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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