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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