1995~1999生物燃料的研究进展 联系客服

发布时间 : 星期四 文章1995~1999生物燃料的研究进展更新完毕开始阅读

水蒸气空气/氧气生物质干燥预处理气 化炭灰脱除透平发电脱焦油、重烃/气体调节甲醇合成供电甲醇

图8 NREL夏威夷生物质制甲醇工厂流程示意图

水蒸气空气/氧气生物质干燥预处理气 化脱灰脱硫脱碳甲醇排放气压缩液相甲醇合成甲醇分离发电电力

图9 瑞典BioMeet项目流程示意图

2.3 生物油

生物油(Bio-oil)又称热裂解油(pyrolysis oil)、热解液(pyrolysis liquid)、粗生物油(crude bio-oil)、木醋液(wood liquid)等等,由生物质热解得到。生物油为棕黑色黏性液体,可直接作为燃料使用,也可经精制成为化石燃料的替代物。生物油可以进行下一步的加工得到很多化学品和燃料。

生物油含氧量极高,氧主要来源于纤维素、半纤维素和木质素热解产生的酚类和聚酚类化合物的各种含氧官能团。含氧量高给生物油作为高品位能源的应用带来一些问题,如热稳定性差、热值低、低挥发性和腐蚀性等,必须经过适当提质才能转化为优质燃料油生物油中的催化加氢主要加氢脱氧(HDO),生物油中含有大量酚、醛、酮类,因此脱氧主要通过与氢气反应造成碳氧键的断裂,氧元素以H2O或CO2的形式除去。

适度加氢可以使反应性较强的不饱和键化合物转变为饱和化合物,或使不稳定的醛基转化,提高生物油的稳定性。而在深度加氢条件下,酚类物质脱氧,大

9

分子进一步裂化,除去油品中的非烃化合物和不饱和烃等,或将其转变为饱和烃,得到热值接近石油类燃料及能广泛应用的商品油,生物油催化加氢目前仍处于研究与论证阶段。

采用热化学方法有两个技术途径可以将生物质制备成合成气:一是直接将生物质气化后制成合成气;二是先将生物质热解液化成生物油,然后再将生物油气化制成合成气。

生物质高温气化必须要考虑其灰分熔化所带来的排渣问题,而生物油一般经过沉淀和过滤处理后可以变得非常洁净,因而也就不存在这个问题;生物油气化所得的气体比生物质直接气化所得的气体要纯净得多,所以,后续气体重整和变换的技术难度相应也会小许多。

3 结论

用生物质替代煤、天然气和重油等化石燃料来制备甲醇、汽油或柴油等生物燃料而用于交通工具、燃料等方面,既可以满足人类对液体燃料日益增长的需求,同时又可有效减轻由于大量使用化石燃料给环境带来的污染。进入21世纪以后,能源问题和环境问题更加严峻,世界各国都面临着严峻的能源危机和经济增长与环境保护的双重压力,合理开发和利用可再生洁净能源是世界各国所必须面临和解决的重大研究课题。

10

参考文献:

[1]. G. Vicente, A. Coteron, M. Martinez, J. Aracil . Application of the factorial

design of experiments and response surface methodology to optimize biodiesel production[J]. Industrial Crops and Products 8 (1998) 29-35.

[2]. Praveen R. Muniyappa, Scott C. Brammer & Hossein Noureddini. Improved

Conyersion of plant Oils and Animal Fats into Biodiesel and Co-product[J]. Bioresource Technology. 56 (1996): 19-24.

[3]. Diasakou M, Louloudi A, Papayannakos N[J]. Fue, 1998,77(12):1297-1302. [4]. Lee I, Johnson L A, Hanmond E G[J]. JAOCS, 1995,72(10):1155-1160.

[5]. Michal Holcapek, Pavel Jandera , Jan Fischer, Borivoj Prokes. Analytical monito-

ring of the production of biodiesel by high-performance liquid chromatography with various detection methods[J]. Journal of Chromatography A, 858 (1999) 13-31.

[6]. M. Kaieda, T. Samukawa, T. Matsumoto, et, al. Biodiesel Fuel Production from

Plant Oil Catalyzed by Rhizopus oryzae Lipase in a Water-Containing System without an Oganic Solvent[J]. Journal of Bioscience and Bioengineering. 1999, 88(6): 627-631.

[7]. M. Mittelbach. Diesel Fuel Derived from Vegetable Oils, VI: Speifications and

Quality Control of Biodiesel[J]. Bioresource Technology. 56 (1996): 7-11. [8]. D. Mamma, D. Koullas, D. Fountoukidis, D. Kekos, B. J. Macris & E. Koukios.

Bioethanol from Sweet Sorghum: Simultaneous Saccharification and Fermentati -on of Carbohydrates by a Mixed Microbial Culture[J]. Process Biochemistry. 1996, 31(4): 377-381.

11