3.3. Cost calculation of enzyme and

3.3. Cost calculation of enzyme and steam used in the cassava cellulose utilization scenarios

The Aspen plus model simulation results in Table 6 shows that, starting from the 80 ton/h of cassava feedstock, the increment of fuel ethanol product in the stream ETOH were 0.676, 0.765, and
1.510 ton/h for Case 1, Case 2, and Case 3, respectively. To give a preliminary analysis on the cost of cassava cellulose utilization, the two aspects of the cellulose utilization were calculated based on the Aspen plus flowsheet simulation model: (1) the cellulase enzyme cost used for hydrolyzing cassava cellulose; and (2) the steam energy cost used for distillating the increased ethanol.
The cellulase cost for the increased ethanol was calculated based on the dosage of 45, 45, and 15 FPU/g cellulose for Case 1, Case 2, and Case 3, respectively. The cellulase dosage for one ton of the increased ethanol was 2.30 × 108, 2.03 × 108, and
3.43 × 107 FPU for Case 1, Case 2, and Case 3, respectively. Accord- ing to the cellulase cost estimations by Dr. Blanch’s group of Berke- ley, the baseline production cost was $10.14 per kg of cellulase protein (Klein-Marcuschamer et al., 2012). The typical commercial cellulase enzyme solution contained approximately 15% protein (Roche et al., 2009; Gusakov, 2011). Therefore, the estimated base- line production cost was $1.52 per kg of commercial cellulase solu- tion. This estimation was in agreement with the minimum selling price of Youtell #6 provided Shanghai Youtell Biotech Co. (www.youtellbio.com). The minimum cost for one kg of Youtell

#6 cellulase used in this study was estimated to be approximately 10 Yuan of Chinese RMB, approximately $1.60 per kg of cellulase, although this price was not tagged to cellulase product and all cel- lulase products were sold under much higher prices. Based on this estimation, the cellulase cost was calculated to be $2517.79,
$2222.22, and $375.48 per ton of increased ethanol product. Clearly, the Co-SSF process in Case 3, that is the simultaneous co- saccharification of cassava starch/cellulose and ethanol fermenta- tion process, demonstrated great advantage in cutting the cellulase cost. On the other hand, the cellulase costs in Case 1 and Case 2 were much more expensive than the fuel ethanol selling price (approximately $1,000 per ton of fuel ethanol) thus the profit from the two cases were negative.
The steam energy cost for the increased ethanol was calculated based on the heat duty of the first two columns, the stripping col- umn T301 and rectification column T302, because the steam was mainly consumed on these two distillation columns (Galbe et al., 2007). The increments of the heat duty in T301 and T302 in the cassava utilization cases were obtained by subtracting the heat duty in the same columns in Base Case. The heat duty increments of T301 and T302 were 16,703, 16,701, and 16,726 MJ per ton of fuel ethanol. According to Chinese National Standard GB/T 2589- 2008 (‘‘Transformation coefficients from different energy forms to standard coal’’), the LHV (low heat value) value for the low pres- sure steam used for ethanol distillation is 3763 MJ/ton of steam. The steam usage was 4.438, 4.438, and 4.445 ton for producing

