生物质气一步法合成二甲醚化学平衡分析

对生物质基合成气合成二甲醚反应体系进行热力学参数计算.选取CO、CO2加氢合成甲醇及甲醇脱水生成二甲醚为独立反应,CO、CO2、二甲醚为关键组分,提出了合成气合成二甲醚的计算模型.讨论了温度、压力对生物质气合成二甲醚化学平衡的影响.结果表明:CO平衡转化率、DME平衡收率随温度的升高而下降;随压力升高,CO平衡转化率、DME平衡收率增加.     

生物质气合成二甲醚实验研究

采用水蒸汽气化木屑制备生物质气,在下游的重整反应器内,通过两段催化重整焦油,焦油裂解率高得96.70%.在双功能催化剂JC207/HZSM-5催化剂上,对生物质气合成二甲醚进行了实验研究.利用原生物质气以及脱碳生物质气考察了不同温度、压力和空速对合成二甲醚的影响.结果表明,在260℃,4 MPa、2400 L/(kgcat·h)条件下,原生物质气的CO单程转化率达到67.95%,单位质量催化剂的最大二甲醚时空收率0.338g/(gcat·h).脱碳生物质气的CO单程转化率达到75.52%,单位质量催化剂的最大二甲醚时空收率0.583g/(gcat·h).     

我国生物质与煤混烧发电的可行性分析

通过对生物质发电政策法规、混烧发电优势、原料保障的分析,对生物质混烧发电技术方案进行讨论,并结合一些实例,分析得出生物质混烧发电适合我国国情,应大力发展.     

秸秆锅炉应用研究探讨

通过对生物质能技术发电机理的概述，结合我国生物质能原料的现状，分析生物质能原料在城市供热区域锅炉应用技术上存在问题，提出通过供热锅炉局部技术改造应用生物质能的可行性和必要性。     

福建省生物质发电特点和发展趋势

阐述福建省生物质的基本成分，对生物质资源量进行测算，分析阻碍生物质发电发展的原因．提出生物质中远期发展目标和重点发展区域。     

生物质气化原理及设备浅析

生物质作为一种可再生的洁净能源,其气化技术得到大力发展。本文对生物质气化的基本原理及气化工艺类型进行了简要介绍,同时阐述了主要气化炉类型的工作原理及优缺点,如固定床原料适应性广,但难以大型化,流化床气化效率高但结构复杂;并对气化炉的特性进行浅析,对生物质气化工程的设计及运行具有指导意义。     

生物质组分热解气化特性研究现状

为了提升生物质气化气热值,减少焦油产率,越来越多的研究者开始试图从生物质组分的角度对热解气化特性进行探索.概述了碱金属、温度、压力、升温速率在热解气化过程中对生物质组分造成的影响,以及纤维素、半纤维素、木质素、萃取物和组分间相互作用对生物质热解气化过程造成的影响.提出了在二组分相互作用研究的基础上,应继续开展三组分相互作用的实验研究,以及生物质模化物和生物质原料化学结构差异对生物质原料热解气化特性的影响.此外,提出了采用单变量对照实验方法研究单变量的作用大小.     

生物质闪速热裂解制取生物油的试验研究

基于生物质资源的高效清洁能源化利用目的，对生物质热裂解制取生物油这一具有重要应用前景的技术开展研究。结合流化床的优质和生物质的特殊性，自行研制成功给料速达5kg/h的流化床热裂解反应器，并制取得到产率高达60％的生物油。同时针对木屑和秸秆的系统试验研究得出了反应温度和原料种类等主要参数对生物质闪速热裂解制油的影响规律。     

生物质气化影响因素分析

阐述了生物质定义、特点及生物质气化原理，综述了生物质在流化床气化中，气化剂、原料粒径、温度、压力、原料前处理等操作条件对生物质气化产品组成的影响，讨论了煤与生物质共气化的协同作用，指出了生物质流化床气化的技术关键。     

