乙醇工業(yè)的擴(kuò)張意味著對(duì)含鎳不銹鋼的更多需求
燃料乙醇產(chǎn)量增加一直是個(gè)超乎預(yù)期并充滿爭(zhēng)議的問題。燃料乙醇被視為應(yīng)對(duì)氣候變化和本國 能源安全解決方案的重要組成部分，還因引發(fā)2008年食品價(jià)格上漲而受到指責(zé)。新政策的出現(xiàn)導(dǎo)致了新技術(shù)的發(fā)展。從長遠(yuǎn)看，無論最終達(dá)致何種燃料平衡的結(jié) 構(gòu)，含鎳不銹鋼都將持續(xù)不斷地為之做出貢獻(xiàn)。
在世界許多地區(qū)，乙醇是一種越來越常見的替代汽油的生物燃料。在美國，燃料乙醇幾乎完全用玉米生產(chǎn)，而巴西用甘蔗生產(chǎn)幾乎同樣多的乙醇，在歐盟小麥?zhǔn)窃辖M合的一個(gè)重要部分。
乙醇是一種具有吸引力的燃料，因?yàn)樗鼇碜杂诳稍偕馁Y源。乙醇作為一種添加劑加到石油類燃料中，可減少燃燒時(shí)一氧化碳及顆粒物的排放量，從而比較清潔。在美國，政策鼓勵(lì)擴(kuò)大乙醇生產(chǎn)，以減少對(duì)石油的依賴程度，從而提高國家安全。
相關(guān)建設(shè)蓬勃發(fā)展
美國2005年能源政策法案要求在美國燃料供應(yīng)中增加乙醇的加入量，導(dǎo)致美國在2004年到2008年年中乙醇工業(yè)的建設(shè)迅速發(fā)展，對(duì)不銹鋼產(chǎn)生了相當(dāng) 大的需求。據(jù)估計(jì)，美國的乙醇工業(yè)在這個(gè)時(shí)期使用了約227000噸不銹鋼。其中約60 %是不銹鋼中板，27%制成管道，其余則是管件等等。
用玉米生產(chǎn)乙醇的工作條件對(duì)大多數(shù)不銹鋼來說腐蝕性不特別強(qiáng)：除少數(shù)工序外，大多數(shù)工序的pH值范圍在5.8至2之間，溫度相對(duì)較低。因此304L（S30403）是迄今為止最常用的不銹鋼牌號(hào)，占乙醇設(shè)備使用不銹鋼總量的約90%。剩下的10%主要2
是316L（S31603）不銹鋼。也有少量地方使用合金20（N08020）、各種雙相不銹鋼和一些鐵素體不銹鋼。純酒精幾無腐蝕性，但它吸水性很強(qiáng)。生物乙醇的工藝過程產(chǎn)生的雜質(zhì)如有機(jī)酸、硫酸和含鹽氯化物會(huì)在水相中富集，對(duì)碳鋼有相當(dāng)大的腐蝕性。
建設(shè)一座年產(chǎn)4億升乙醇的工廠通常需要約1600～2300噸不銹鋼。不銹鋼用在諸如玉米浸漬器、離心機(jī)、過濾器、混合器、干燥機(jī)和蒸發(fā)器等設(shè)備中。各 種生產(chǎn)工段均使用不銹鋼罐，例如液化罐、發(fā)酵罐、稀酵母調(diào)漿筒、發(fā)酵池、洗滌罐、酒糟輸送線、離心濾液緩沖槽和糖漿罐。經(jīng)濟(jì)型雙相不銹鋼被用于制造厚壁容 器，比標(biāo)準(zhǔn)300系列合金強(qiáng)度更高。大多數(shù)管道系統(tǒng)，包括泵和閥都是用不銹鋼制造的。
當(dāng)前的發(fā)展和趨勢(shì)
對(duì)谷物乙醇產(chǎn)品的批評(píng)在 2007－2008年越來越多，工業(yè)評(píng)論家們將世界糧食價(jià)格上漲與玉米用于乙醇生產(chǎn)聯(lián)系在一起。工業(yè)評(píng)論家認(rèn)為糧食消費(fèi)增加及糧食價(jià)格高企與乙醇生產(chǎn)有 關(guān)。玉米基乙醇還由于其壽命周期的環(huán)境影響而受到批評(píng)。有爭(zhēng)議認(rèn)為玉米基乙醇用作汽車燃料是增加而不是減少溫室氣體，特別是在把森林轉(zhuǎn)化為耕地去種玉米時(shí) 更是如此。
雖然現(xiàn)在有人提出當(dāng)時(shí)糧食價(jià)格的高位及上漲更多地是受當(dāng)時(shí)強(qiáng)勁的全球經(jīng)濟(jì)和石油天然氣價(jià)格的驅(qū)動(dòng)，而不是被對(duì)乙醇的需求驅(qū)動(dòng)的，但各國政府還是受到壓力要調(diào)查生物燃料生產(chǎn)的整個(gè)壽命周期的影響。
2007年，美國通過了能源獨(dú)立和安全法案（EISA）。該法案把2022年可再生燃料的標(biāo)準(zhǔn)提高到1630億升（360億加侖）。為回應(yīng)乙醇行業(yè)面臨 的批評(píng)，EISA規(guī)定到2015年美國玉米基乙醇的年消耗量封頂為680億升（150億加侖）。這一經(jīng)修訂的法案繼續(xù)為美國生物燃料工業(yè)的擴(kuò)張創(chuàng)造條件， 同時(shí)鼓勵(lì)研究和開發(fā)用其他資源，如用纖維素生產(chǎn)乙醇。
