煤气化工艺

<正>煤气化工艺是生产合成气产品的主要途径之一,通过气化过程将固态的煤转化成气态的合成气,同时副产蒸汽、焦油(个别气化技术)、灰渣等副产品。煤气化工艺技术分为:固定床气化技术、流化床气化技术、气流床气化技术三大类。a)固定床气化技术。碎煤固定层加压气化采用的原料煤粒度为6 mm~50 mm,气化剂采用水蒸汽与纯氧作为气化剂。该技术氧耗量较低,原料适应性广,可以气     

生物质能的应用前景分析

生物质能是可再生能源的重要组成部分，生物质能的高效利用，对解决能源和生态环境问题将起到十分积极的作用。概述了目前生物质能的主要转换方式。化学转变中的液化、气化和热解技术是目前主要研究方向。通过液化、热解可以直接得到一些化工产品；通过气化可以得到合成气，可以用来合成氨或者甲醇。总之，通过这些转变不但可以得到一些化工产品，而且可以缓解化石能源桔竭带来的能源危机。     

煤气化工艺

煤气化工艺是生产合成气产品的主要途径之一,通过气化过程将固态的煤转化成气态的合成气,同时副产蒸汽、焦油（个别气化技术）、灰渣等副产品。煤气化工艺技术分为：固定床气化技术、流化床气化技术、气流床气化技术三大类。a）固定床气化技术。碎煤固定层加压气化采用的原料煤粒度为6 mm～50 mm,气化剂采用水蒸汽与纯氧作为气化剂。该技术氧耗量较低,原料适应性广,可以气化变质程度较低的煤种（如褐煤、泥煤等），得到各种有价值的焦油、轻质油及粗酚等多种副产品。该技术的典型代表是鲁奇加压气化技术和BGL碎煤熔渣气化技术。     

基于ASPEN PLUS平台的生物质氧气气化制备合成气的模拟研究

利用ASPEN PLUS软件建立了生物质氧气气化制备合成气模型,并对各种影响因素进行了深入分析,结果表明,随着O2当量比的增加,合成气的体积分数与产率均先增大后减小,且在当量比为0.16时,合成气的体积分数和产率均达到最大值,分别为97.63％和1.61 m3/kg,此φ(H2)/φ(CO)也有最大值0.98;高温和低...     

生物质间接液化制洁净燃料二甲醚

生物质可以代替化石燃料来制备合成气，进而合成洁净燃料二甲醚。介绍了生物质气化和二甲醚的性质与制法，并分析了通过生物质气化的方法制备二甲醚的可行性和关键技术，同时对技术路线的选择进行了讨论。     

高灰熔点煤两段供氧气流床气化实验

本文建立了20,kg/h两段供氧干排渣气流床气化装置,针对高灰熔点煤进行了无二段供氧和两段供氧的气化实验.结果表明:当O/C摩尔比大于0.95后,二段供氧干排渣气流床气化技术的气化效果开始优于无二段供氧干排渣气流床气化技术.当O/C摩尔比为1.10时,二段供氧干排渣气流床气化技术的有效合成气效率为80.4%,碳转化率为93.24%;无二段供氧干排渣气流床气化技术的有效合成气效率为78.8%,碳转化率为91.67%.     

合成气乙醇发酵的微生物研究

生物质合成气发酵是一种独特的、经济可行的乙醇生产新方法,它包括气化和发酵两个方面,对环境改善和能源供给有积极的意义.在合成气发酵产乙醇的微生物中,Clostridium ljungdahlii和Clostfidium carboxidivorans P7最有应用价值.它们利用合成气的途径是wood-ljungdahl途径.文章概述了合成气发酵产乙醇的菌种和培养条件,建立了生长动力学模型,提出了合成气发酵产乙醇工业化过程中存在的问题和应用前景.     

粉煤加压气化新技术通过验收

国家“十五”科技攻关课题“粉煤加压气化制备合成气新技术研究与开发”，已通过科技部组织的专家鉴定，这标志着我国有了具有自主知识产权，与国内能源相适应的干煤粉气化技术。     

