参天水利资源工程研考会《工作通报》No.2007-37
2007年11月5日
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泽生生物：秸秆乙醇
“不与人争粮、不与粮争地”
— 山东生物能源调研访谈纪要之四
编者按：2007年9月4日下午3点，课题组邓英淘、薛玉炜前往距县城约十公里的山东泽生生物科技有限公司，参观了其秸秆乙醇、低聚木糖和酶制剂生产线，并座谈。泽生生物科技有限公司董事长刘涛、总经理徐绚栗、泰安市市委政策研究室助理调研员王波、东平县副县长宫庆会、县委政策研究室主任李学东、省委政策研究室岳朝伟等参加座谈。为方便起见，以下不再注明具体发言人，简称“泽生生物”。本文根据录音、笔记和资料整理，未经本人审阅，错误遗漏之处，由编者负责。
泽生生物：泽生生物科技有限公司成立于2004年，是专门生产秸秆乙醇、低聚木糖、木糖和酶制剂的民营企业，也是国内最早从事秸秆乙醇研发、生产的公司。
为了应对能源紧张的局面，从2002年开始，我国逐步推广使用乙醇汽油，并定点了四家燃料乙醇生产企业，在实现生物能源的同时又解决了陈化粮问题。然而中国的陈化粮远远无法满足巨大的燃料乙醇市场，如今时过境迁，粮食安全成为了我国面临的又一严峻问题，粮食乙醇与人争粮的现象促使国家多次出台政策限制粮食转化燃料乙醇的生产，并制定了“因地制宜，非粮为主”的燃料乙醇发展政策，用粮食生产燃料乙醇已经走到了尽头。
2006年8月27日，由泽生生物和中国科学院过程研究所合作开发，由企业投资建设的国内首条“年产3000吨秸秆酶解发酵燃料乙醇示范工程”取得了可喜成果，一举通过了中国科学院的技术鉴定，获得《科学技术成果鉴定证书》，鉴定专家认为：该项新技术达到国际先进水平，有些方面达到国际领先水平。这也是我国目前唯一一个通过国家级权威机构技术鉴定的秸秆制乙醇项目。
泽生生物公司位于重点商品粮生产区的东平县，全县现有玉米耕种面积80余万亩，每年秋季所产生的玉米秸秆十分可观，但是由于当地玉米秸秆没有得到过合理开发，以至于田间地头焚烧秸秆的现象愈演愈烈，堆积在村头巷尾的秸秆垛每年引发的火灾也不计其数，造成了极大的环境污染。在泽生生物的秸秆乙醇项目投入试产以来，吃干榨净了附近村镇的玉米秸秆，使秸秆这一农业负担产生了可观的经济价值，初步达到了变废为宝、增加农民收入的目的。
我们这个项目总体来说，就是将玉米秸秆通过一系列的处理，通过发酵之后提取乙醇。泽生生物的这个技术是用秸秆酶解发酵生产乙醇，它的过程是将木质纤维素原料预处理后，通过酶解来获得葡萄糖，葡萄糖通过发酵生产乙醇，平均每七吨秸秆可产出一吨乙醇，生产成本为每吨乙醇4500元。
现在全国、全世界都在研究用秸秆纤维素做乙醇的技术，据说美国投入了上千亿元。中科院过程研究所的这个技术和美国现在研究的技术不是一条路子，我们用的是秸秆酶解发酵生产乙醇。在秸秆酶解获得葡萄糖的过程中，可以得到两种不同的糖，普通的六碳糖比较容易酶解，而五碳糖很难酶解，这是个世界难题。美国人研究的思路是寻找各种酶来酶解五碳糖。如果将六碳糖和五碳糖都酶解，获得率可以达到23~25％左右，而仅仅是酶解六碳糖的话，获得率约为15％左右。中科院的技术思路是将15％的六碳糖酶解生产乙醇；而将其余的五碳糖用来生产低聚木糖，而不再费劲将它做成酒精了。低聚木糖是一种附加值很高的滋补品。
