我國玉米秸稈榨汁可年產(chǎn)3000萬噸燃料乙醇

經(jīng)國務院同意，國家發(fā)改委、國家能源局、財政部等十五部委2017年9月13日下發(fā)了《關于擴大生物燃料乙醇生產(chǎn)和推廣使用車用乙醇汽油的實施方案》(發(fā)改能源[2017]1508號)。按此《方案》要求，到2020年，我國在全國范圍內推廣使用車用乙醇汽油，基本實現(xiàn)全覆蓋。

2016年我國使用汽油1.3億噸，到2020年可能達到1.5億噸汽油，若按10%添加則需要約1500萬噸燃料乙醇;2016年我國燃料乙醇的產(chǎn)量260萬噸，2017年可能達到300多萬噸。照此計算，到2020年我國還需要增加1000多萬噸的燃料乙醇產(chǎn)量!這即是挑戰(zhàn)，也是機遇。該《方案》明確指出，“國內每年可利用的秸稈和林業(yè)廢棄物超過4億噸，30%即可生產(chǎn)生物燃料乙醇2000萬噸。這些都為擴大生物燃料乙醇生產(chǎn)消費和實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展提供了可靠的原料保障。”

北京天地日月生物能源科技有限公司經(jīng)過十幾年的探索，研發(fā)出“青鮮玉米秸稈榨汁生產(chǎn)工業(yè)糖漿工藝技術”的利用途徑(科技成果登記號：6032015Y0405)，其主要內容是：

一、資源和技術

我國2014年玉米種植面積37123千公頃(《中國統(tǒng)計年鑒2015》12-8農作物播種面積)，1公頃=15畝，1千公頃=1.5萬畝，故2014年玉米種植面積約為5.5億畝(1.5×36318≈5.5億)。玉米屬高稈作物，秸稈面積大、數(shù)量多。在玉米收獲時，秸稈含水率高，不便于儲存運輸，而待秸稈干透后又凌亂無序不易收集集中。這樣就造成了農民種玉米收糧食卻無力處理秸稈，為不影響下茬作物種植，只好一燒了之。玉米秸稈焚燒、污染空氣，造成霧霾。最近幾年我國北方秋冬季霧霾嚴重，主要發(fā)生在玉米主產(chǎn)區(qū)，玉米秸稈焚燒是主要元兇之一!

1.玉米莖穗兼收。玉米老熟后，用玉米莖穗兼收聯(lián)合收獲機，在收獲玉米的同時將秸稈收割收集。這樣減輕了玉米收獲的勞動強度，也提高了秸稈的收獲效率。

2.青鮮玉米秸稈榨汁。這樣收獲的玉米秸稈含水率高，高大濕重，松散零亂。本工藝用榨汁設備將其進行固液分離，對其中的固體物質(榨渣)來說是脫水干燥，脫水后的榨渣便于打包，可長期儲存、遠距離運輸;對液體物質(糖汁)來說是軋榨提糖了。玉米老熟收獲時其秸稈中含有大量的糖分，直觀感覺是這些青鮮玉米秸稈放在口中咀嚼時感到很甜。

3.榨汁(糖汁)濃縮成工業(yè)糖漿。榨汁糖液經(jīng)過濾大渣、沉淀泥沙后，清糖液濃縮成含糖50%左右的糖漿。這種糖漿主要用于工業(yè)發(fā)酵，為區(qū)別于食用糖漿，我們把這種糖漿稱之為工業(yè)糖漿。含糖50%的工業(yè)糖漿我們稱之為標準工業(yè)糖漿，簡稱“標漿”。這種工業(yè)糖漿可發(fā)酵許多產(chǎn)品，如生產(chǎn)燃料乙醇、燃料丁醇，可替代汽油、柴油用作汽車內燃機燃料。

據(jù)我公司多年生產(chǎn)實踐，平均每畝玉米可產(chǎn)2噸青鮮秸稈，榨汁率60%可得1.2噸糖液，糖液含糖平均10%，1.2噸糖液可濃縮成0.24噸標漿(2×60%×10%÷50%=0.24)。若我國5.5億畝玉米秸稈采用本工藝技術，可年產(chǎn)13200萬噸標漿(0.24×5.5億=13200萬)。平均4.4噸標漿可生產(chǎn)1噸，則可年產(chǎn)3000萬噸(13200÷4.4=3000)燃料乙醇。

目前，我公司已經(jīng)在內蒙古自治區(qū)準格爾旗和河北省石家莊市欒城區(qū)建成了二個用玉米秸稈榨汁生產(chǎn)工業(yè)糖漿的試驗工廠。

二 、 政策建議

基于我國現(xiàn)有的5.5億畝玉米秸稈資源和“青鮮玉米秸稈榨汁生產(chǎn)工業(yè)糖漿工藝技術”，我公司建議：從國家層面進行頂層設計，實施玉米秸稈收儲運系統(tǒng)工程，建立長效機制，在玉米種植整體連片區(qū)域內網(wǎng)格狀建設玉米及秸稈收獲服務站，由專業(yè)公司(專用設備設施，專業(yè)工作人員)在為農民統(tǒng)一收獲玉米的同時收榨秸稈，儲存、裝卸、運輸秸稈榨渣和榨汁;由工業(yè)糖漿廠將一定區(qū)域內的多個收獲服務站的榨汁收購并濃縮成標漿;將多個工業(yè)糖漿廠生產(chǎn)的標漿用管道或罐車輸送到一個糖醇能源化工園區(qū)，生產(chǎn)燃料乙醇，或燃料丁醇，或檸檬酸、乳酸、味精、黃原膠、乙烯、乙酸等能源化工產(chǎn)品。具體設想是：