基于ASPEN PLUS平台的蔗渣与烟煤共气化

为了研究蔗渣与烟煤共气化对气化性能的影响,利用软件ASPEN PLUS对水蒸气为气化剂、蔗渣和烟煤为原料的共气化过程进行了模拟。通过改变C/B(烟煤与蔗渣)比例、S/F(水蒸气与燃料)比例、气化温度来研究合成气体积分数、气化效率、合成气低位热值的变化趋势,从而找到蔗渣与烟煤共气化的最佳工况。结果表明:随着蔗渣增加,低位热值逐渐降低,气化效率先升高后降低;随着气化温度升高,气化效率和低位热值均先升高后变得平缓;随着S/F的增加,气化效率先升高后降低,低位热值在S/F=0.6之后开始下降。提高气化温度、加入适量水蒸气均有利于共气化。当C/B比例为2:1,气化温度为850℃,S/F=0.6时,气化效率为88.05%达到最大,合成气低位热值为11407.34k J/m~3。     

生物质化学链气化联合燃气轮机发电系统模拟

使用Aspen Plus软件对以Fe_2O_3为载氧体的生物质化学链气化系统进行模拟,分析温度、压力、载氧体与生物质摩尔比、水蒸气与生物质摩尔比等因素对合成气制备的影响;对不同生物质的气化条件进行优化;将气化制得的合成气通入M701F燃气轮机中发电,考察系统的发电效率。结果表明:常压下,不同生物质气化的优化温度均在740℃左右,此时制备的合成气冷煤气效率较高;提高反应压力有利于系统热量自平衡,但合成气的冷煤气效率降低;载氧体与生物质摩尔比的优化值与生物质中氧碳摩尔比呈负相关,且达到优化值时,气化环境中氧碳摩尔比在1.25左右;水蒸气通入气化系统后冷煤气效率可提高15.00%～20.00%,主要原因为H_2的产量显著增加,通入水蒸气后的气化环境的氧碳比在1.4左右时,制备合成气的冷煤气效率较高;系统的发电效率在30.00%～37.00%,高于生物质发电效率。     

生物质液化技术面临的挑战与技术选择

生物质液化技术可将低品位的固体生物质完全转化成高品位的液体燃料或化学品,是生物质能高效利用的主要方式之一。按照机理,液化技术可以分为热化学法、生化法、酯化法和化学合成法(间接液化),热化学法液化又分为快速热解技术和高压液化(直接液化)技术。生物质热化学法液化已成为国内外生物质液化的研究开发重点和热点,快速热解液化技术和高压液化技术是最具产业化前景的生物质能技术,生化法液化技术也是生物质能的研究热点。化学合成法液化技术并不适用于生物质液化,而利用生物柴油进一步生产生物航空煤油是得不偿失的,不仅成本高、资源利用率低,而且全生命周期碳排放增加,还不符合未来生物航煤的发展趋势。生物质含水量的高低是影响生物质液化过程中能耗、效率、污染指数和经济性指标等的关键因素,应根据含水量合理选择生物质液化技术。快速热解液化技术适用于低含水农林废弃物,高压液化和生化法液化技术适用于高含水生物质,酯化法液化技术适用于不可食用油脂,而各种液化技术均不适用于城市生活垃圾的处理,建议将其用作燃气型气化原料。     

生物质高压液化制生物油研究进展

以生物质为原料进行高压液化制备生物油是目前生物质能领域研究的一个热点。纤维素在水中的降解是复杂的竞争和连串反应机理;在180℃以上,半纤维素就很容易水解,而且不管是酸还是碱都能催化半纤维素的水解反应;在水热条件下木质素会发生分解,生成多种苯酚、甲氧基苯酚等,这些产物可进一步被水解成甲氧基化合物。影响生物质液化产率及生物油组成的主要因素是温度、生物质类型和溶剂种类;次要因素包括停留时间、催化剂、还原性气体和供氢溶剂、加热速率、生物质颗粒大小、反应压力等。纤维素类生物质通过高压液化可以生产生物油,生物油经物理精制及化学加工可以制取车用燃料、生物气及化工产品等。生物油有轻油和重油之分,都是通过对生物质液化产物的分离精制而得到的。目前用来分析生物油的主要方法包括GC-MS(色-质联用)、EA(元素分析)、FTIR(傅里叶变换红外光谱)、HPLC(高效液相色谱)、NMR(核磁共振)、TOC(总有机碳测定)等。人们对生物质高压液化研究已经进行多年,并建立了几套工业试验示范装置。不过因为操作条件太苛刻,到目前为止还没有建立商业化装置。     

生物质转化为高品位液体燃料的研究进展

在分析国内外发展现状的基础上,总结了国内外相关的工艺类型和反应装置,提出了通过生物质气化合成甲醇、二甲醚和生物质热解液化制油这两条工艺途径制取液体燃料时存在的问题,及可能的解决方案,对发展生物质转化为液体燃料技术有指导意义。     