几种二甲醚合成工艺的技术经济分析

为了比较新型二甲醚单产系统和联产系统的技术经济特性，构造了以LPDME浆态床二甲醚反应器为核心的一步法二甲醚合成系统及其模型。并对3种二甲醚合成系统进行了技术经济分析。结果表明，相对于LPDME二甲醚单产系统，新型二甲醚／动力联产系统的相对节能率为0．34％。对于20万t／年二甲醚产量规模，当天然气价格在0．66元／Nm^3、电价在0．25元／kWh情况下，二甲醚／动力联产系统的二甲醚成本最低。分析结果表明：在天然气资源丰富而价廉地区，新型二甲醚系统具有一定的经济优势。图6表3参15     

Technoeconomic analysis of a low CO2 emission dimethyl ether (DME) plant based on gasification of torrefied biomass

Two models of a dimethyl ether (DME) fuel production plant were designed and analyzed in DNA and Aspen Plus. The plants produce DME by either recycle (RC) or once through (OT) catalytic conversion of a syngas generated by gasification of torrefied woody biomass. Torrefication is a mild pyrolysis process that takes place at 200–300 °C. Torrefied biomass has properties similar to coal, which enables the use of commercially available coal gasification processing equipment. The DME plants are designed with focus on lowering the total CO₂ emissions from the plants; this includes e.g. a recycle of a CO₂ rich stream to a CO₂ capture plant, which is used in the conditioning of the syngas.     

生物质与煤共燃污染物的研究

简要阐述了生物质与煤共燃的意义及其应用前景.在此基础上,介绍了生物质与煤共燃的分类方法,总结了生物质与煤共燃的各种污染物状况,着重分析了生物质再燃脱除NOx以及利用生物质型煤脱除SOx的研究形状,最后指出了共燃研究中存在的问题.     

玉米秸秆基二甲醚的生命周期能耗和温室气体排放分析

以生产规模为1000t/a的玉米秸秆气化合成二甲醚系统为例,计算了系统整体能量效率及产生的温室效应.以玉米秸秆气化合成二甲醚系统为主要研究对象,采用常规能源对玉米秸秆气进行转化,使用生命周期分析方法(LCA)对玉米秸秆的生长、收集、压缩、气化及二甲醚的合成和利用等过程的温室效应及能耗进行了分析.结果表明,生产二甲醚的总能耗为产出二甲醚总能量的25%,玉米秸秆固定的二氧化碳为生产和使用二甲醚过程中排放的二氧化碳总量的77%,说明在玉米秸秆气化合成二甲醚及二甲醚的使用过程中存在着温室气体的排放,但与化石燃料相比,仍然有很大的减排作用.     

神华煤粉在CO2和N2高温气氛下SOx生成释放规律的研究

通过在固定反应床实验系统上,进行了不同燃烧气氛、不同氧气体积浓度、不同燃烧环境温度及不同颗粒粒径下神华煤粉的燃烧实验,在实验过程中对气体污染物SOx生成释放规律进行了研究。发现了CO2气氛下SOx呈现双峰现象,即在煤粉燃烧过程中,S元素转化成SOx的过程分为挥发分释放阶段和焦炭燃烧阶段。SOx释放过程中第一个峰的积分值占总积分值的百分比随着燃烧环境温度的升高而降低,即在较高的燃烧环境温度下SOx主要来源于无机硫化合物。在煤粉燃烧过程中,SOx生成释放曲线的2个峰值随着氧气浓度的升高而增加,SOx总生成量也略为增加;单位氧气消耗量生成的SOx(记为YSOx)随着燃烧环境温度的升高而升高;煤粉颗粒粒径对YSOx的影响规律不明显。高温1 600℃下,煤粉自固硫特性的作用下SOx的生成量与1 000℃时相当。     

Dimethyl ether synthesis from Victorian brown coal through gasification – Current status,and research and development needs

Victorian brown coal, one of the largest and cheapest energy sources in the world, is currently used in mine-mouth coal-fired power plants. These power plants have low efficiency and high CO₂ emission. Alternative process paths leading to electricity generation and chemical production can provide more energy efficient and environment friendly applications of brown coal. Synthesis of dimethyl ether (DME) from brown coal is an attractive option because of its environmentally benign properties and wide range of applications. This article first reviews the current and likely future applications of brown coal. In the latter part of the article emphasis has been given on DME, since it stands out as a suitable option from both environmental and economic point of view. Finally research needs for the development and commercialisation of DME production process from brown coal has been identified.     

