文献综述

1.1 研究背景

1.1.1 燃料乙醇的简介

当今世界，随着人们生活水平的提高和科技技术的发展以及人口的急速增加，环境污染和资源紧张成为了当今人类需要迫切解决的问题。由烃或烃的衍生物构成的石油和天然气等化石燃料，是当今人们常用的燃料。它们是不可再生资源，数量有限并且对地球的污染十分严重，因此，人们迫切需要一种无污染的可再生资源，来代替现如今的化石燃料来解决全球变暖和资源紧张的问题；同时，也能解决粮食的转化，促进农业生产。燃料乙醇现今已成为世界上应用范围最广的生物燃料。

乙醇，俗称酒精，是一种易燃易挥发的常见一元醇^[1]。乙醇经过完全燃烧会分解成CO₂和H₂O，同时还有大量热和能量的释放。因其燃烧既无污染又能放出大量能量，所以它是很优秀的生物燃料。燃料乙醇指的是体积浓度超过99.5%的无水乙醇^[2]；自20世纪70年代起，生物燃料乙醇由于被用于车用燃料，以至于它的研究和产业化受到了全球广泛关注和重视，同时它也被认作是将来重要的可再生燃料。

1.1.2燃料乙醇的发展现状及未来的发展趋势

1.1.2.1国内燃料乙醇的现状

如今，我国生产技术和科技水平还不够顶尖，与许多欧美国家还是有较大的差距，所以，就乙醇燃料来说，还没有美国，巴西等国家应用广泛。但是，我国对燃料乙醇的发展和研究给予了相当大的重视。2005年，中华人名共和国通过《可再生能源法》等法规，以及定点采用乙醇汽油的办法，激励类似于乙醇燃料的液体燃料的发展和研究。但是，由于在乙醇燃料生产过程中，生产成本太高，企业盈利不大，所以，要实现完全取代传统燃料的阻力还十分巨大。尽管如此，由于国家的大力支持和推动，在乙醇燃料的生产和使用方面，我国经过不断努力也成为了世上第三大国家。

1.1.2.2国外燃料乙醇的现状

美国作为当今世界最发达的国家，在生产燃料乙醇方面，它在世界上也占有重要的位置^[3]。美国政府在20世纪70年代就制定了”乙醇发展计划”来推动乙醇的生产和研究；2005年，美国政府制定了《能源政策法案》以及加大对燃料乙醇的财政投入，而且为了解决它的市场问题，美国把乙醇燃料推广到了汽车和美国空军使用的燃料之中，从而快速推动了美国燃料乙醇的发展。在2011年，美国燃料乙醇占国内汽油产量已经超过了20%，而且美国95%以上的汽油中添加了10%的乙醇^[4]。巴西作为燃料乙醇第二大生产国，普遍是用FFV（灵活燃料汽车），而且不生产和使用纯汽油。

1.1.2.3燃料乙醇的发展趋势

随着石油短缺以及全球变暖等因素的影响，石油价格在不断飙升并影响着人们的正常生活。生物燃料乙醇燃烧速度快，效率高，污染少，是目前取代传统燃料最可观的燃料。因此也就受到了全球各国的加倍关注和重视。随着全球对燃料乙醇生产技艺不断的成熟和市场需求的不断加大以及各国政府对此的不断投入和重视，燃料乙醇正在慢慢取代传统的燃料，有数据表明，全球生物燃料的产量从2000年到2007年上升了4.24#215;10⁷m³/a，世界范围内，生物燃料产业在未来将会急速发展。

1.2耐热酵母的研究

1.2.1研究耐热酵母的意义

发酵法和化学合成法是生产乙醇的两大主要的方法^[5]。化学法：利用石油裂解所得的乙烯来合成酒精，主要由间接水合法和直接水合法两种。间接水合法(又称硫酸水合法) 硫酸与乙烯经加成作用生成硫酸氢乙酯；直接水合法 乙烯与水蒸气在有磷酸催化剂存在下，经高温、高压作用、可直接发生加成反应生成酒精。