熱解生物油在清潔能源中的應用前景

30⑦L科技論文與案例交流熱解生物油在清潔能源中的應用前景羅燁梁鐘璇(貴州省遵義市環(huán)境保護監測中心站貴州遵義563300摘要:由農業(yè)林業(yè)殘余物和生活生產(chǎn)廢棄物等生物40%由生物油產(chǎn)生,60%由柴油產(chǎn)生。與燃燒柴油相比雙燃料模式質(zhì)熱解得到的生物油,是一種新型可再生能源。本文介紹下產(chǎn)生的CO和碳氫化合物排放物增加,而NOx減少,且燃氣輪了生物油作為供熱發(fā)電能源、交通燃料和化工原料等方面機的燃燒室和葉片會(huì )積炭。的應用目前,生物油在柴油機和燃氣輪機中的應用還是小規模的關(guān)鍵詞:生物油;清潔能源;生物石灰且存在著(zhù)設備腐蝕性和生物油結焦等問(wèn)題。生物油發(fā)電大規模的商業(yè)應用還需要解決很多問(wèn)題,如對燃料泵、襯里和發(fā)動(dòng)機的燃近年來(lái),伴隨著(zhù)石油能源的逐漸枯竭爆發(fā)了石油危機,導致燒噴射系統進(jìn)行改進(jìn),而且要求發(fā)電機具有耐腐蝕能力。全球油價(jià)飆升。石油產(chǎn)品在其生產(chǎn)和使用過(guò)程中對人類(lèi)以及整個(gè)1.1.3交通運輸燃料全球環(huán)境造成了巨大的危害。能源問(wèn)題已成為我國社會(huì )可持續發(fā)對生物質(zhì)熱解油進(jìn)行催化和品位升級處理,獲得高品質(zhì)生物展的核心問(wèn)題,開(kāi)發(fā)利用新能源與可再生能源已刻不容緩。利用汽油和生物柴油,可同化石燃料一樣直接用于汽車(chē)等運載工具儲量巨大的生物質(zhì)能發(fā)展可再生的清潔型生物燃料可以幫助緩并且生物油含硫量很低,不會(huì )造成酸雨,其它排放物均在可接受解能源危機,同時(shí)可以扭轉由于化石燃料的大量使用而造成的全范圍內,是一種環(huán)保型的燃料油。加拿大 Dynamotive技術(shù)能源系球環(huán)境日益惡化的趨勢。利用農業(yè)林業(yè)殘余物和生活生產(chǎn)廢棄物統公司于2009年6月29日公布改質(zhì)的生物油試樣蒸餾分析結熱解生產(chǎn)的生物油,作為一種新型的可再生能源,有著(zhù)巨大的應果,確認其為汽油、噴氣燃料、柴油和減壓瓦斯油餾分,擁有開(kāi)發(fā)前景,另外,生物油還可以作為生產(chǎn)化工產(chǎn)品的原料。合成烴類(lèi)車(chē)用燃料的潛力。其內部獨立測試分析結果表明,改質(zhì)1生物油應用的生物油(UBB)為類(lèi)似于原油餾分的組分混合物,總的氧含量(w)小于0.1%,熱值約為45MJkg,其主要成分為C-Cm的烷烴、烯烴熱解生物油是指由生物質(zhì)在無(wú)氧或缺氧的環(huán)境下熱解產(chǎn)生和芳烴的熱解氣經(jīng)冷凝而得到的一種深棕色粘稠的、顯酸性、具有刺激生物油作為交通燃料代替有限的化石燃料是需要對生物油進(jìn)性氣味的油狀液體。熱解生物油是含氧量極高的復雜混合物,幾行深度的提質(zhì)改性,如增加其熱值、降低粘度、去處其中的酸性物乎包括所有的含氧有機物,含有大量的水、酚類(lèi)、酯類(lèi)、酮類(lèi)、醛質(zhì)和殘炭物質(zhì)等。另外還需要對各種運載工具的燃機進(jìn)行改進(jìn)。類(lèi)、酸類(lèi)等。