에탄올은 가장 일반적으로 옥수수로 만든 국내에서 생산되는 대체 연료입니다. 또한 작물 잔류 물 및 목재와 같은 셀룰로오스 공급 원료로도 만들어집니다. 미국의 에탄올 공장은 옥수수 생산에 근접하기 때문에 중서부에 집중되어 있습니다. 중서부 외곽의 식물은 일반적으로 철도로 옥수수를 받거나 다른 공급 원료를 사용하며 대규모 인구 중심지 근처에 위치합니다.
생산
에탄올의 생산 방법은 사용되는 공급 원료의 유형에 따라 다릅니다. 공정은 셀룰로오스 공급 원료보다 전분 또는 설탕 기반 공급 원료의 경우 더 짧습니다.
전분 및 설탕 기반 에탄올 생산
미국에서 대부분의 에탄올은 전분에서 생산됩니다. 건식 또는 습식 밀링 가공에 의한 기반 작물. 에탄올 공장의 거의 90 %는 낮은 자본 비용으로 인해 건식 공장입니다. 건식 제분은 옥수수를 밀가루로 갈아서 증류기 곡물과 이산화탄소의 부산물과 함께 에탄올로 발효시키는 공정입니다. 습식 공장은 주로 에탄올 및 기타 여러 부산물 (옥수수 기름 및 전분)과 함께 옥수수 감미료를 생산합니다. 습식 분쇄기는 옥수수에서 전분, 단백질 및 섬유질을 분리 한 후 이러한 구성 요소를 에탄올과 같은 제품으로 가공합니다.
셀룰로스 생산
풀, 목재와 같은 셀룰로스 공급 원료에서 에탄올 만들기 , 작물 잔류 물은 전분 기반 작물을 사용하는 것보다 더 복잡한 과정입니다. 셀룰로오스 에탄올을 생산하는 주요 경로는 생화학과 열화학의 두 가지입니다. 생화학 적 공정은 헤미셀룰로오스 당을 방출하기위한 전처리 후 셀룰로오스를 당으로 분해하기위한 가수 분해를 포함합니다. 설탕은 에탄올로 발효되고 리그닌은 회수되어 에너지를 생산하는 데 사용됩니다. 열 화학적 전환 공정은 일산화탄소와 수소의 혼합물 인 합성 가스를 생산하기 위해 바이오 매스 공급 원료에 열과 화학 물질을 추가하는 것을 포함합니다. 합성 가스는 촉매와 혼합되어 에탄올 및 기타 액체 부산물로 개질됩니다.
전환 공정에 대한 자세한 내용은 리그 노 셀룰로오스 바이오 매스의 에탄올로의 생화학 적 전환을위한 공정 설계 및 경제학 : 옥수수 스토 버의 희석 산 전처리 및 효소 가수 분해 및 리그 노 셀룰로오스 바이오 매스의 생화학 적 전환을위한 공정 설계 및 경제학을 참조하십시오. 에탄올로 : 간접 가스화 및 혼합 알코올 합성에 의한 열화학 경로.
연료 분배 시스템의 개략도
출처 : Dean Armstrong, National Renewable Energy Laboratory
유통
대부분의 미국 에탄올 공장은 중서부에 집중되어 있지만 휘발유 소비량은 그와 함께 가장 높습니다. 동부 및 서부 해안 (TransAtlas를 사용하여 에탄올 공장의 위치 확인) 미국 농무부에 따르면 에탄올의 90 %는 기차 나 트럭으로 운송됩니다. 나머지 10 %는 주로 바지선으로 운송되며 최소량은 파이프 라인으로 운송됩니다. 미국은 2018 년에 거의 144 억 갤런의 에탄올을 소비했습니다. 유조선 트럭은 8,000 ~ 10,000 갤런의 에탄올을 운반 할 수 있고, 철도 차량 한 대는 약 30,000 갤런의 에탄올을 운반 할 수 있습니다.
에탄올, 가솔린 혼합 원료 및 첨가제는 연료로 혼합되는 연료 터미널로 별도로 전달됩니다. 역으로 배달하기위한 트럭.
에탄올 파이프 라인
파이프 라인으로 에탄올을 배달하는 것이 가장 효율적인 옵션이지만 물과 용매 특성에 대한 에탄올의 친화 성은 전용 파이프 라인을 사용해야합니다. 기존 파이프 라인을 대폭 정리하여 전용 파이프 라인으로 변환합니다. Kinder Morgan은 센트럴 플로리다 파이프 라인을 통해 에탄올 배치를 배송합니다. 자세한 내용은 센트럴 플로리다 파이프 라인 에탄올 프로젝트를 참조하세요.