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

3.3. ต้นทุนคำนวณเอนไซม์และไอน้ำที่ใช้ในสถานการณ์มันสำปะหลังเซลลูโลสใช้ประโยชน์ผลการทดลองในตาราง 6 แสดงว่า ตั้งแต่ 80 ton/h มันสำปะหลังวัตถุดิบ การเพิ่มขึ้นของผลิตภัณฑ์เอทานอลน้ำมันในกระแส ETOH มี 0.676 รุ่น Aspen บวก 0.765 และ1.510 ton/h สำหรับกรณี 1 กรณี 2 และกรณี 3 ตามลำดับ เพื่อให้การวิเคราะห์เบื้องต้นเกี่ยวกับต้นทุนของการใช้ประโยชน์มันสำปะหลังเซลลูโลส สองด้านใช้เซลลูโลสถูกคำนวณตามการจำลอง Aspen plus flowsheet รุ่น: (1) ต้นทุนเอนไซม์ cellulase ใช้สำหรับมันสำปะหลังเซลลูโลส hydrolyzing และ (2) ต้นทุนพลังงานไอน้ำที่ใช้สำหรับ distillating เอทานอลเพิ่มขึ้นต้นทุน cellulase สำหรับเอทานอลที่เพิ่มถูกคำนวณตามขนาด 45, 45 และเซลลูโลส FPU/g 15 กรณี 1, 2 กรณี และกรณี 3 ตามลำดับ ขนาด cellulase สำหรับหนึ่งตันของเอทานอลขึ้น 2.30 × 108, 2.03 × 108 และ3.43 × 107 FPU ในกรณี 1 กรณี 2 และกรณี 3 ตามลำดับ แอคคอร์ด-ing ให้ cellulase ต้นทุนประเมิน โดยกลุ่มดร. Blanch Berke ley ต้นทุนการผลิตพื้นฐานถูก $10.14 ต่อกิโลกรัมโปรตีน cellulase (Klein Marcuschamer et al., 2012) โซลูชั่นเอนไซม์ cellulase พาณิชย์ทั่วไปอยู่ประมาณ 15% โปรตีน (โรร้อยเอ็ด al., 2009 Gusakov, 2011) ดังนั้น ต้นทุนการผลิตฐานสายประมาณ $1.52 ต่อกิโลกรัมของพาณิชย์ cellulase solu สเตรชัน การประเมินนี้ยังคงราคาขายขั้นต่ำของ Youtell #6 ให้เซี่ยงไฮ้ Youtell เทคโนโลยีชีวภาพ จำกัด (www.youtellbio.com) ต้นทุนต่ำในหนึ่งกิโลกรัมของ Youtell cellulase #6 ที่ใช้ในการศึกษานี้ถูกคาดว่าจะประมาณ 10 หยวน RMB จีน ประมาณ $1.60 ต่อกิโลกรัมของ cellulase ถึงแม้ว่าราคานี้ไม่มีแท็ก cellulase ผลิตภัณฑ์ และผลิตภัณฑ์ cel lulase ทั้งหมดถูกขายภายใต้ราคาที่สูง จากการประเมินนี้ ทุน cellulase ถูกคำนวณได้เท่ากับ $2517.79$2222.22 และ $375.48 ต่อตันผลิตภัณฑ์เอทานอลที่เพิ่มขึ้น ชัดเจน SSF บริษัทดำเนินการในกรณีที่ 3 ที่อยู่บริษัท saccharification พร้อมมันสำปะหลัง/เซลลูโลสแป้งและเอทานอล fermenta สเตรชันกระบวนการ แสดงให้เห็นถึงประโยชน์มากในการตัดต้นทุน cellulase บนมืออื่น ๆ ทุน cellulase ในกรณี 1 และ 2 กรณีถูกมากแพงกว่าน้ำมันเอทานอลขายราคา (ประมาณ 1000 ดอลลาร์ ต่อตันเชื้อเพลิงเอทานอล) ดัง profit จากสองกรณีได้ค่าลบต้นทุนพลังงานไอน้ำในเอทานอลที่เพิ่มถูกคำนวณตามหน้าที่ร้อนของคอลัมน์ first สอง ปอก T301 umn คอลัมน์ และคอลัมน์ rectification T302 เนื่องจากส่วนใหญ่ใช้ไอน้ำในคอลัมน์กลั่นทั้งสอง (Galbe et al., 2007) ด้วยการเพิ่มภาษีร้อน T301 และ T302 ในกรณีการใช้ประโยชน์มันสำปะหลังได้รับ โดยหักภาษีร้อนในคอลัมน์เดียวกันในกรณีที่ฐาน ขึ้นภาษีร้อน T301 และ T302 ได้ 16,703, 16,701 และ 16,726 MJ ต่อตันเชื้อเพลิงเอทานอล ตามจีนชาติมาตรฐาน GB/T 2589-2008 (''แปลง coefficients จากรูปแบบพลังงานที่แตกต่างกันกับถ่านหินมาตรฐาน ''), ค่า LHV (ค่าความร้อนต่ำ) สำหรับบริษัทต่ำ - แน่ใจว่าไอน้ำใช้สำหรับการกลั่นเอทานอลคือราคา 3763 MJ / ตันไอน้ำ การใช้ไอน้ำ มี 4.438, 4.438, 4.445 ตันสำหรับการผลิต