熱解生物油的化學(xué)組成不僅與原料種類(lèi)密切相關(guān),而12作為化工原料且還與熱解條件有關(guān)。生物油熱解方式一般按加熱速率的快慢可12.1提煉化學(xué)以分為快速熱解法和慢速熱解法。兩種熱解方式所需要的儀器設人們已經(jīng)從生物油中鑒別出了三百多種化合物,主要是木質(zhì)素、纖維素和半纖維素的熱解衍生物,有乙酸、丙酮、左旋葡聚糖生物油是一種具有潛在的大規模商業(yè)應用前景的產(chǎn)品,熱解羥基乙醛和羥基丙酮等等。生物油不僅可以作為燃料物質(zhì),而且還是一種重要的化工原料。由于生物油成分十分復雜,從中分離某些特殊化學(xué)物質(zhì)具有科1作為能源燃料可能行,但是還沒(méi)有實(shí)現大規模的生產(chǎn)。最有利用前景的是乙醇技11燒供熱醛,是一種快速熱解生物油中一種主要組分。乙醇醛是熏烤肉類(lèi)論生物油中含有大量含氧化合物和水,使其熱值比化石燃料油的木材煙中的活性物質(zhì),因而其受到食品調味劑生產(chǎn)企業(yè)的青要低,但是燃燒火焰測試表明快速熱解所得生物油可以代替重油睞。美國 Red Arrow Products和RT公司已經(jīng)實(shí)現了生物油中從文和輕質(zhì)油在工業(yè)鍋爐中應用由于生物質(zhì)油含水量高,不易點(diǎn)燃,分離的乙醇醛。與所以點(diǎn)火時(shí)需要輔助燃料引燃;生物質(zhì)油的粘度較高,燃料輸送12生產(chǎn)生物油產(chǎn)品安系統和噴霧燃燒器也需要進(jìn)行改造;另外也可以采用添加甲醇的生物油可以直接應用于生產(chǎn)生物油產(chǎn)品——生物石灰,生物例方法改牛物質(zhì)油的燃特性美可再生能落實(shí)驗常NB在石灰是加拿大Dm技公司推出的種高效低成本的工業(yè)鍋爐上進(jìn)行了生物質(zhì)油的燃燒測試測試結果表明,較小容應用于燃煤中S0N排放控制的新產(chǎn)品生物石灰是用生物燃量的工業(yè)鍋爐經(jīng)一定改造后可以穩定地燃燒生物質(zhì)油而且采用油+石灰,在一定的溫度和壓力條件下制成的一種復雜的有機鈣流一定措施后CO和NOx的排放量能夠控制在規定的范圍內;但如鹽類(lèi)物質(zhì)。相比于一般以石灰或石灰石作為燃煤脫硫脫氮劑,生果不采取熱蒸汽過(guò)濾等措施降低生物質(zhì)油中固體雜質(zhì)的含量顆物石灰脫硫效率更高:通過(guò)調整生物石灰中鈣含量和 biolime添粒物的排放量將是燃輕質(zhì)油的兩倍加劑的量,可使脫硫率達90%~95%,而且可以清除燃燒中產(chǎn)生12燃燒發(fā)電的大部分NOx。生物石灰具有一定的熱值,燃燒產(chǎn)熱,充分利用生與供熱相比,用生物油發(fā)電具有更高的經(jīng)濟價(jià)值,而且易銷(xiāo)物油作為能源燃料的同時(shí),可以降低煤耗10%以上。而且燃燒反售、經(jīng)營(yíng)和運作。為了實(shí)現生物油發(fā)電需要對生物油進(jìn)行改性提應可得到純度較高的石膏(95%的硫酸鈣)。質(zhì)和柴油機、燃氣輪機的改進(jìn)。德國 Rostock大學(xué) Strenziok等利用另外,生物油中含有大量的羰基官能團,可與含氮原料包括輸出功率為75W的小型商業(yè)燃氣輪機T216燃燒生物油。