1.以省(區(qū))為單位編制《玉米秸稈收儲運體系工程總體規(guī)劃》。根據(jù)本省(區(qū))玉米，高粱等高稈農作物的資源狀態(tài)，規(guī)劃收獲服務站、工業(yè)糖漿廠、糖醇能源化工園區(qū)的位置、數(shù)量等，所得榨渣、糖漿或燃料乙醇首先在本轄區(qū)消納，若有富裕再安排到其他省市區(qū)銷售。該《規(guī)劃》上為糧食(玉米)生產(chǎn)服務，中涉環(huán)保(秸稈禁燒)，下涉車用液體燃料(燃料乙醇或車用乙醇汽油)，應該由省(區(qū))人大形成人大決議案，不因地方領導變動而變化。

2.玉米秸稈收獲服務站、工業(yè)糖漿廠主要是為糧食生產(chǎn)服務，是農業(yè)現(xiàn)代化的一部分，其永久設施建設用地應該農業(yè)設施用地供給。建議2萬畝設立一個服務站，占地面積15~20畝。若因玉米種植面積減少或技術進步使某些服務站失去原有功用，則應無償撤銷該站并將土地恢復原狀(如林地或耕地)。

3.玉米秸稈收獲站和工業(yè)糖漿廠由專業(yè)經(jīng)營公司自建自營，政府負責通電通路，電費按農業(yè)用電結算。種玉米農戶與收獲服務站簽訂“玉米免費收獲，秸稈免費給服務站”協(xié)議，以便確定收獲時間、順序、質量要求等。農戶若不愿與服務站簽協(xié)議，則要與地方政府簽“秸稈不露天焚燒”協(xié)議。

4.玉米秸稈收獲服務站通過出售榨渣、糖汁來償付秸稈收榨成本并獲得利潤。榨渣做牛羊飼料、燃燒發(fā)電制暖、造紙制板等，糖汁定向銷售給附近的工業(yè)糖漿廠。

5.15~20個玉米秸稈收獲服務站的糖汁歸集到一個工業(yè)糖漿廠濃縮，產(chǎn)生的蒸餾水回輸?shù)椒照咀鰜砟贽r作物灌溉用水。每個糖漿廠年產(chǎn)約5萬噸標漿，占地面積約100畝。

6.年產(chǎn)量約500~1000萬噸標漿的區(qū)域，建設一個糖醇能源化工園區(qū)。如生產(chǎn)燃料乙醇則可年產(chǎn)100~200萬噸。占地面積約200~300畝。

7.玉米秸稈收獲服務站的建設以民營企業(yè)為主，充分發(fā)揮民資民營的積極性;燃料乙醇的生產(chǎn)以國營企業(yè)為主，便于對車用液體燃料的調控。工業(yè)糖漿的生產(chǎn)為民營，而儲存需國營。

8.整個產(chǎn)業(yè)鏈盡量不進行財政補貼。應加強市場金融支持力度，比如上市融資、企業(yè)債券融資、或政府和企業(yè)合資進行公共基礎設施建設(PPP)等方式支持。加大產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)所需設備設施的研發(fā)力度。榨渣、糖汁、糖漿按農產(chǎn)品對待，不收各種稅費。

9.加強純乙醇燃料內燃機、乙醇汽油靈活燃料內燃機的研發(fā)和市場推廣力度。年產(chǎn)3000萬噸燃料乙醇將占到我國汽油年使用量的¼~?，若沒有這些內燃機汽車來消納，是不能形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈的。

10.我們把生產(chǎn)工業(yè)糖漿的資源稱之為“糖源”，我國糖源還有很多。如我國還有0. 5億畝高粱秸稈、3億畝水稻秸稈、0. 7億畝紅薯葉藤，還有大量的歪瓜劣棗、林間落果、蔬菜剩余物、甘蔗葉梢、甜菜莖葉等，這些農業(yè)生物質都可以直接提取可發(fā)酵糖生產(chǎn)燃料乙醇。

更重要的是我國還有10億畝以上的可治理沙漠、沙地、鹽堿地和低產(chǎn)耕地及退化草場。這些土地經(jīng)改造后種植高產(chǎn)高糖的甜高粱生產(chǎn)工業(yè)糖漿，預計可年產(chǎn)標漿12億噸以上，若全生產(chǎn)燃料乙醇(相當于汽油)、燃料丁醇(相當于柴油)，至少可達2億噸以上，可滿足我國60%以上的汽車燃料需求!這樣既可以治理沙化國土，恢復我國“三北”生態(tài)，又可以增加耕地保障國家糧食安全、能源安全，還可以產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益。

更放言地講，隨著工業(yè)糖漿及糖醇能源化工產(chǎn)業(yè)的壯大，我們將這種產(chǎn)業(yè)鏈復制到“一帶一路”上，復制到非洲、南北美洲及澳洲，既可以解決部分國家的糧食問題(如非洲)，又可大量生產(chǎn)糖醇能源化工產(chǎn)品，最終可能替代全部石油能源化工!這將是我國對全人類的重要貢獻!