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

3.3 การคำนวณค่าใช้จ่ายของเอนไซม์และไอน้ำที่ใช้ในสถานการณ์การใช้เซลลูโลสมันสำปะหลังแอบวกผลการจำลองรูปแบบในตารางที่ 6 แสดงให้เห็นว่าเริ่มต้นจาก 80 ตัน / ชั่วโมงวัตถุดิบมันสำปะหลังที่เพิ่มขึ้นของผลิตภัณฑ์เอทานอลน้ำมันเชื้อเพลิงใน EtOH กระแสที่ถูก .676, .765 และ 1.510 ตัน / ชั่วโมงสำหรับกรณีที่ 1 กรณีที่ 2 และกรณีที่ 3 ตามลำดับ เพื่อให้การวิเคราะห์เบื้องต้นเกี่ยวกับค่าใช้จ่ายของการใช้เซลลูโลสมันสำปะหลังทั้งสองด้านของการใช้เซลลูโลสถูกคำนวณจากแอสเพนบวกชั้น owsheet แบบจำลอง (1) ค่าใช้จ่ายในการทำงานของเอนไซม์เซลลูเลสที่ใช้ในการไฮโดรไลซ์เซลลูโลสมันสำปะหลัง; และ (2) ค่าใช้จ่ายพลังงานไอน้ำที่ใช้สำหรับ distillating เอทานอลที่เพิ่มขึ้น. ค่าใช้จ่ายเซลลูเลสสำหรับเอทานอลที่เพิ่มขึ้นที่คำนวณได้ขึ้นอยู่กับปริมาณของ 45, 45, และ 15 FPU / g เซลลูโลสสำหรับกรณีที่ 1 กรณีที่ 2 และกรณีที่ 3, ตามลำดับ ปริมาณเซลลูเลสหนึ่งตันของเอทานอลที่เพิ่มขึ้นเป็น 2.30 × 108, 108 × 2.03 และ3.43 × 107 FPU สำหรับกรณีที่ 1 กรณีที่ 2 และกรณีที่ 3 ตามลำดับ Accord- ไอเอ็นจีเพื่อการประมาณค่าใช้จ่ายเซลลูเลสโดยกลุ่มดร. Blanch ของ Berke- หลากหลายต้นทุนการผลิตพื้นฐานเป็น $ 10.14 ต่อกิโลกรัมของโปรตีนเซลลูเลส (Klein-Marcuschamer et al., 2012) เซลลูเลสในเชิงพาณิชย์โดยทั่วไปวิธีการแก้ปัญหาการทำงานของเอนไซม์ที่มีอยู่ประมาณ 15% โปรตีน (Roche et al, 2009;. Gusakov 2011) ดังนั้นสายการผลิต base- ประเมินค่าใช้จ่ายเป็น $ 1.52 ต่อกิโลกรัมของเซลลูเลสโซลูชันการในเชิงพาณิชย์ การประมาณค่านี้อยู่ในข้อตกลงกับราคาขายต่ำสุดของ Youtell # 6 ให้เซี่ยงไฮ้ Youtell ไบโอเทค จำกัด (www.youtellbio.com) ค่าใช้จ่ายขั้นต่ำสำหรับหนึ่งกิโลกรัม Youtell # 6 เซลลูเลสที่ใช้ในการศึกษาครั้งนี้เป็นที่คาดกันว่าจะมีประมาณ 10 หยวนหยวนจีนประมาณ $ 1.60 ต่อกิโลกรัมของเซลลูแม้ว่าราคานี้ไม่ได้ติดแท็กกับผลิตภัณฑ์เซลลูเลสและผลิตภัณฑ์ lulase cel- ทั้งหมดถูกนำไปขาย ภายใต้ราคาที่สูงขึ้นมาก บนพื้นฐานของการประมาณค่านี้ค่าใช้จ่ายเซลลูเลสที่คำนวณได้จะเป็น $ 2,517.79, 2,222.22 $ และ $ 375.48 ต่อตันของผลิตภัณฑ์เอทานอลเพิ่มขึ้น เห็นได้ชัดว่ากระบวนการร่วม SSF ในกรณีที่ 3 ที่เป็นไอออนบวกพร้อมกันร่วมสาย sacchari แป้งมันสำปะหลังเซลลูโลส / และเอทานอล fermenta- กระบวนการการแสดงให้เห็นถึงประโยชน์ที่ดีในการตัดค่าใช้จ่ายเซลลูเลส ในทางกลับกันค่าใช้จ่ายเซลลูเลสในกรณีที่ 1 และกรณีที่ 2 มีราคาแพงกว่าเชื้อเพลิงเอทานอขายราคา (ประมาณ $ 1,000 ต่อตันของเชื้อเพลิงเอทานอ) จึงเสื้อสายอาชีพจากทั้งสองกรณีเป็นลบ. ค่าใช้จ่ายพลังงานไอน้ำเพิ่มขึ้น เอทานอลที่คำนวณได้ขึ้นอยู่กับหน้าที่ความร้อนของไฟแรกสองคอลัมน์ที่ปอก T301 UMN จะเก็บรวบรวมและไอออนบวกสาย recti T302 คอลัมน์เพราะไอน้ำบริโภคส่วนใหญ่ในทั้งสองคอลัมน์กลั่น (Galbe et al., 2007) การเพิ่มขึ้นของความร้อนในการปฏิบัติหน้าที่ T301 และ T302 ในกรณีการใช้มันสำปะหลังที่ได้รับการปฏิบัติหน้าที่โดยการลบความร้อนในคอลัมน์เดียวกันในกรณีฐาน เพิ่มขึ้นทีละหน้าที่ความร้อนของ T301 และ T302 เป็น 16,703, 16,701 และ 16,726 MJ ต่อตันของน้ำมันเชื้อเพลิงเอทานอล ตามที่จีนมาตรฐานแห่งชาติ GB / T 2589- 2008 ('' การเปลี่ยนแปลง cients COEF ไฟจากรูปแบบพลังงานที่แตกต่างกันเพื่อถ่านหินมาตรฐาน '') ที่ LHV (ค่าความร้อนต่ำ) ค่าสำหรับอบไอน้ำต่ำดันแน่ใจว่าใช้สำหรับการกลั่นเอทานอล 3763 MJ / ตันของไอน้ำ การใช้ไอน้ำเป็น 4.438, 4.438 และ 4.445 ตันในการผลิต

