主题：【半原创】生物丁醇 -- 橡树村

十几年前，某个产品忽然短缺，很多国外厂家停产。于是产品价格猛涨。于是国内大上了一批企业。

结果，刚建成还没开始赚钱，市场味道就不对了，说是所有的产品都需要达到什么什么指标，发达国家几乎在同一时间都对产品的生产方法进行了限制，不达到标准不能进口。

当时国内市场还小，结果中国这些企业全完蛋。

中国企业的这种一窝蜂的做法是相当严重的,对技术一知半解就开始上马, 资源的重复浪费不说,关键是没有一点市场策略,同类的项目上得太多,大家还没有开工就注定要赔个半死.

不过, 更可气的是那些打着各种旗号赚国家补贴的企业, 前段时间乙醇燃料炒得厉害的时候很多企业都是申请了这个项目,但是自己不做, 专门到一些附近的小企业去收集乙醇卖给国家,赚国家补贴.

传统的发酵生产丁醇的方法，是ABE方法，也就是丙酮(Acetone)，丁醇(Butanol)和乙醇(Ethanol)。

这个方法的收率大约是这样的：

每bushel玉米，可以得到1.3加仑丁醇，0.7加仑丙酮，和0.13加仑乙醇，浓度是1-2%。

比较一下乙醇发酵，同样量的玉米可以生产2.5加仑乙醇，浓度10-15%。

两者相比较，乙醇是最优选择。

不熟悉美国单位？给个换算：

1bushel是35.2升，一液体加仑是3.79升。

1bushel玉米大约是25.4公斤。

这就是说，25.4公斤的玉米，按照ABE方法，可以生产丁醇4.9升，丙酮2.6升，乙醇0.5升。而直接生产乙醇，可以得到9.5升乙醇。

这是十几年前的事情。

现在有途径可以在生产丁醇的过程中不生成乙醇，而是要副产氢气。这个方法，1bushel玉米的丁醇产量可以达到2.5加仑。就是说25.4公斤的玉米可以得到9.5升的丁醇，这样和发酵生产乙醇的方法收率就差不多了，而且工艺也比原来的方法简单了很多，与乙醇生产类似。这样才有经济价值。

我手上的数据，说如果玉米是2.5美元一bushel，那么丁醇的成本是每加仑1.2美元。计算一下加工成本每加仑丁醇就是0.2美元。

按照现在大约每bushel玉米3.4美元，一加仑丁醇就是1.6美元。丁醇密度0.81，这样一吨就是520美元。

不算很差吧？

实际上可以看出，主要成本在原材料上。如果使用生物废料，那么价格就还可以便宜。

因为有应用前景，才会有大公司往里面投钱建厂子。BP和杜邦今年就要建实验厂。

具体技术情况没有透露，可以在专利里面找。

生物丁醇需要多少种植面积呢？

玉米的产量，高高低低的都有，找美国的数字，每英亩150bushel是平均产量。就按这个数字计算。

建一个，年产10万吨丁醇的厂子，需要多大面积的玉米？

10万吨丁醇是12.35万立方米，也就是12350万升，折合3300万加仑。这样就需要1300万bushel玉米，也就是8.7万英亩种植面积。

美国的汽油消耗量现在是多少？一千几百亿加仑？

按照掺加10%丁醇计算，就可以算出来在美国普及丁醇汽油需要的玉米种植面积了。

比如1000亿加仑，那么就需要100亿加仑的丁醇，消耗40亿bushel玉米，要求2600万英亩种植面积。2007年美国的玉米种植面积大约在将近9000万英亩。

只不过美国现在玉米产量才130亿Bushel，已经有七分之一用作了生物乙醇，再用掉四分之一做生物丁醇，玉米就要更贵了。那时候，可能就不合算了。

中国处于产业链低端，又僧多粥少，有赚钱的可能还不赶紧上，何况市场又不是很规范。那些蜂拥而上者由他们的苦衷。

发达国家有实力、有经验，披着道德的外衣，做起贸易壁垒驾轻就熟。

我刚放狗查了一下，你说的基本没错，只是你的产率部分有些含糊不清。我们还是直接用克，和产率百分比来表示好了。

ABE法，也就是直接产物是个混合物，其中包括丙酮(Acetone)，丁醇(Butanol)和乙醇(Ethanol)。按照2004年美国一个实验室规模的报告，这三种的直接收率分别是丙酮，6.2 g/L；乙醇0.37 g/L；丁醇18.3 g/L。换算过来，就是丁醇最终的含量是1.83％。按照3－5％的营养物质的比例来算。这种实验室规模的丁醇产率的极限产率是30％左右。

