液体生物燃料

第一章液体燃料：从生物质到化石

再到生物质1第一节化石能源：从生物质到化石4一、化石能源的起源4二、人类能源的利用历程7三、未来人类能源的多元化趋势9第二节现代交通运输体系：液体燃料成为能源主体11一、石油：工业的血液12二、液体燃料：当代社会最重要的能源利用形式14三、液体燃料支撑现代交通运输体系15第三节液体燃料：从化石到生物质18一、生物质的生命历程19二、生物燃料：异军突起的新能源19三、液体生物燃料：与石油消费共成长22四、从化石走向生物质22参考文献26第二章液体生物燃料的发展历程29第一节液体生物燃料的发展30一、燃料乙醇30二、生物丁醇34三、生物柴油35四、航空生物燃料37第二节推动液体生物燃料产业发展的动力40一、能源消费需求快速增长的驱动40二、能源消费成本不断上升的驱动43三、可持续发展和环境保护要求的驱动50四、能源与农业共同发展的驱动52参考文献54第三章生物质原料57第一节生物质原料概述58一、生物质的基本概念58二、生物质资源分类59三、生物质原料的化学组成和理化性质60第二节糖和淀粉类原料64一、糖类原料64二、淀粉类原料68三、糖、淀粉类原料对比72第三节纤维素类原料73一、农作物秸秆73二、林业生物质原料74第四节油脂类原料75一、概述75二、油料能源植物开发利用现状75三、我国油脂类原料的分类及地域分布76第五节藻类原料88一、微藻的分类88二、微藻的优势89三、微藻原料开发利用现状91四、微藻作为生物燃料原料目前存在的问题93第六节生物质原料资源的现状与前景95一、世界生物燃料原料供应现状95二、世界生物燃料原料供应模式概况99三、我国生物质原料资源现状及未来发展前景102参考文献109第四章燃料乙醇113第一节燃料乙醇的原料来源114第二节燃料乙醇生产技术的发展116一、乙烯直接水合法117二、乙烯间接水合法118三、其他化学合成方法119四、发酵法的再度兴起119第三节第1代生物燃料乙醇生产技术120一、基本工艺流程120二、国外应用开发现状130三、国内应用开发现状132四、国内外技术对比135第四节第1?5代生物燃料乙醇生产技术137一、基于木薯的生物燃料乙醇生产技术137二、基于甜高粱的生物燃料乙醇生产技术141第五节第2代生物燃料乙醇生产技术146一、纤维素水解发酵制燃料乙醇147二、生物质合成气发酵制燃料乙醇180第六节燃料乙醇发展展望187一、第2代生物燃料乙醇的技术突破187二、第3代生物燃料乙醇技术189三、我国生物燃料乙醇发展建议190参考文献194第五章生物丁醇203第一节生物丁醇生产技术的发展204一、生物丁醇产业化现状204二、生物丁醇生产技术概况206第二节生物丁醇主要生产技术209一、生物丁醇发酵机制209二、生物丁醇发酵菌种211三、生物丁醇发酵底物213四、生物丁醇发酵工艺214五、生物丁醇发酵分离耦合技术218六、技术开发应用现状224第三节生物丁醇发展展望232一、生物丁醇发展存在的问题及解决策略232二、发展展望235参考文献235第六章生物柴油239第一节生物柴油原料来源240第二节生物柴油生产技术241一、生物柴油生产技术发展概况241二、生物柴油原料油制备技术244三、生物柴油主要生产技术254四、生物柴油生产技术发展方向272第三节生物柴油产业发展现状及前景274一、欧洲国家274二、美洲国家276三、亚太地区(不包括中国)278四、非洲国家279五、中东国家280六、中国280参考文献284第七章航空生物燃料287第一节航空生物燃料原料来源288一、天然动植物油脂288二、农林生物质289三、存在争议的原料：棕榈油291第二节航空生物燃料概述293一、化石航空煤油简介293二、航空生物燃料开发背景294三、航空生物燃料应用现状296四、航空生物燃料的性质303第三节航空生物燃料生产技术307一、加氢法制备航空生物燃料技术307二、生物质液化(气化?费托合成)制备航空生物燃料技术316三、其他航空生物燃料生产技术326第四节我国航空生物燃料的发展329一、发展背景330二、原料林种植331三、试飞用航空生物燃料生产332第五节航空生物燃料的开发应用对未来航空业产生的影响337一、航空业寻求全球性减排方案337二、航空生物燃料有望破解航空业减排难题341三、航空生物燃料将成为我国航空业减排突破口343参考文献346第八章生物基化学品347第一节生物基化学品原料来源348一、概述348二、生物基化学品的原料来源349三、基于不同原料的生物基化学品352第二节生物基液体化学品354一、甘油354二、1,3?丙二醇356三、糠醛358第三节生物聚合物359一、天然高分子聚合物359二、发酵与化学合成高分子聚合物366三、微生物合成高分子聚合物371四、生物聚乙烯379第四节生物质制合成气381一、生物质制合成气技术路线382二、生物质制合成气技术研究进展384三、生物质制合成气技术存在问题及发展方向386第五节生物质制氢387一、生物质热化学法制氢技术387二、微生物制氢技术392参考文献398第九章生物燃料与温室气体减排403第一节全球气候变化及其影响404一、气候变化的事实404二、气候变化的影响407三、气候变化的原因413第二节温室效应和温室气体415一、温室效应415二、温室气体415三、温室气体减排措施和手段422第三节全生命周期分析及其应用429一、全生命周期分析简介430二、生物燃料全生命周期分析434三、生物燃料温室气体排放全生命周期分析案例442第四节全生命周期分析发展趋势456一、世界各国生物燃料政策减排目标456二、低碳燃料评估方法458三、目前全生命周期分析的局限性与发展方向461参考文献465第十章生物燃料特性与标准469第一节生物燃料特性与现有体系相容性470一、车用乙醇汽油470二、生物柴油476三、航空生物燃料478第二节燃料乙醇标准481一、国外标准481二、国内标准486第三节生物柴油标准488一、国外标准488二、国内标准494第四节航空生物燃料标准499一、国外标准499二、国内标准研究进展505第五节生物燃料的生物质含量和可再生性判定标准508一、放射性碳定年法508二、ASTM D6866生物质含量测定方法510三、ASTM D6866 标准的应用511参考文献512第十一章液体生物燃料产业发展政策措施515第一节世界主要经济实体发展液体生物燃料的政策措施516一、美国的液体生物燃料产业政策516二、欧盟的液体生物燃料产业政策519三、巴西的液体生物燃料产业政策520四、日本的液体生物燃料产业政策522五、其他国家液体生物燃料产业政策523第二节我国发展液体生物燃料产业的政策措施525一、我国液体生物燃料产业发展规划525二、我国液体生物燃料产业发展法律法规527三、我国液体生物燃料产业发展财税政策528四、我国液体生物燃料标准制定529第三节政策措施对液体生物燃料产业发展的影响530一、政策实施直接促进生物燃料产业的发展530二、政策实施带动产业技术进步533三、政策实施将对国家能源战略及社会发展产生影响537参考文献538第十二章液体生物燃料产业发展展望541第一节甜高粱