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

3.3 . การคำนวณต้นทุนของเอนไซม์ และไอน้ำที่ใช้ในการใช้มันสำปะหลังและสถานการณ์

แอสเพนพลัสการจำลองผลตารางที่ 6 แสดงให้เห็นว่า ตั้งแต่ 80 ตัน / ชั่วโมง มันสำปะหลัง วัตถุดิบ , ผลิตภัณฑ์เชื้อเพลิงเอทานอลความเข้มข้นของแอลกอฮอล์ในกระแสอยู่ 0.676 0.765 และ 1.510 , ,
1 ตัน / ชั่วโมง สำหรับกรณี กรณี กรณีที่ 2 และ 3 ตามลำดับให้วิเคราะห์เกี่ยวกับต้นทุนของการใช้ประโยชน์จากมันสำปะหลัง สองด้านของเซลลูโลสที่ใช้คำนวณตามแบบfl ASPEN PLUS owsheet จำลอง ( 1 ) เอนไซม์เซลลูเลสที่ใช้ในการย่อยเซลลูโลสราคามันสำปะหลัง และ ( 2 ) ใช้พลังงานไอน้ำ ต้นทุนเพิ่มขึ้น
distillating เอทานอลราคาเอนไซม์สำหรับเอทานอลมีค่าเพิ่มขึ้นตามปริมาณ 45 , 45 , และ 15 FPU / กรัมเซลลูโลสสำหรับกรณีที่ 1 กรณีที่ 2 และกรณีที่ 3 ตามลำดับ ปริมาณเซลลูเลสตันหนึ่งของเอทานอลเพิ่มขึ้นเป็น 2 × 108 , 2.03 × 108 และ
3.43 × 107 FPU สำหรับกรณีที่ 1 กรณีที่ 2 และกรณีที่ 3 ตามลำดับ แอคคอร์ด - ing กับเซลลูเลส ราคาประมาณการ โดย ดร. ลวกของกลุ่มเบิร์ก - เลย์ข้อมูลต้นทุนการผลิตคือ $ 10.14 ต่อกิโลกรัมของโปรตีนเอนไซม์ ( ไคลน์ marcuschamer et al . , 2012 ) โดยทั่วไปสารละลายเอนไซม์เซลลูเลส เชิงพาณิชย์ มีโปรตีนประมาณ 15 % ( โรช et al . , 2009 ; gusakov , 2011 ) ดังนั้น คาดว่าฐานต้นทุนการผลิตสาย 1.52 $ ต่อกิโลกรัมของเอนไซม์ทางการค้าซูลู - tion .ประมาณนี้ มีความสอดคล้องกับขั้นต่ำขายบ้างครับบ้างครับ# 6 ให้ Shanghai เทคโนโลยีชีวภาพ Co . ( www.youtellbio . com ) ต่ำสุดต้นทุนต่อกิโลกรัมบ้างครับ

# 6 เซลลูเลสที่ใช้ในการศึกษาครั้งนี้มีค่าประมาณ 10 หยวนของจีน หยวน ประมาณ $ 1.60 ต่อกิโลกรัมของเซลลูเลส