重庆市实施甘薯生产燃料乙醇成果分析

吴永夏

(重庆文理学院 新材料技术研究院， 重庆 402160)

1 重庆市实施甘薯生产燃料乙醇的背景

燃料乙醇以淀粉质(薯类、谷物类)或糖质为原料，经发酵、蒸馏等工序后制得的汽油替代产品，将其与汽油按一定比例通过特定工艺混合后形成乙醇汽油，其突出的特点是能改善燃油品质，降低排气污染，更为重要的是，由于燃料乙醇具有可再生性和替代性，这在当今年世界石油资源紧缺、环境压力日益加重、各国重视能源安全的背景下，大力发展乙醇汽油具有重大的现实意义和深远的战略意义，因此，2000年9月我国政府正式批准发展燃料乙醇的计划后，河南、黑龙江、吉林等省相继实施了用陈化粮或玉米生产燃料乙醇的工程，但对于重庆来说，由于陈化粮或玉米来作为饲料生产的原料的总量不足，差额部分还需外运，因而不太可能将陈化粮或玉米再来生产燃料乙醇，而甘薯在重庆种植有300多年的历史，目前年产量约2000多万t，重庆已成为我国第三大甘薯主产区，其资源优势明显；同时重庆作为我国人口最大的一个城市，还肩负着库区移民致富、库区产业发展和库区生态环境保护的艰巨任务，通过实施甘薯生产燃料乙醇可成为一条解决三峡库区产业空虚、破解库区循环经济发展瓶颈问题的有效途径，因此，实施甘薯生产燃料乙醇对重庆有着巨大的社会、经济和生态意义。2008年以来重庆共投资30多亿元，在库区的万州、涪陵、长寿地区建立了3个以甘薯为原料，年生产燃料乙醇分别为60、40、60万t的生产基地。

2 重庆市实施甘薯生产燃料乙醇的经验

2.1 进行了产业生态循环的探索

在设计和建设之初，就着力进行产业生态循环的实践探索。其主要思路是：从原料种植到产品生产实现物质循环，建立绿色基地种植甘薯→甘薯生产燃料乙醇→废弃物作为肥料回到种植基地的循环模式。这一循环模式的特点是有效地将农业种植的绿色化与工业生产废弃物利用的循环化进行了结合，体现了产业间的生态循环；其工作的重点放在两个基地的建设上，一是甘薯原料的绿色种植基地：着力整治种植基地周边环境，规范肥料和农药的施用，推广甘薯的无公害栽培管理技术，使甘薯种植基地成为企业绿色的原料车间，千家万户农民成为的绿色原料的生产者；二是乙醇产品的清洁生产基地：强化生产园区建设突出生态目标和生态效率，规定生产园区建设的自然环境条件、环境容量指标：包括绿化覆盖率、环境噪音平均值、污物排放标准等；要求企业按照上述循环模式，为废弃物的循环利用而不断实施清洁生产技术，使乙醇生产的废弃物作为肥料回到种植基地后，保证种植基地甘薯生产所需有机肥达到绿色和无公害化标准。两个基地的建设，构建了农业种植业与工业化生产物质生态循环的框架。

2.2 初步形成了“燃料乙醇循环经济模型”

甘薯生产燃料乙醇其工艺流程为：甘薯洗涤→切片→粉碎→蒸煮→液化→糖化→发酵→蒸馏→乙醇。在此生产过程中会产生大量的废水、废弃物和二氧化碳气体，按照循环经济的理念，它们都是其它生产环节的资源。为了建立“燃料乙醇循环经济模型”，企业采用了先进的技术装备。在节水节能方面，采用热泵恒沸精馏工艺及装置、高效变压变温吸附技术和差压精馏技术，降低了能耗，节约了用水；在排污方面，企业重视技术和设施投入，建起了污水处理及循环回收使用系统、二氧化碳集气罐和提纯设施；污水回收处理及循环使用既实现了零排放又为企业降低了生产成本，二氧化碳的收集和提纯，结束了目前重庆还没有一家企业可以生产高纯度二氧化碳的历史，这种高纯度的气体在精密焊接、烟丝膨化、碳酸饮料等行业的广泛应用，必将会为企业带来可观的收益。在资源循环综合利用方面，企业比较重视系列产品研发和产品结构调整，逐步建立起上下游产品接续成链、关联产品复合成龙的产品集群模式，如沼气、有机肥等。企业自身的努力，初步建立了以清洁生产技术为支撑，以资源循环综合利用为特色的“燃料乙醇循环经济模型”。