二甲醚(DME)经济解决中国能源与环境问题的重大关键

中国的资源、环境与人口增长、经济发展之间的矛盾,在21世纪的前30年内,将是对整个中华民族的最为严峻的挑战。合理利用资源、不断改善生态环境、确保经济、社会可持续发展,都使得发展可靠的清洁能源成为一个十分紧迫的任务。鉴于我国的煤炭资源丰富、油气资源相当有限的国情,合理利用我国的能源资源,尤其是煤炭资源,寻找新型的清洁能源载体已经迫在眉睫。本文综述了二甲醚(DME)的性质、制备和用途,并深入分析了二甲醚经济显著的经济、社会、环境效益。指出在21世纪前30年内,二甲醚正是我国迫切需要的技术成熟、经济性好、污染排放介于石油天然气和氢能之间、环境可以承受的燃料,它还是我国未来能源技术赶超世界先进水平、跨越式发展的最有前途的领域。本文预计DME将成为我国能源的重要支柱之一。最后,本文提出了国家及早全面规划、东西部同时因地制宜发展DME经济等政策建议。     

二甲醚-解决中国能源安全与环境保护之路

作为世界上人口最多的发展中国家,我国正面临能源供给和环境保护的双重巨大压力。二甲醚(Dimethylether),简称DME,是一种无毒含氧燃料,它可从煤、煤层气、天然气、生物质等多种资源制取。本文介绍了二甲醚燃料的国内外发展现状和应用前景。重点介绍了二甲醚作为车用燃料的发展潜力和市场前景、我国首台二甲醚城市客车的研发情况。二甲醚有望成为我国石油替代的重要途径,解决我国油品短缺矛盾和能源安全问题,对于我国经济发展与环境保护具有重大战略意义。     

Economics of co-firing coal and biomass: An application to Western Canada

Co-firing biomass and coal in retrofitted power plants is an efficient means to reduce carbon dioxide emissions in the energy sector. Under IPCC reporting rules, the impacts of energy produced from biomass would not be reported in the energy sector, thereby effectively lowering the emission intensity of a power plant. In this study, a carbon tax is compared to a feed-in tariff for incentivizing conversion of coal plants to co-fire with biomass. In the application, a model of the Alberta electrical grid with an intertie to British Columbia is linked to a fiber transportation model for these provinces. Results indicate that there is an upper threshold on a carbon tax after which retrofitting of coal plants is less efficient than increasing natural gas generating capacity. This is not the case with a feed-in tariff as it specifically targets biomass energy. Although the optimal generating mix achieved with a carbon tax leads to lower aggregate emissions than the mix achieved using a feed-in tariff, it will result in higher average generating costs. Results indicate that it is optimal for Alberta to retrofit approximately 500 MW of current coal capacity (8.6%) to co-fire with biomass, although Alberta wood pellet production acts as a constraint on further conversions.     

Study of combustion and emission characteristics of turbocharged diesel engine fuelled with dimethylether

An experimental study of a turbocharged diesel engine operating on dimethyl ether (DME) was conducted. The combustion and emission characteristics of the DME engine were investigated. The results show that the maximum torque and power of DME are greater than those of diesel, particularly at low speeds; the brake specific fuel consumption of DME is lower than that of diesel at low and middle engine speeds, and the injection delay of DME is longer than that of diesel. However, the maximum cylinder pressure, maximum pressure rise rate and combustion noises of the DME engine are lower than those of diesel. The combustion velocity of DME is faster than that of diesel, resulting in a shorter combustion duration of DME. Compared with the diesel engine, NO_x emission of the DME engine is reduced by 41.6% on ESC data. In addition, the DME engine is smoke free at any operating condition.     

煤粉燃烧污染物排放特性的试验研究

由煤燃烧产生的NOx、SOx引起的污染受到世界各国的重视,降低污染物排放成为燃烧研究的重要课题.选择了某电厂常用的4种褐煤和3种烟煤,研究了单煤及其混煤的污染物排放特性.结果表明:氧浓度增加时,或煤粉较细时,NOx的排放增加;而水分能降低NOx的排放;SOx的排放规律不明显.