秸秆本身包含纤维素、半纤维素和木质素，在秸秆中是一种晶体将它们裹在了一起。如果不将它们分离开，是没有办法酶解的。进行分离的技术很多，但是大多采用的是酸解的办法，就是加入稀硫酸进行酸解，像山东有用玉米棒芯做糠醛的企业，他们采取的就是酸解的办法。中科院的技术就是不用酸解的办法进行分离，因为酸解之后产生大量的废水，环保问题很难解决。中科院用的是汽爆的办法来解决分离问题，就是将秸秆切碎之后放入容器之中，其后充入高压蒸汽达到一定的工业压力，然后突然卸压并打开容器，产生爆破效果，就像我们小时候看到的爆米花的过程。汽爆过程能够将纤维素、半纤维素和木质素分离，这样就用汽爆工艺代替了酸解工艺。汽爆之后，我们就可以利用其中30％左右的纤维素，加入纤维素酶，我们用的纤维素酶是我们自己制造的。用汽爆之后的纤维素加入纤维素酶进行酶解，酶解之后就变成了葡萄糖，在变成葡萄糖的同时加入酵母，就将葡萄糖变成了工业乙醇，然后经过粗馏、精馏，提纯至95％的工业乙醇，最后通过脱水过程，生产出无水的燃料乙醇。
其中关键的技术是汽爆、酶解过程、制酶技术、提取酒精的技术。在这些关键技术中，中科院有15项专利技术，其中还有一项美国专利。总的来说，我们这个项目采用了秸秆无污染汽爆、秸秆固相酶解同步发酵吸附分离三重耦合等关键技术，基本无工业废水，也无其他污染源产生，除了秸秆的有效成份被加工成产品外，秸秆废渣可作为燃料用于产生蒸汽，既解决了自身能源问题，又实现了秸秆资源的全利用，对环境保护十分有利，是真正的清洁生产工艺。
现在已经完成年产1~6万吨生产规模的数据采集工作，目前的设备是3000吨的实验装置。六万吨的可行性研究报告也已完成，山东省的环评初步工作也已经完成，并报到国家环保总局，等待环保总局的审批。环保总局的审批下来之后，就可以在国家发改委立项了。
在我们这个实验装置成功之后，国内的大企业，像中石化，都来联系合作事宜；比较典型的是香港的亚洲中电公司，他们十分看好，我们已经和他们草签了合作协议，现在就等国家环保总局的审批了。
课题组：用泽生生物目前3000吨实验装置生产95％的乙醇，成本是多少？
泽生生物：大约5000元左右。
课题组：这个成本的结构是怎么样的？其中秸秆原料的成本占多少、酶的成本占多少、燃料成本占多少、设备折旧成本占多少？
泽生生物：成本测算在可行性研究报告中有详细的测算，环评就是根据可研报告做的，现在还处于保密阶段。
课题组：那么从实物的角度说这个问题，生产一吨乙醇需要多少秸秆？
泽生生物：大约是七吨半，是干重。
课题组：这里秸秆的收购价格是多少？
泽生生物：现在是每吨160元，不过我们在做可研时，考虑了大量收购时的价格，我们预计大量收购的价格是每吨200元。
课题组：秸秆汽爆时应该含一定的水分吧？
泽生生物：13~15％的水分。这样含水秸秆的重量约在九吨左右可以生产一吨乙醇。说一个大致的成本构成，原料成本约27％，需要约1200元的酶，设备折旧大概占6％左右，燃料煤约占20％。原料、酶和煤的成本三项占到总成本的60~70％。
课题组：秸秆渣子是怎么利用的？
泽生生物：渣子全部用来做燃料，汽爆过程的燃料全部用的是渣子燃料，煤仅仅用于蒸馏。而且渣子基本不含硫，所以很清洁。两吨渣子可以顶一吨原煤，原煤的热值一般在4000多大卡，标煤是7000大卡，渣子的热值约在2300左右。
课题组：秸秆渣子还能替代一部分煤吗？
泽生生物：秸秆渣子在满足汽爆过程的燃料需要后，还能剩下20％。这20％可以替代一部分煤，但要全部替代还做不到。
课题组：蒸馏过程还需要多少煤炭？三吨差不多吧？
泽生生物：基本差不多。我们用的是山东煤。
课题组：用五碳糖做低聚木糖，泽生现在做了吗？
泽生生物：用玉米秸秆做低聚木糖的比较少，一般是用玉米芯。
课题组：用秸秆的纤维素提取乙醇之后，应该还有大量的半纤维素和木质素，用它们生产低聚木糖的工作做了吗？