3 重庆市实施甘薯生产燃料乙醇存在的问题

3.1 原料甘薯的品种问题

作为生产燃料乙醇的甘薯，对其品种的品质及经济性要求较高。因此，品种问题既涉及生产基地企业的产品质量和成本运行问题，也涉及种植基地农民的增收问题，其理想的品种既要产量高也要淀粉含量高。但目前重庆作为燃料乙醇生产的甘薯品种主要以当地品种为主，由于当地品种并非专用型品种，淀粉含量只有20%左右，而目前国内新的能源型专用甘薯品种的淀粉含量可达28%～30%，因此当地品种的经济性不高，再加上种植时间较长，退化现象严重，产量也不稳定，高时才达到2000 kg/667m2左右，最低只有800 kg/667m2，而新的能源型专用甘薯品种的产量平均可达2500～3000 kg/667m2，产量的不稳定对农民的增收不明显。同时，本地品种在短时间种植面积突然放大的情况下，原有的育、繁、供种体系无法适应新的需要，导致品种出现了杂乱的现象。目前甘薯的品种状况对企业和农民双方都不是最有利的。

3.2 高附加值副产品的开发问题

由于目前以发酵方法的燃料乙醇生产成本非常接近汽油的销售价格，若不考虑目前国家对乙醇汽油实施的补贴，生产企业单靠乙醇产品是很难维持赢利的，随着2008年底国家最终对乙醇汽油补贴的取消，生产企业正常维持面临的困难将会加大。作为燃料乙醇的生产企业唯一的出路就是要加大高附加值副产品的开发力度，力争使高附加值副产品的产值达到企业总产值的1/3或1/2以上，即使考虑今后汽油价格的上涨，企业也仍不应放弃对高附加值副产品的持续开发，这是目前情况下燃料乙醇企业发展的必由之路。这方面的经验河南天冠集团的做法值得借鉴，河南天冠集团是一家从事以玉米为原料生产燃料乙醇的企业，是目前高附加值副产品的开发较为成功的企业，形成了冰醋酸、黄原胶、谷朊粉、二氧化碳、DDGS饲料、沼气、有机肥等七大门类、40余种相互关联的副产品，其中的冰醋酸、黄原胶、谷朊粉、二氧化碳等的附加值较高，企业总产值的2/3 来自于燃料乙醇销售,而另1/3 则来自副产品,确保了该企业在市场竞争中的优势地位。而目前重庆的3个燃料乙醇生产基地除副产品二氧化碳有一定优势外，无论是副产品的数量和种类还是在副产品的附加值方面都远远不够。对这个问题若不引起高度重视，生产企业在燃料乙醇市场新的一轮竞争中是很难取胜的。

4 对重庆下一步实施甘薯生产燃料乙醇的构想

4.1 加大专用能源型甘薯品种的选育和推广力度

针对目前甘薯品种存在的问题，下一步应加大专用能源型甘薯品种的选育和推广力度。

在品种的选育上，适宜本地区栽培的能源型甘薯新品应成为育种的主攻方向，其主要目标是高淀粉含量和高产的稳定性，并建立新品种的育、繁、供基地，同时注重专用型和兼用型品种的结合；在新品种的推广上，在现有绿色种植基地的基础上，建立新品种种植的技术保障体系。应组建以农业部门技术培训服务中心为龙头、以村社技术服务队为基础、以农户为技术能手的三位一体的示范、推广体系，强力推进新品种的标准化种植；与此同时，应制定甘薯新品种产品的质量标准，该标准既要包括外在品质和内在品质指标，又要包括鲜品分类、种植技术要求、检验试验规则、运输和储存等指标，并在种植区统一实施该标准。在此基础上，为确保农民的利益，企业应采取保护价格对新品种进行收购。

4.2 发挥技术集成优势进一步拉长产业链

在目前“燃料乙醇循环经济模型”的基础上，进一步发挥技术集成优势拉长产业链，丰富副产品的种类，增加副产品的品种，提高副产品的附加值。在副产品的种类上，除目前已有的肥料类等产品外，应加强化工产品类，饲料产品类，食用调味品类及化妆产品类的开发力度；在副产品的品种上，应生产如乙酸乙酯、降解塑料、生物乙烯、生物环氧乙烷、冰醋酸等附加值较高的副产品。根据甘薯发酵后副产物的特性，通过改进工艺技术，优化资本结构，使副产品的产值完全可能达到总产值1/2及以上，不断显现燃料乙醇企业在市场竞争中的优势地位。