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木质纤维素原料综合利用联产丁醇等产品项目简介 一、项目基本情况 针对秸秆纤维素酶解发酵过程中存在的纤维素酶制剂费用高、酶解效率低、纤维素难以降解等问题，提出了秸秆半纤维素水解物直接发酵丁醇，同时将秸秆中的木质素和纤维素高值化综合利用的技术路线，形成了具有自主知识产权的秸秆技术1、首创秸秆半纤维素发酵丁醇及多联产的技术体系与示范，为秸秆发酵丁醇工业化生产提供了一条新的生产技术路线；2、驯化选育出适应于半纤维素水解液的丁醇发酵菌株，优化出秸秆半纤维素水解液发酵丙酮丁醇的廉价培养基，缩短的发酵周期，提高了发酵浓度；3、研制出以减压蒸馏、离子交换、电渗析为主导的秸秆半纤维素水解液分级精制分离新工艺，实现了秸秆半纤维素水解液直接发酵丁醇；4、建立了从秸秆半纤维素提取剩余物中分离高纯度木质素和纤维素的新方法；并利用木质素和纤维素制备酚醛胶、多元醇、瓦楞原纸等产品，实现了秸秆木质素和纤维素清洁高值转化。5、秸秆半纤维素发酵丁醇及其综合利用项目创新性强，具有自主知识产权，申请专利20多项，整套技术及其设备的成果处于国际领先水平。 2009年10月建立了年产600吨的秸秆半纤维素发酵丁醇及其综合利用示范工程，并通过中国科学院组织的成果鉴定，在此基础上，2010年9月建立了30万吨/年秸秆炼制工业产业化生产线，联产丁醇、丙酮、乙醇、聚醚多元醇、酚醛胶、纤维素等产品。该生产线成功投产标志着突破了秸秆发酵丁醇及其综合利用多项技术难题，实现工业性技术验证，是国内乃至国际上第一条低成本、高值化、规模化秸秆原料生物炼制组分全利用生产线。 项目技术对多所以木质纤维素原料具有通用性。 二、工艺流程 本项目首先利用无污染蒸汽爆破技术对秸秆进行预处理，实现秸秆组分的初步分离，秸秆半纤维素降解为可溶性糖，水洗可溶性糖经脱毒后与玉米浆混合用于发酵丁醇；水洗渣主要成分为木质素和纤维素，用碱萃取再经超滤、酸析和干燥后得到高纯度木质素，最后剩下高纯度纤维素；高纯度木质素可进一步加工成树脂、黏合剂、分散剂等。纤维素可用作发酵原料制备乙醇、油脂、乳酸等发酵产品，也可用于造纸，或生产聚醚产多元醇、微晶纤维素、醋酸纤维素等高附加值产品。发酵废水和木质素萃取的使用的碱都循环利用，从而实现了秸秆生物质的全利用及无污染物排放的目标。 其工艺流程图如下。 三、经济效益分析 经初步估算，本工艺每生产1吨丁醇，联产丙酮0.28吨，乙醇0.14吨，木质素0.96吨，瓦楞纸3.6吨，总收入约为27760元，需要的原材料费、动力费用为4020 和人工费总计约为19161.6元，每生产1吨丁醇联产其他产品的收益为27760-19161.6=8598.4 元。5万吨丁醇联产其他产品的总利税为4.2992亿元，因此，本项目经济性好。纤维素的进一步加工利用生产聚醚多元醇、乙醇等，将产生更大的经济效益。 四、产品简介 1丁醇 丁醇作为燃料具有良好的水不溶性，低蒸汽压，高热比等特点，与燃料乙醇相比，能够与汽油达到更高的混合比，能量密度接近汽与酵母发酵乙醇相比，丁醇发酵的优势在于不仅能够利用葡萄糖，还能利用半纤维素的降解产物木糖，这为秸秆替代传统的淀粉发酵丁醇提供了可能，也为秸秆中的半纤维素提供了一条有效地利用途径。木质素