[00127126]高浓度木质纤维原料制备燃料乙醇关键技术

随着世界经济的不断发展,石油等不可再生资源的日益消耗,使能源危机、环境污染等问题日益突出。以现在人类的能源需求增长速度估算,全球的化石能源枯竭将不可避免。化石能源的不可再生性以及其广泛使用带来的环境污染问题,迫使人们寻找高效、清洁的可再生替代能源。全球非粮生物质储量丰富、来源广泛且廉价可再生,通过生物、化学转化作用可生成燃料醇及化学品,能够有效缓解化石资源短缺的窘境。对木质纤维素生物醇联产化学品的综合炼制开发研究也正日益引起人们的广泛重视。开展木质纤维素生物质燃料乙醇联产烷烃生产转化关键技术研究,对于发展能源替代,综合解决环境污染、食品短缺等问题具有积极意义。 目前,纤维素乙醇生产仍有许多技术瓶颈尚待攻克,其中产物反馈抑制现象和木质素能否高值利用,是制约酶水解和发酵工艺环节效率提高、决定纤维素乙醇能否经济生产的关键因素。本成果针对高浓度糖/ 醇产物抑制等现象,采取分批补料方式提高水解液中的糖浓度;采用高温同步糖化发酵工艺消除糖对纤维素酶活性的抑制作用;利用乙醇发酵分离耦合工艺技术消除乙醇对酵母和纤维素酶的抑制作用;通过木质素的一步催化加氢脱氧制备烷烃,实现木质素的高值化利用;并通过关键工艺技术环节的偶联集成,开发出纤维素乙醇联产烷烃化学品的低成本、连续生产关键工艺技术。 经过项目组成员的协同攻关,开发出高浓度底物酶水解糖化工艺、高温同步糖化发酵工艺技术、木质素制烷烃技术和相关系统工艺的耦合集成技术等。能系统解决纤维素乙醇生产过程中存在的糖对纤维素酶活性的抑制作用、乙醇对酵母和纤维素酶活性（力）的抑制作用和木质素高值化利用的技术难题,可实现纤维素乙醇、烷烃汽油添加剂的高效联产转化。研究成果对于攻克制约纤维素乙醇产业化的关键技术瓶颈,降低生产成本,加速其产业化进程具有重要的意义。