆是重要的生物质资源。本文从我国建立资源节约和环境友好社会目标的角度,论述了农作物秸秆高效利用的重要性和研究农作物秸秆解聚对于开发农作物秸秆高效利用的新工艺的重要意义。介绍了农作物秸秆解聚的典型工艺及解聚产物组成分析和利用研究的进展，预测了农作物秸秆解聚研究的发展方向。
木质纤维素化学水解产生可发酵糖研究*
何北海,林鹿,孙润仓,孙勇
2007, 19 (0708): 1141-1146 |
出版日期: 2007-08-17
下载PDF ( 4957 ) 收藏 引用
摘要
能源短缺已成为国际上亟待解决的问题，利用生物质纤维素生产能源乙醇是目前研究的热点。生物质纤维素转化能源乙醇技术的关键与瓶颈之一是如何将纤维素水解成可发酵单糖，水解技术尚处于不断发展之中。本文主要论述了生物质纤维素化学水解的研究进展。
提高纤维素酶水解效率和降低水解成本*
苏东海,孙君社
2007, 19 (0708): 1147-1152 |
出版日期: 2007-08-17
下载PDF ( 4177 ) 收藏 引用
摘要
在我国可大量转化乙醇的是纤维质材料。纤维质材料转化乙醇的关键问题是纤维质转化为糖的过程，提高纤维素酶转化效率的方法有:(1)对纤维质材料进行预处理;(2) 研究纤维素酶的最适作用条件;(3)纤维素酶的重复利用;(4)合理的发酵工艺等。本文分析了纤维素的结构以及纤维素酶的作用方式，总结目前研究比较多的几种纤维质材料预处理方法，这几种方法对纤维素酶水解率的影响，并对研究纤维素酶的最适作用条件、纤维素酶的重复利用以及合理的发酵工艺进行了综述和分析。
植物细胞壁蛋白与木质纤维素酶解*
韩业君,陈洪章
2007, 19 (0708): 1153-1158 |
出版日期: 2007-08-17
下载PDF ( 3404 ) 收藏 引用
摘要
木质纤维素是生产生物能源和材料的重要原料。木质纤维素具有高度复杂的结构，其酶解效率除了受自身的凝聚态结构影响外，还受到细胞壁自身组分的影响。本文综述了植物细胞壁中主要蛋白的特征及其与木质纤维素酶解的关系。从植物自身细胞壁蛋白出发来研究木质纤维素的酶解，为研究其酶解机制和高效酶解方法提供了新思路。
酵母对抑制剂耐受的系统分析*
夏金梅,林凤鸣,元英进
2007, 19 (0708): 1159-1163 |
出版日期: 2007-08-17
下载PDF ( 1132 ) 收藏 引用
摘要
纤维素生产乙醇的关键问题之一是水解产生的抑制性物质对乙醇发酵具有明显的抑制效应，因而引起了国内外研究者的广泛关注。研究发现，在抑制剂存在下，酵母在基因表达水平，蛋白水平和代谢物水平都有相应的耐受响应，且这些响应错综复杂。从系统角度运用组学的方法研究这一体系将有助于全面深入了解酵母的耐受机制，本文综述了系统研究的思路和方法在酵母对抑制剂耐受方面的研究状况；对主要研究手段和成果进行了回顾；并对酵母发酵乙醇系统分析的前景进行了展望。
轻工业纤维素生物质过程残渣能源化技术*
许光文,纪文峰,万印华,刘春朝
2007, 19 (0708): 1164-1176 |
出版日期: 2007-08-17
下载PDF ( 2192 ) 收藏 引用
摘要
以农产品为原料的轻工业大都是典型的流程工业，在通过转化过程将原料转化为食品、饮料、添加剂、调味料、纸、中成药等产品的同时产生被称为过程残渣的固体废物与废料，如白酒糟、酒精糟、醋糟、甘蔗渣、中药渣、油粕、酱渣、菌渣、造纸黑液可熔渣等。这些残渣产生于特定的生产过程，富含纤维素、蛋白质或木质素，因此代表一种已经被集中的生物质资源。它们同时含水50-80%、易腐烂变质、甚至呈弱酸碱性，因此是重要的环境污染源。本文着眼于轻工生物质过程残渣的高值化利用，分析指出富含纤维素的白酒糟、醋糟、甘蔗渣、中药渣、茶渣、造纸边角料等适合作为生物质能源而被转化利用，并根据资源特征提出了可能的技术路线。通过分别对热化学路线涉及的脱水干燥、燃烧发电与气化发电技术和集成乙醇发酵、沼气发酵的复合转化技术进行技术综述，最后针对不同规模的富含纤维素轻工生物质过程残渣能源化提供了技术选择建议。
秸秆资源循环经济利用模式——纸浆与肥料联产的清洁生产技术体系
张小勇,莫海涛,江启沛,李佐虎
2007, 19 (0708): 1177-1184 |
出版日期: 2007-08-17
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摘要
本文对我国秸秆资源利用和肥料使用现状、清洁制浆技术的进展进行了较为详细的论述，介绍了纸浆与肥料联产的循环经济利用模式的内容和发展前景。该模式采用熔态水解法自制氢氧化钾并联产磷肥以降低原料成本，用氢氧化钾对秸秆进行蒸煮得到纸浆，通过用含钾黑液来制备液体肥料、固体有机肥料和灌溉水，使黑液全部得到资源化利用而实现系统内无污染物排放。秸秆资源来自于农业，所加工的肥料又服务于种植业，同时又生产了造纸工业急需的纸浆，因而采用这种肥料与纸浆联产的技术体系是实现秸秆资源得到清洁、高效、经济地利用的有效途径。