另外的一种通用的丁醇发酵法，是采用混合菌株。就是橡树村所说的，生产丁醇和氢气的法子。这种方法的理论收率是42％。

但是，有一个地方，橡树村没有注意到。就是这种理论收率不是从玉米开始算起的，而是从发酵糖浆开始算起的。那么玉米跟发酵糖浆的换算关系怎么来得呢？

玉米要经过去胚乳，去皮，（因为这两部分富含色素物质，能够被微生物降解成有毒物质），这就去掉了接近1/5，然后清洗，去芽，只留下富含淀粉、纤维素和半纤维素的可降解成分。通常，一bushel玉米，56磅，只能产生40磅多一点的可降解成分，最后的发酵糖浆只有35磅左右。

如果仅算玉米和丁醇，1 bushel玉米，可以产生14磅左右的丁醇，也就是接近4加仑。目前每bushel玉米的价格，是在4美元左右浮动。也就是说，每加仑丁醇的成本绝对不会少于1美元，这还没有算其他的人工与厂房的成本在内。

上面是说单纯地依靠生物法来生产丁醇，但是，玉米加工过程中，将近一大半的玉米皮和胚乳胚芽，都可以再利用，可以用来生产各种蛋白制品，或者直接用来作为牲畜饲料。发酵完的菌株，可以用来生产牲畜食用的蛋白添加。这些可以进一步的降低丁醇生产的成本。即使这样，如果我们看一下丁醇的市场价格，按照期货交易的成交价，每磅丁醇是80美分左右。每加仑的市场价格在3。5－3。8美元。这个价格，看起来还是很合理的，因为丁醇的成本价格，应该在2元以下。某些厂家所谓的每加仑80美分的说法，我看是近乎无稽之谈。

除非，除非是他们使用玉米生产的下脚料。就是秸秆之类的。用这些物质来生产发酵糖浆，产率跟用玉米的有差距，但是差距不大，玉米的产率是65％－70％，这些下脚料的产率也能够维持在30－45％。而这些下脚料的价格就低多了，每吨不到1000块钱。

最后再说一点，用发酵糖浆，酒精目前工业化的最高产率可以超过50％。就是1000克发酵糖浆可以产生500克酒精。而丁醇工业化的产率，最高只能在40％左右。

既然乙醇的能量密度只有汽油的60%左右，但为什么，在几个月前看到了consumer report上面有个用Tahoe(貌似是这个车，如果不是，也肯定是large SUV)，做的用E85和汽油的对比，E85用了85%的酒精。但是每百公里油耗好像也只多了一升不到，而且加速度还有提高。就算是辛烷值高了30%，气化能高了两倍多，毕竟能量放在那里呢，加速确实快了零点几秒，但是这里面的能量到底怎么事呢？

网站上的资料，毕竟还是有夸大的成分。实验室的结果，放到工业上能实现多少，也是两说着。

每加仑80美分肯定是使用的生物废料的，实际上一旦这个产业形成规模，生物废料也就不便宜了。这个数字基本上也就是吸引投资人哄哄政客的。

不过从这些数字看，丁醇没有想象得这么贵，应该还是值得玩玩的。

要涉及到发动机本身的很多东西。

不过有个常识，能量密度和油耗没有直接线性关系，发动机毕竟不是这么个简单的燃烧单位。所以最终结果还是要看试验结果。这个说话才算数。

至于解释，河里有没有精通发动机过程的大牛？

重温了村长的老贴，写的确实很不错！长见识！送花

本来我也想写一片生物丁醇的文章的，看楼主写的实在不错。就罢了。

在这呢，我补充纠正几点。

一·生物丁醇发酵的难点在于如何多产正丁醇，少产异丁醇。为什麽，请细看楼主文章。

二·生物燃料不能与大化工比效率，要不是石油危机，谁搞这玩意呢。

三·丁醇与水互溶性很差，且有密度差，对分离很有好处，远比乙醇为优，甚至于有可能发酵分离连续性操作。

四·真正的大发酵生产，除非建在榨糖厂旁边的，没有用生物废料为主的。

五·生物燃料有两点意义，一是替代石油，二是与人类争夺淀粉，植物油，推高粮食价格，好让地球多饿死点人。在这个过程中，受益最大几个主要国家是美国，加拿大，巴西，阿根廷，澳大利亚。或许还有俄罗斯。

能否说说现在每年消耗的的石油或者天然气燃料占每年开采石油和天然气的百分比？

石油燃料包括汽油，柴油，煤油，LPG，天然气等等。比如说每年开采100万吨石油和天然气，其中50%变成燃料烧光了。

这么好的东西都被烧掉了，连回收的空间都没有，挺遗憾的。