林纸生物质精炼联合企业与传统制浆造纸厂的比较价值

面对目前全球范围内的资源短缺与能源危机，林纸生物质精炼联合企业（IFBR企业）与传统的制浆造纸厂相比，可显现多方面的优越性，它不但可以满足目前造纸行业对浆料的需求，还可以生产其他高附加值产品，如乙醇、生物柴油、高分子材料等。这样既可做到资源的充分、可持续利用，又可为企业带来可观的附加效益，相关的价值比较如下^[23-25]。

（1）从原料本身的价值分析

从原料方面考虑，用木材作为生物质原料生产乙醇的关键问题是：a.木材的糖分含量较高，其纤维素和半纤维素含量大于70%；而玉米含淀粉72%，小麦含淀粉80%，甘蔗含糖50%，玉米秸秆的综纤维素含量88%。b.木材的生长是四季不断的，生物生长量一般不低于15000kg/（hm²·a）；而玉米秸秆8400kg/（hm²·a），小麦2200kg/（hm²·a），甘蔗作物55000kg/（hm²· a），甜高粱3800kg/（hm²·a）。所以，使用木材等作为生物质精炼的原料有相当优势。从经济上考虑，即使把木材中的纤维素以约50%的得率全部转化为乙醇，且乙醇按目前售价每升0.55美元的高价位计算，每吨纤维素也只能提供418美元的较低产值，而漂白硫酸盐木浆的市场价格一般不低于500美元/t。也就是说，对于木材中纤维素成分而言，做成木浆的价值比将其转化为乙醇的价值更高。所以，在木材中纤维素和半纤维素中，只针对制浆造纸厂的半纤维素及副产品进行生物质转化，才是更经济的。从规模及产业化的角度考虑，纸浆厂的年产量一般不低于20万t，其废液中半纤维素和木质素的量分别是8万t/年和12万t/年，而国内像这样规模的制浆企业有几百家，可见制浆厂副产品的有效利用潜力巨大。

（2）从终端产品的附加值分析

有关的经济和技术专家进行了充分的论证^[22]，表明：以每吨木质纤维原料生产的产品产值计算，生产乙醇和生物柴油的产值为209美元；生产纸浆、乙醇和生物柴油的产值为361美元，如果同时生产纸浆、乙醇和生物柴油以及高分子材料和多种化学品，产值将为613美元。

基于木材化学原理与化学转化技术可以将半纤维素和木质素转化为多种高附加值的产品，而且从经济的角度综合分析，认为纤维素用于生产纸张和纸制品，比转化为乙醇燃料更为合理。

（3）传统硫酸盐浆厂与IFBR工厂价值比较

在硫酸盐制浆工艺中木材生物质的42%～44%转化成纸浆，剩下的部分（主要是木素和半纤维素）在回收锅炉中烧掉。这一部分资源通过生物质精炼，例如通过不同技术途径将其转化为生物质燃料、合成气体、化学品、热电等更具市场潜力的产品，可以得到更好地利用，从而提高工厂的利润。(www.xing528.com)

据计算，在美国阔叶木木片价格75美元/t（对绝干木材，下同）的前提下，传统硫酸盐浆厂的产值增加值为180美元/t木材，而IFBR工厂产值增加值能达到286美元/t木材，这相当于每吨绝干木材增加了59%的利润。如果IFBR工厂进一步生产高附加值的聚合物，产值的增加值将进一步提高至538美元/t木材。

表5-1、表5-2和表5-3列出了传统阔叶木硫酸盐浆厂产品与IFBR工厂纸浆和其他生物质产品的产值及增加值。

表5-1 传统阔叶木硫酸盐浆厂的产品产值

表5-2 IFBR工厂中纸浆和运输燃料产品的产值

表5-3 IFBR工厂纸浆和其他生物质产品的产值

从表5-2、表5-3中的数据可以看出，IFBR构想下的林纸生物质精炼联合企业有着可观的利润空间，它在促进制浆造纸工业发展的同时，也为将来生物质资源部分取代甚至全部取代传统的石油资源提供了一条可行的途径。同样面临来自全球竞争、环境保护、木材原料供应和资金等方面压力的我国制浆造纸工业，IFBR构想对其发展方向具有重要的参考价值。

因此，未来的林产生物质精炼集成工厂中应当保留浆纸产品的生产。这样，制浆厂的工艺设备和基础设施可以直接作为IFBR的主要组成部分，从而最大限度地利用化学法制浆系统的现有设备和设施，以较小的投入和可行的路线将制浆造纸、林产化工与能源开发有机地结合在一起，构建新型的林产生物质精炼集成工业，高效合理地利用木质纤维资源中的纤维素、半纤维素和木质素。