生物乙烯与石油乙烯的技术经济比较

． ：： 丛 ：兰： ～ ·化工经济·—～————————L一————J————————— ———一一 生物乙烯与石油乙烯的技术经济比较 ^ TECH O—ECONO哺IC COMPARISON OF BIO—ETHYLENE FOR PETRO—ETHYLENE 本文对生物乙烯与石油乙烯的技术经济进行了 比较。根据我们的试验结果，参照美国市场价格， 通过技术经济比较．得到生物乙烯的生产成本虽然 比石油乙烯略高10 左右．但是．由于我们是采用 l氐浓度‘lO ～20 )乙醇作原料，可节省乙醇浓缩 蕊馏的能耗，如果再考虑原油涨价的因素·以发展 观点看，生物乙烯对石油乙烯还是有竞争力的。 生物乙烯是指生物质 (如纤维素，术质索等) 经催化 (酸性介质，酯催忧作用)永 解 得到 糖类 (主要是葡萄糖)再将糖类发酵生产乙醇 (低浓度 l0 ～20 的乙醇)然后，由乙醇脱水而制得的- 乙醇脱水制乙烯是在石油化工发展之前获得乙 烯的主要。目前仍在一些国家 (如印度、巴西 等)有中小型规模的工业生产，我国有一些中小型 化工企业也采用这种工艺生产。通常采用的催化剂 有活性氧化铝，二氧化硅，金属氧化物，磷酸等， 原料乙醇浓茛要在95 以上。反应温 度高述350～ 400 r ~C，反应空速也较低t一般在O，5hr 左右。 这样，不仅设备生产能力小，而且能耗高这种传统 工艺是无法与石油乙烯竞争的· 近年来，人 】开发研制了新型催化剂，主要是 HZSM一5型沸石 分子筛， 及其改性催化剂。 我们也是采用 HZSM一5型沸 石 分子筛催化 剂，在反应温窿150。C左右，反应空速为1．5hr 的条件下，以10％为左右的低浓度乙醇为原料，在固 定床反应器 (尺寸为 3O×300)申进行脱水试验， 得到乙醇转化率99％以上，乙烯选译性9S~97 ， 现将我 】试验采 用的 HZSM一5型沸 石分子筛 催化剂，低浓度乙醇脱水制乙烯的试验结果列于 1 。 我们试验采用的催化剂 H ZSM和H ZSM一5 的有关物化数据如下：比表面27~m2，g，孔容大约 表 1 HZSM--s催化剂性能 -{ f f 周忠清 催化 餮霹 乙烯 烯烃 温度。空遵 其他 。C：hr ‘ HZSM 5 400 3．2 15 96 49 28 HZSM-5燕亢处理 ‘0O 3．2 15 98 99 1 HZSM 5 nO ) 200 1．0 10 1d．0 99．8 0．2 Y A】l0。(燕汽和 化学处 理) 200 1．0 10 0 Y—Ah0。／TFA① 200 1．0 10 0 SiO ± 200 I-0 10 13．7 99．6 0．4 H—Y型／)TFA① 200 I．0 10 43．4 93．8 5．3 HZSM ．5 400 3． 20 100 99．6 0．4 H-ZSM一5@ 150 1．6 1O 99 95 HlzsM一5@ 280 1．5 10 99．98 97．18 注l①TFA—Ti-fluomethene Sulfontlc Acid即周 三氟磺酸甲烷改性处理。 ’ @H-ZSM一5和HlZSM一5是我们试验采用的僵 化剂，得到的结果。 其垒数据为国 }文献 ‘1 3 fi 的值。 、 为0．186mi／g．平均孔径为6 A左右，表面酸度约 为0．51mgM，g．值 化 剂 中 台 有AhO=3．14 ． S{Ox87．32 ，其中Si／Al之比>30直 至 无Al的 ZSM一5，孔径分布为r≤8AI 55．9 ，998t13．4 按照美国1988年垂月公布的价格，对生物乙烯 的生产成本进行了估算，采用起始原料是木质素， 得到乙醇产品的价格为0．20美元／1(1979年，乙醇 的价格只有0．20美元／1)．其中发酵液 (低浓赛乙 醇的溶液)的成本占产品乙 醇成 本的 85 ，约为 0．21美元／l发酵液 制乙烯的成本占5％，约为0．0 l 美 元／1每升乙醇可得到0．48kg的乙烯，雷 产物 C如 饲料)以及酵母的再循环占乙醇成本的2O (约可 回收O．05美元／1)这样折算成生物乙烯的最后成本 化学

