内容简介
本书从车用生物燃料制备的生态产业链出发，系统介绍了车用生物燃料制备的原理、转化工艺，典型工程案例及其技术、经济分析，同时也从微观角度详细阐述了转化过程涉及的生化反应机理，力求集宏观与微观、技术与工程、单元与系统于一体，融合生物、环境、化学、能源、管理等多学科，理论与实践知识并重。
本书内容既强调车用生物燃料转化理论的基础性，又注重转化过程工艺的实用性及其研究开发的新颖性，具有较强的针对性和实践性，可供从事生物能源研发及制备等的工程技术人员、科研人员和管理人员参考，也可供高等学校生物工程、化学工程、能源工程、环境工程、资源循环科学与工程及相关专业师生参阅。
目录
第1章概论001
1.1车用生物燃料分类001
1.1.1车用生物燃料分类方法002
1.1.2常见生物燃料008
1.2发展车用生物燃料的意义012
1.3国内外车用生物燃料产业、技术推广政策014
1.3.1国内外车用气体生物燃料产业、技术推广政策014
1.3.2国内外车用液体生物燃料产业、技术推广政策017
1.4国内外车用气体生物燃料产业、技术现状及发展趋势025
1.5国内外车用液体生物燃料产业、技术现状及发展趋势027
参考文献029
第2章车用生物燃料生产原料030
2.1车用气体生物燃料生产原料030
2.1.1车用气体生物燃料分类031
2.1.2氢能生产原料031
2.1.3车用生物燃气生产原料032
2.2车用液体生物燃料生产原料037
2.2.1车用液体生物燃料分类037
2.2.2淀粉质原料039
2.2.3糖质原料051
2.2.4纤维质原料056
2.2.5生物柴油生产原料058
参考文献064
第3章生物制氢技术066
3.1氢能源特点066
3.2生物质发酵制氢类型及机理067
3.2.1生物制氢方法067
3.2.2生物制氢机理068
3.3生物制氢技术研究现状070
3.3.1生物制氢技术国外研究现状070
3.3.2生物制氢技术国内研究现状071
3.3.3暗发酵法生物制氢的研究现状072
3.4生物质发酵制氢技术原料和主流技术路线075
3.4.1生物质发酵制氢技术的原料研究现状075
3.4.2不同生物质作为原料发酵制氢075
3.4.3生物质发酵制氢技术的原料077
3.4.4生物质发酵制氢技术路线077
3.5生物质发酵制氢技术经济性分析081
3.5.1生物质发酵制氢流程经济性081
3.5.2生物质发酵制氢技术原料经济性081
3.5.3生物质发酵制氢过程参数083
3.5.4生物质发酵制氢过程基本流程及消耗083
3.5.5MEC工厂流程及消耗089
3.5.6生物制氢工厂投资预算090
3.6光生物制氢技术经济性分析093
3.6.1光生物制氢技术及其机理093
3.6.2光生物制氢研究现状094
3.6.3发酵法生物制氢技术与光合法生物制氢技术的比较095
3.6.4光生物制氢技术经济性096
参考文献101
第4章生物燃气制备技术104
4.1生物燃气制备生化途径104
4.1.1生物燃气制备的生化历程104
4.1.2生物燃气厌氧发酵微生物107
4.2生物燃气制备工艺110
4.2.1原料预处理工艺110
4.2.2厌氧发酵工艺114
4.3生物燃气利用模式122
4.3.1生物燃气简单利用模式122
4.3.2生物燃气发电提质利用模式122
4.3.3生物燃气车用燃料利用模式123
4.3.4生物燃气燃料电池利用模式125
4.3.5生物燃气其他利用模式125
4.4生物燃气发酵剩余物利用模式126
4.4.1厌氧发酵剩余物的特性与质量标准126
4.4.2发酵剩余物利用技术128
4.4.3发酵剩余物利用模式129
4.5国外生物燃气产业化典型案例133
4.5.1混合中温厌氧发酵案例——瑞典Vsteras沼气厂133
4.5.2混合高温厌氧发酵案例——德国Behringen沼气厂134
4.5.3厌氧干发酵沼气工程案例135
4.6我国生物燃气产业化典型案例及技术经济性分析138
4.6.1北京大兴留民营生物燃气产业化案例138
4.6.2北京德青源生物燃气发电产业化案例140
4.6.3中广核节能产业发展有限公司河北分公司衡水生物天然气产业化项目141