發(fā)現氨、尿素、蛋白質(zhì)等含-NH2的物質(zhì)反應生成酰亞胺和氨基化合在雙燃料模式下燃氣輪機輸出功率為最大輸出功率的73%,其中物,這樣可以生產(chǎn)含10%氮素的生物油產(chǎn)品,研究表明這種生物(下轉第36頁(yè))《資源節約與環(huán)?！?014年第7期36⑦科技論文與案例交流泥中的石油,又可以降低污油泥對環(huán)境的危害性,符合國家“無(wú)害阝5張剛李留任,郝瑞芬等.含油泥砂資源化處理方法研究及存在的化、減量化、資源化”的環(huán)境保護政策,符合國家實(shí)現“節能、降耗、問(wèn)題石油地質(zhì)與工程,2008,221):104-106.減污、增效”的目標,符合清潔身要求。申建平,含油污泥的處理與利用油氣田環(huán)境保護,19944(3):參考文獻16-20周高華芳善如張劍鳴等含油污泥脫水設備與技術(shù)J化工機阿6楊鋒,康利偉劉芳等.隴東油田含油污泥處理技術(shù)油氣田環(huán)械。2003,30(5):306-311境保護,2008.18(1):30-322]徐如良張小芳黃水港大型油罐底泥自動(dòng)清理及資源化處理⑦李凡修.含油污泥無(wú)害化處理及綜合利用途徑肌油氣田環(huán)境保石油化工環(huán)境保護,2002,25(4):26-30護,1998,8(3):42-443]張秀霞耿春香馬成武溶劑萃取-蒸汽蒸餾法處理含油污泥作者簡(jiǎn)介上海環(huán)境科學(xué),200019(5):228-229姬濤(1981—),女,漢,碩士,山西原平人,中級工程師,主要4李建柱李曉歐,封瑞江,劉杰,李東勝等油泥及其處理工藝發(fā)展從事環(huán)境影響評價(jià)工作現狀小煉油技術(shù)與工程,2009,39(12)上接第29頁(yè))能級,也取決于熱能、機械能的需要量。在廢水處理中,能量的需熱和功指代釋放的熱和做功的生化潛能要一般與兩個(gè)因素有關(guān):一是污染質(zhì)的去除量,二是廢水的流量。242好氧單元分析方法的建立對廢水進(jìn)行處理,最基本的目標就是在廢水中去除有機物在廢水的生物處理反應中,微生物能夠充分利用廢水中的有并且在處理前,對可生化的有機物進(jìn)行濃縮和穩定。也因此,廢水機物,有機污染物能夠和硝酸鹽、氧分子結合,釋放出的能量一部處理中最主要的能源依據就是可生化降解的有機物。對于容易腐分用于微生物同化作用的耗能,另一部分用于維持微生物自身的爛的有機物而言,采取生物化學(xué)反應或者熱化學(xué)反應是比較好的生存耗能。方法。由于廢水中有機物的成分非常復雜,許多有機物的結構目前化學(xué)能在表示上常常采用氧含量的形式,這是為了穩定主要都是未知的,現有的檢測手段難以檢測出具體狀況。所以,在計算能源的需求。在分析工作中,常常引入化學(xué)需氧量和化學(xué)潛能兩廢水中所含的化學(xué)能時(shí),不能找出全部的有機物分子式。而在能個(gè)參數。然而,在城市廢水中,會(huì )出現許多難以降解的有機物,大源計算上,往往將電能轉化為一次能源。概占據有機物總數量的一半。好在工業(yè)廢水通過(guò)生化方式進(jìn)行降解的比例很大,基本上可以實(shí)現全部降解。3結語(yǔ)24建立技能指標的平衡分析方法廢水生物處理系統中的好氧單元和厭氧單元為主要研究241厭氧單元分析方法的建立對象,通過(guò)數學(xué)模型的應用和單物質(zhì)區域的觀(guān)察,對生物系統中對于厭氧單元而言,在平衡的條件下,最終產(chǎn)物是甲烷的化的碳、氮、磷等元素進(jìn)行物質(zhì)流和能量流分析,從而建立起廢水生學(xué)潛能要考慮在內,而二氧化碳則不含化學(xué)能。