生物柴油及1,3-丙二醇联产工艺产业化进展
刘宏娟,杜伟,刘德华
2007, 19 (0708): 1185-1189 |
出版日期: 2007-08-17
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摘要
生物柴油作为可再生的清洁能源，已在美国、欧盟等多个国家推行使用。在生物柴油的生产过程中，最高可得到约10%的副产物甘油，副产物甘油的去向将成为生物柴油大规模产业化发展所面临的严峻问题。1,3-丙二醇是一种重要的化工原料，作为合成新型聚酯PTT的原料，1,3-丙二醇已引起人们的广泛关注。以生物柴油副产物甘油为原料耦合生产1,3-丙二醇，不仅解决了生物柴油副产物甘油的出路问题，同时降低了1,3-丙二醇生产成本。本文详细介绍了生物柴油及1,3-丙二醇生产技术及联产工艺研究进展，并对其应用前景进行了展望。
生物质热化学转化制备生物燃料及化学品*
王泽,林伟刚,宋文立,姚建中,鲁长波,都林
2007, 19 (0708): 1190-1197 |
出版日期: 2007-08-17
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摘要
生物质是环境友好的可再生能源。近年来相关研究不断升温，文献报道量激增。本论文在现有文献综述及近期报道的基础上，从利用热化学方法由生物质获得燃料油及化学品的角度对各方案进行了归纳、适当补充及简要述评，重点介绍了相对前沿的生物油催化裂解精制、水相重整制备烷烃、超临界水/水热制备化学品3个领域的内容。
生物炼制工业过程及产品*
王庆昭,郑宗宝,刘子鹤,赵学明
2007, 19 (0708): 1198-1205 |
出版日期: 2007-08-17
下载PDF ( 2277 ) 收藏 引用
摘要
生物炼制是人类面对日益枯竭的化石资源和其所产生的严重环境污染的必然选择。本文从生物炼制和石油炼制的比较出发简要介绍了生物炼制的概念、基本分类和理论框架，并重点分析了生物炼制过程工程的相关技术和进展。主要包括生物质原料的预处理、过程相关的酶水解技术以及发酵菌种改良等。本文还概括了生物炼制相关的碳水化合物、脂肪类以及其他类产品的相关产品群，分析了一些重要生物基产品的生产过程、研发趋势以及所面临的机遇和挑战。
木质生物质转化高附加值化学品*
林鹿,何北海,孙润仓,胡若飞
2007, 19 (0708): 1206-1216 |
出版日期: 2007-08-17
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摘要
本文阐述了木质生物质转化为主要化学品的类型及其转化途径，提出了从木质生物质转化高附加值化学品的新思路。木质生物质通过一定的降解成分或分解途径，可产生很多有重要价值的有机小分子化合物，这些有机小分子化合物有葡萄糖、木糖、苯丙烷单体及二聚体，气态小分子如CH4和CO，液态小分子如有机酸、醛、醇，重要基础平台化合物糠醛、乙酰丙酸、木糖醇、乙醇等。通过这些小分子有机化合物的转化，可产生替代石油基产品的高附加值化学品，对可持续发展具有重要意义。
生物形态的高性能材料
王庆,王英勇,郭向云
2007, 19 (0708): 1217-1222 |
出版日期: 2007-08-17
下载PDF ( 1229 ) 收藏 引用
摘要
由于经过长期进化，生物质已经形成了复杂的分级胞状结构。这些结构为生物体生长和发育提供了传输水分和营养物质的快速通道。由生物质转化形成的高性能材料，不仅保持了材料本身的优良性质，而且还具有生物质的宏观形貌和微观结构特征。 由于具有丰富的分级多孔结构和优良的机械性能，生物形态材料在催化、分离与吸附、高温尾气处理等领域具有广泛的应用前景。目前，各种不同类型的生物质已被广泛用来制备生物形态的高性能材料。本文将结合国内外研究进展综述了生物形态材料的制备技术、材料种类以及应用情况。
近期工业微生物关键技术和应用
贾会坤,张奕南,冯进辉,许平
2007, 19 (0708): 1223-1228 |
出版日期: 2007-08-17
下载PDF ( 1528 ) 收藏 引用
摘要
近年来，随着宏基因组学、蛋白质组学和代谢组学等技术的发展，工业微生物技术在资源、医药和手性合成等领域已经成为热点技术，并开拓了电子和纳米技术等新的应用领域。本文综述了几项最新的工业微生物技术，主要包括：微生物环氧化水解酶催化合成手性二醇、微生物甲酸脱氢酶用于再生氧化还原反应的辅因子、通过噬菌体展示技术得到纳米级金属丝、代谢网络改造和重建用于传统发酵生产以及有机溶剂耐受菌和宏基因组技术的应用。