泽生生物：我们实验上已经做了。但生产上还没有做，因为光是提取低聚木糖的设备投资就需要一千多万！
课题组：低聚木糖也很值钱呀！我们2005年在枣庄看了一家用麦秸汽爆提取低聚木糖的企业，他们用汽爆代替了过去的碱处理过程。
泽生生物：这个企业我们也知道，但他们一直没有做出来低聚木糖。他们缺乏的主要是专用的酶，专用酶价格很高，要是买的话，就不划算了。我们用的低聚糖酶也是我们自己生产的。
课题组：下一步有没有这方面的设想呢？就是在生产线的建设上，将多元萃取结合起来，也生产低聚木糖。
泽生生物：一万吨的生产线必须要上低聚木糖生产线。这样整个的生产成本也就可以降下来了，刚才所说的成本都是不含低聚木糖生产时的成本。加上低聚木糖的生产线整个核算下来，燃料乙醇的价格就可以降到4300元一吨。
课题组：从整个生产线考虑，就价值量而言，今后低聚木糖会不会成为核心产品？
泽生生物：还不行。从我们这个生产过程生产的低聚木糖是70％纯度的，汽爆一吨秸秆需要五吨蒸汽。如果是年产一万吨的生产线，每年可以产600吨低聚木糖，价值量也就600~700万元。主要是含量低，生产液要经过几次膜滤才能得到，而且只有模2到模7才算低聚木糖，其他的还不能算。
课题组：从长远说，如果能使半纤维素也能变成乙醇，那就不得了啦！还有整个生产过程如果能够做到多元联产，效益就会提高很多。
泽生生物：我们现在就是沿着这个方向做的，除了可以生产乙醇和低聚木糖外，秸秆渣子可以作为汽爆的燃料。我们现在还在研究用渣子做饲料的问题，如果成功的话，渣子就不用烧掉了，价值会提高很多。目前主要在研究、化验其中有机质的含量，有机饲料目前的价格是一千多元一吨呢，仅仅是烧掉的话，两吨秸秆渣子才顶一吨原煤，那才值多少钱！原煤的价格就三百多元一吨。关键是有机质，如果有机质够的话，加点精料就行了。无论是做有机饲料还是有机肥料，都比烧了划算。这样，玉米秸秆也就吃干榨净了。
课题组：刚才算成本时，是按无水乙醇计算的，还是按95％乙醇计算的？
泽生生物：90％乙醇的成本大约在4500~4600元，脱水的成本约700元。
课题组：用你们的玉米秸秆乙醇技术，和现在的粮食乙醇技术相比较，在价格上有没有竞争优势？
泽生生物：现在玉米的价格是1600~1700元一吨，三吨半玉米生产一吨乙醇，光玉米原料成本就差不多6000元了。关键是粮食（特别是玉米）是短缺的，而玉米秸秆现在是一种废弃物，这一点尤为重要。用玉米秸秆转化乙醇具有“不与人争粮、不与粮争地”的重要意义，其实这几家大的粮食乙醇公司也在研究用秸秆做乙醇，但是目前还没有成功的消息。
课题组：一万吨的生产线，年需要玉米秸秆大概在7~8万吨，秸秆的收购半径会有多大？
泽生生物：大约十华里就够了。如果是六万吨的生产线，大约需要42~48万吨玉米秸秆，收购半径在30华里左右。东平县的玉米秸秆年产有80万吨，而且我们还可以就近收购邻县的玉米秸秆。
课题组：东平县及周边县，种一亩地的玉米能出多少玉米秸秆？能有一吨吗？
泽生生物：干重也就在一吨左右。六万吨的生产线，需要30个左右的秸秆收购点，每个收购点的投资约几十万，主要是粉碎、压缩、打包等，这样可以省运输费。每个收购点配两个打包机，一台叉车和一台粉碎机。
课题组：现在中石油、中石化收购燃料乙醇的价格是多少？
泽生生物：5000多元一吨。
课题组：那你们的生产成本和他们的收购价格差不多。
泽生生物：等我们一万吨、六万吨的规模上来以后，成本会降低。到六万吨的时候，成本会降下来500元。而且还会有多元联产的效益。
薛玉炜整理