生物质水热技术研究现状及发展

生物质水热转化技术作为一种新的生物质利用技术,在亚临界或超临界水下,将生物质直接转化为高品位气态、液态和固态产物。该技术具有原料适应性广、低成本和高转化率等特点,具有很好的应用前景。文章综述了近年来生物质水热技术研究的最新进展,分别对水热液化、水热气化和水热碳化3方面内容进行分析,对目前存在的问题提出了建设性的意见。     

生物质热解液化技术的应用前景

全世界总能耗的七分之一来自生物质能,生物质能是仅次于煤,油,天然气的第四位能源,且是唯一既具有矿物燃料属性,又可储存,可再生,可转换等特点,就目前的生物质转换技术比较,生物质热解液化是最有前途的技术,该技术能以连续的工艺和工厂化的生产方式将生物质（锯末,稻壳,树皮,秸杆等有机废弃物）用来最大限度地生产液体产品,采用该技术比其他转化技术可获得更多品种的能源和更大的经济与环境效益,这些产品很容易并入我     

Recent progress in the direct liquefaction of typical biomass

Energy from biomass, bioenergy, is a promising source to replace fossil fuels in the future, as it is abundant, clean, and carbon dioxide neutral. Thermochemical liquefaction of biomass is widely investigated as a promising method to produce one kind of liquid biofuel, namely bio-oil. This review presents the recent research progress in the liquefaction of typical biomass from a new perspective. Particularly, this article summarizes five aspects of related work: first, the effect of solvent type on the liquefaction behaviors of biomass; second, the effect of biomass type on the liquefaction behaviors of biomass; third, the liquefaction of biomass in sub-/super-critical ethanol; fourth, the liquefaction of biomass in organic solvent–water mixed solvents; fifth, the liquefaction of sewage sludge. Meanwhile, the research advance in the migration and transformation behavior of heavy metals during the liquefaction of sewage sludge was also summarized in this review. This review can offer an important reference for the study of biomass liquefaction.     

生物质热化学液化技术研究进展

随着化石燃料可开采量的减少和人类对全球性环境问题的关注，生物质作为一种可再生能源，由于资源丰富，分布广泛，燃烧过程对环境的低污染性，CO2的净零排放等特性日益成为国内外众多学者研究的热点课题之一。生物质转化技术可分为生物法和热化学转化法，后者主要有气化、热解、高压液化及与煤共处理等工艺。其中生物质热化学液化由于比气化能得到更有价值的液体产物，操作温度比热解低，因而作为一项资源高效利用的新工艺日益受到重视。综述了近五年来生物质热化学液化技术方面的最新进展，提出了今后的研究动态与发展方向，并针对我国现状提出应采取的对策。     

Hydrothermal liquefaction of biomass: A review of subcritical water technologies

This article reviews the hydrothermal liquefaction of biomass with the aim of describing the current status of the technology. Hydrothermal liquefaction is a medium-temperature, high-pressure thermochemical process, which produces a liquid product, often called bio-oil or bi-crude. During the hydrothermal liquefaction process, the macromolecules of the biomass are first hydrolyzed and/or degraded into smaller molecules. Many of the produced molecules are unstable and reactive and can recombine into larger ones. During this process, a substantial part of the oxygen in the biomass is removed by dehydration or decarboxylation. The chemical properties of bio-oil are highly dependent of the biomass substrate composition. Biomass constitutes of various components such as protein; carbohydrates, lignin and fat, and each of them produce distinct spectra of compounds during hydrothermal liquefaction. In spite of the potential for hydrothermal production of renewable fuels, only a few hydrothermal technologies have so far gone beyond lab- or bench-scale.     

生物质气化制备合成气的研究

生物质可以用来替代化石燃料制备合成气，并进而合成为液体燃料。文章主要以甲醇合成为对象，简要阐述了采用热化学方法由生物质制备合成气的几个关键技术。     

Current Technologies for Biomass Conversion into Chemicals and Fuels

Thermal depolymerization and decomposition of woody biomass structural components, such as cellulose, hemicelluloses and lignin, form liquids and gas products as well as a solid residue of charcoal. The direct thermo-chemical conversion technologies that have been developed are classified into two groups: high pressure liquefaction and fast pyrolysis. Bio-oils derived from biomass have been increasingly attracting attention as alternative sources of fuels and chemicals. The bio-oils were composed of a range of cyclopentanone, methoxyphenol, acetic acid, methanol, acetone, furfural, phenol, formic acid, levoglucosan, guaiocol and their alkylated phenol derivatives. The structural components of the biomass samples mainly affect pyrolytic degradation products.