长在盐碱地上的“绿色大庆油田”543一、发展模式简介544二、发展模式的关键环节548三、产业发展前景550第二节农林生物质

变废为宝的“绿色大庆油田”552一、发展模式简介553二、发展模式的关键环节558三、产业发展前景560第三节木本油料作物

长在荒山荒地上的“绿色大庆油田”564一、发展模式简介564二、发展模式的关键环节568三、产业发展前景570第四节生活垃圾

隐藏在城市中的“绿色大庆油田”571一、发展模式简介572二、发展模式的关键环节573三、产业发展前景575第五节构建现代能源农业循环经济产业链576一、现代能源农业循环经济产业链的构成577二、构建现代能源农业循环经济产业链的关键因素581三、我国液体生物燃料产业发展路径探讨与前景展望583参考文献587英汉名词对照589单位符号与换算592索引594后记598

本书介绍了化石能源的利用历程和发展液体生物燃料的背景、意义、市场需求及其发展趋势阐述了人类从对生物质能的初级利用演进到对化石能源这一远古时期的生物质能的利用再走向通过现代生产技术手段实现可持续的生物质能的利用为人类可持续发展提供重要能源补充的螺旋式上升历程；全面论述了液体生物燃料的原料资源分布与开发情况以及燃料乙醇、生物丁醇、生物柴油、航空生物燃料、生物基化学品的市场需求、工艺技术进展、产业化情况和未来发展趋势；同时对液体生物燃料从全生命周期进行了环境影响评价分析介绍了液体生物燃料标准、应用情况和产业政策对未来我国液体生物燃料产业发展模式、发展前景进行了深入分析与展望。全书从液体燃料发展角度看生物燃料立意新颖、内容丰富既有对生物质原料、技术、产品、标准、产业化状况的详细论述又有对行业总体态势的分析和对未来发展前景的思考尤其注重对主要液体生物燃料技术和产业化发展现状的分析介绍；书中对我国液体生物燃料产业发展模式的设想和构建现代能源农业循环经济产业链的系统阐述在国内尚不多见具有较强的实用性和前瞻性。本书适合国内生物燃料、石油化工行业广大科研人员、生产技术人员、管理人员以及相关高等院校师生参考使用。