所以,厭氧系統的物處理系統中好氧單元和厭氧單元的物質(zhì)流、能量流平衡分析方能量平衡在理論上可以表示為:BEP有機物=CFP細胞+CEP甲法。使用該方法,能夠對好氧單元和厭氧單元的物質(zhì)和能量的流烷+CEP熱和功。其中,BEP有機物指代有機物的生化潛能,CEP向進(jìn)行合理有效的分析,從而為廢水生物處理系統的正常運行提細胞指代細胞的生化潛能,CEP甲烷指代甲烷的生化潛能,CEP供科學(xué)依據,不斷促進(jìn)廢水處理工業(yè)的穩定持續發(fā)展(上接第30頁(yè))技油產(chǎn)品可以級慢的釋放其中的氯素,可以作為一種新型的緩釋用成為可能論(2)生物質(zhì)熱解技術(shù)還有待發(fā)展,以盡量增加生物油的產(chǎn)量以減少對地表水的污染。而且由于含有大量的木質(zhì)素熱解產(chǎn)物,品質(zhì),并降低生產(chǎn)成本文可以增加土壤有機碳含量,并作為一種碳匯體,對于農業(yè)和環(huán)境3生物油在生產(chǎn)、處理、運輸和利用過(guò)程中產(chǎn)生的環(huán)境健康上都有重要意義。和安全問(wèn)題需要更多的關(guān)注、研究和解決。案2前景展望4需要建立健全整套關(guān)于生物油的標準和規范,為生物油的例廣泛的發(fā)展應用提供支持。生物質(zhì)熱解生物油作為一種新型的清潔能源,在中國有著(zhù)巨5需要國家去鼓勵和支持生物油的研究生產(chǎn)和消費交大的發(fā)展應用前景。中國是一個(gè)農業(yè)大國每年要產(chǎn)生7億t的秸參考文獻流稈,其只有1億作為何料.億被就地焚燒還有4億沒(méi)有陸強朱錫鋒李全新等生物質(zhì)快速熱解制備液體燃料化學(xué)被好好利用甚至廢棄。另外,每年還有2億t的林業(yè)廢棄物未被好進(jìn)展2007107:1064-1071好利用并構成火災隱患。如果能將4億t農業(yè)秸稈和2億t的林12梁偉張琦王鐵軍生物油燃燒技術(shù)200業(yè)廢物用于生產(chǎn)生物油,按每噸生物質(zhì)生產(chǎn)05生物油計算,可3 zernik s, Bridgwater a\. Overview of applications of biomass fast以得到3億t的生物油。3億t生物油的熱量值與可與12億t的 pyrolysis oillJ] Energy&Fncl.200.182:590-598石油燃料相當。但是目前,由于生物油生產(chǎn)應用技術(shù)還不成熟,生(4 appa a a, Samolada M o, latridis D K,etal. iomass pyrolysis in物質(zhì)熱解生物油要取得大規模的應用,還需要更多的研究在以下 a circulating fluid bed reactor for the production of fuels and chemicals些方面進(jìn)行投入:I. Fuel,2002,8l(16:2087-209(1.熱解生物油與傳統燃料相比還存在這許多缺點(diǎn),需要對生5王鳳旵,王君陳明功等生物油的特性及其應用研究進(jìn)展機生物油進(jìn)行精制改性提升生物油的品質(zhì),才能使得生物油大規模應物質(zhì)化學(xué)工程2004201)344《資源節約與環(huán)?！?014年第7期