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师*6，I 9g2(总第30期) 维普资讯 http://www.cqvip.com 一 ≯ · 工程师菌地 · 。 豫裳 删 ． 怕 异丁叉二脲中游离尿素的测定 '：rHE MEASURING OF FREE UREA IN BUTYLIDENL D|CARBAMIDE 异丁叉二脲不但是一种新型的缓效肥料 ，而且 是一种很好的饲料曝加齐9，由于长期对牲畜饲料工 艺试验和饲喂试验我们发现，异丁叉二脲申含少量 游离尿素．使牲畜易造成中毒，即尿素转化成氨进 人动物的血液中，造成血液含氧置过多而申毒． 因此对测定和消除异丁叉二脲申的游离尿素提 出了新的研究课题。 通过对尿素标准样测定的对照和 300多次分析 数据足以证明此方法具有简便，准确，快 速 等 优 点，很适合工业化发展的需要。 1 原 瑶 一 碌酶对尿素具有分解的专一性，在pH为5．6～ 5．8，温度 为43~45 C对分解活力最强，可以将异 丁必二脲中的赫离尿素完全的转化为氨，在盐嚣溶 液中成 为铵扎 碌酶 一 一 H N-CO·NH。+H O—÷ 2NH。+CO- 、／ 蒋绅秋 NH·+HC1一十NH．C1 铵盐与碱作用放出彝、在扩散皿内为碾酸所吸 收、可以甩标准硫酸或盐酸进开箱定．从而计算出 屎素台量 2 试 莉 。· · 腮酶，粉末状，于0～一5"C冰箱中保存． 亚铁氰化钾溶液 称 亚 铁 氰 化 钾lO．6g蓓于 lOOm]蒸馏水中． 硫酸锌溶液：称碲酸锌15Og，溶于500ml蘸镏 zk中． 9．Olmol盐酸标准 溶 液．0．1mol盐酸溶液． 饱和碳酸钾溶液。 2％嘲酸溶液． ． 甲基红一一次甲基兰漉台指示剂． 水溶性胶，取IOg阿拉伯脏，加10m1蒸馏水． 再加5m1甘油和5g无水碳酸钾研匀即可， 5 仪 器 约为0．375美元／1商年，石拍乙烯卖 出价 格最{氐为 0．375美元 舀， 最高可迭0．53美元『kE。 通过上述估算，生物乙烯成本与石油乙烯成本 比较相近。生物乙烯成本低的原因主要是开发了新 型倦北剂，采用豫浓度 ‘l0 左右)乙醇为原料， 匣应温 琵 低 (约 为：LSO~ ’ )，选择性高迭 ． 20O C 7～99 。随着生物技求的发展，大型连续发酵工 艺获得成功，乙醇价格降l氐，则生物乙烯成本还可 骺进一步下降，然而石油乙烯虽可采取节能措施， 旭 石油债格上升趋势是必然的。技照美国化学系统 公司颓谢 属i盎价格~1992年的 23．64O美元／桷， 上升至2000年的45．280美元，桶，石抽 乙烯价格， 由1992年的0．540美元／1，上升至2000年的0．890美 元／l。如果，按照巍嚣鲜太宇公司预测，：tooo年， 乙烯价格将为1．io3黄元／t1~瑭孝斡扮格提高近三 倍多。同时，生物乙烯成本将进一步 降‘因此， 生物乙烯是六有发展前造的．生糟乙烯与石油乙烯 是有竞争优势的，但仍需进一步完篙．．还有特进一 步研究． 要i 、 ． ◆ 昔 竞 l 一 ⋯ ⋯一 1 Re*Tmond L亡V Mao．et at．A p1．c砒 1 989 ( 8)，265～ 277 2 Wdli4ⅡI，R，M0 ．et^ 1．ioⅡ．of Cat．i989(117) 19-- 3"~ 8 周蛊清等．面抵徼度己酵制乙烯悖研究 ‘待发囊 化学工程师*6／1992(总第3O期) 维普资讯 http://www.cqvip.com