4.6.4河北京安生物燃气发电产业化案例141
4.6.5浙江临安山坞养猪场沼气工程经济效益分析142
4.6.6山东民和牧业3MW热电肥联产沼气工程143
4.7我国生物燃气产业技术现状与发展趋势144
4.7.1我国生物燃气产业政策环境分析144
4.7.2我国生物燃气技术现状145
4.7.3我国生物燃气技术发展趋势147
参考文献148
第5章燃料乙醇制备技术151
5.1乙醇的理化特性与用途151
5.1.1乙醇的理化性质151
5.1.2乙醇的用途152
5.1.3乙醇用作车用燃料的优缺点153
5.2燃料乙醇制备方法153
5.2.1化学合成法154
5.2.2发酵法155
5.3淀粉质原料乙醇制备技术159
5.3.1淀粉质原料预处理技术159
5.3.2淀粉质原料乙醇发酵技术160
5.3.3发酵成熟醪后处理162
5.3.4淀粉质原料乙醇生产典型案例及技术经济性分析162
5.4糖质原料乙醇制备技术164
5.4.1糖质原料预处理技术164
5.4.2糖质乙醇发酵技术165
5.4.3糖质乙醇生产典型案例及技术经济性分析167
5.5纤维素乙醇生产技术168
5.5.1纤维原料预处理168
5.5.2纤维原料酶解糖化170
5.5.3纤维糖发酵利用171
5.5.4纤维素乙醇生产典型案例及技术经
前言/序言
车用生物燃料是指以生物质资源为原料，通过物理、化学、生物等技术手段转化产生的气体和液体燃料，作为生物质能源利用的主要形式，其产品包括燃料乙醇/丁醇、生物柴油、生物质热解油、合成燃料、氢能和生物燃气等。车用生物燃料转化技术繁多，各种能源产品发展也不均衡。部分车用生物燃料如生物燃气、生物柴油、糖质/淀粉质乙醇等生产技术已取得了重大突破，进入产业化或商业化应用阶段，产业得到了快速发展。但一些新型的车用生物燃料（如纤维素液体燃料等）的制备技术尚处在关键技术突破或中试阶段，是近期和未来一段时间发展的重点和热点。
但总体而言，我国在车用生物燃料领域与国外相比还存在诸多的问题和较大差距：一是关键共性技术还有待突破，装置的大型化和技术稳定性不足；二是技术较单一，发展不平衡；三是缺乏一定规模的技术集成，尚未建立高效能的多联产系统，原料综合利用水平较低；四是部分技术的目标产品品位还需提高。因此，有必要梳理和分析车用生物燃料制备技术的基本原理和实现工艺途径，技术发展现状，产业发展中存在的关键技术瓶颈、制约因素、发展潜力和发展趋势。
为系统梳理国内外车用生物燃料制备技术的最新进展，特组织生物基运输燃料技术全国重点实验室等单位的一线专家和学者编著了《车用生物燃料制备原理与关键技术》一书。本书第1章概论，由屈凌波编著；第2章车用生物燃料生产原料，由熊文龙和许敬亮编著；第3章生物制氢技术，由李涛和任保增编著；第4章生物燃气制备技术，由徐桂转和宋安东编著；第5章燃料乙醇制备技术，由王志、许敬亮和张永胜编著；第6章燃料丁醇制备技术，由贾开志编著；第7章生物柴油制备技术，由田龙和鲁吉珂编著；第8章其他新型车用燃料制备技术，由李攀和赵肖玲编著；第9章车用生物燃料典型生产设备，由陈俊英、马秋林和常春编著；第10章车用生物燃料生产过程模拟，由张鹏帅编著。全书最后由屈凌波、许敬亮统稿并定稿。本书编著工作得到了生物基运输燃料技术全国重点实验室的战略咨询专家和学术委员，以及国内从事车用生物燃料技术研发的专家和学者的大力支持和帮助，在此一并表示感谢。
本书结合了国内外车用生物燃料工程领域的研发现状，以及生物基运输燃料技术全国重点实验室专家在车用生物燃料工程领域的从业经历和工程技术经验，系统分析介绍了车用生物燃料工程应用领域的最新理论、工艺、方法和技术进展等。编著者努力使本书能为从事和关心车用生物燃料技术研发的人们（包括从事科学研究、技术研发的人士和企业界人士等）提供一些有益的帮助，希望本领域高等学校的教师和学生也能够从中受益。
车用生物燃料制备研发领域科技发展日新月异，对最新科技进展的介绍难免有疏漏和不当之处；同时，限于编著者的时间和水平，对原理和工艺技术的阐述未必能达到透彻和全面，敬请广大读者批评指正，不胜感激！
屈凌波
2023年10月于郑州