用纖維素生產(chǎn)乙醇是一種新方法，可以緩和對(duì)使用林地或用糧食生產(chǎn)燃料的擔(dān)心。纖維素乙醇可用任何植物材料生產(chǎn)--包括玉米秸稈這種廢棄的農(nóng)業(yè)材料--有可能使產(chǎn)率翻倍，并減少其對(duì)氣候變化的影響。
材料需求的演變
纖維素生物物質(zhì)在轉(zhuǎn)變成可發(fā)酵糖之前需要預(yù)處理。需要有一系列的預(yù)處理生產(chǎn)工藝，其中許多涉及到腐蝕性環(huán)境。不管使用哪種技術(shù)來分解生物物質(zhì)以便其釋放 糖分，無論是酸水解或酶水解，預(yù)處理罐都是生產(chǎn)工藝的必要組成部分。在酸水解的情況下，由于高溫和工藝介質(zhì)中有硫酸（2%硫酸），工作環(huán)境的腐蝕性會(huì)非常 強(qiáng)。小型半工業(yè)試驗(yàn)廠和示范工廠的酸水解罐是用合金C-276（N10276）及超級(jí)雙相不銹鋼制造的。一直在考慮使用其他酸，這就可能使用其他牌號(hào)的不 銹鋼。用于酶水解的預(yù)處理罐可以用316不銹鋼，雖然也考慮了其他鋼種如雙相不銹鋼2205（S32205）。
纖維素乙醇生產(chǎn)的工藝技術(shù)仍處于發(fā)展階段。雖然第一個(gè)工業(yè)規(guī)模的纖維素乙醇廠正在建設(shè)，但預(yù)計(jì)從現(xiàn)在起的2～5年內(nèi)，大規(guī)模的、具有成本競(jìng)爭(zhēng)力的纖維素乙醇商業(yè)化生產(chǎn)還不會(huì)實(shí)現(xiàn)。
進(jìn)入奧巴馬政府時(shí)期
在今年2月通過的2009年美國復(fù)蘇和再投資法案中，美國總統(tǒng)奧巴馬提出，在未來幾年將有580億美元作為能源投資。其中，至少8億美元要專門針對(duì)生物 物質(zhì)驅(qū)動(dòng)的能源項(xiàng)目。奧巴馬總統(tǒng)還宣布，政府將每年投資150億美元用于可再生能源技術(shù)的開發(fā)，包括先進(jìn)的生物燃料和高燃料效率的汽車。
更多的變化
在未來10～12年內(nèi)，無論在美國還是國際上，乙醇工業(yè)都將需要相當(dāng)數(shù)量的不銹鋼。僅在美國，生物燃料工業(yè)預(yù)計(jì)將需要約50萬噸不銹鋼。北美的生物燃料 工業(yè)仍將是一個(gè)關(guān)鍵的不銹鋼最終用途市場(chǎng);預(yù)計(jì)在未來20年，全球生物燃料產(chǎn)量增長的一半將發(fā)生在北美。從304L的使用情況來看，乙醇工藝技術(shù)公司認(rèn)為 它既可靠又具成本效益。隨著纖維素乙醇的出現(xiàn)，316L不銹鋼必將發(fā)揮越來越重要的作用。
21世紀(jì)社會(huì)使用的燃料組合將不同于20世紀(jì)后期的燃料組合。雖然在不同時(shí)期技術(shù)進(jìn)步和政治優(yōu)先可能有利于某些替代方案，但對(duì)含鎳材料的需求是保持不變的，因?yàn)檫@些材料會(huì)提供生產(chǎn)這些燃料所需的性能。
時(shí)間框架
2005年：美國2005年能源政策法案建立了有史以來第一個(gè)有關(guān)可再生燃料標(biāo)準(zhǔn)的聯(lián)邦法律。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的目標(biāo)為：從當(dāng)時(shí)到2012年，美國的燃料供應(yīng)中將含有75億加侖的乙醇。該法案為美國的玉米乙醇工業(yè)鋪平了道路。
2007年：美國通過了美國能源獨(dú)立和安全法（EISA）。該法案規(guī)定，2022年的可再生燃料標(biāo)準(zhǔn)提高到360億加侖（1630億升），但美國的玉米 乙醇的消耗量被封頂在每年150億加侖（680億升）。對(duì)玉米乙醇封頂?shù)囊?guī)定鼓勵(lì)了用其他資源，如纖維素研究和開發(fā)生產(chǎn)乙醇。
2009年：在2009年2月通過的美國復(fù)蘇和再投資法案中，美國總統(tǒng)奧巴馬在未來幾年將劃出580億美元作為能源投資。其中，至少8億美元要專門針對(duì)生物物質(zhì)驅(qū)動(dòng)的能源項(xiàng)目。
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