生物质热解液化工艺及其影响因素

介绍了生物质的特点及生物质快速热解液化技术的一般工艺流程.综述了生物质热解过程中,反应温度、滞留时间、升温速率、反应压力、灰分、组成成分、分子结构、粒径和颗粒形状等条件对生物质热解及其产物组成和特性的影响,指出了生物质热解的技术关键.     

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。     

生物质能利用技术现状及进展

在阐述生物质能源开发利用意义的基础上,针对现有的生物质能利用技术的发展现状进行了综合分析,主要介绍了生物质燃烧技术、生物质气化技术和生物质液化技术以及生物化学转化过程,指出了在目前形势下,大力发展生物质能利用技术具有广阔的前景.     

煤液化技术研究新进展

通过煤炭液化生产液体燃料油来满足我国日益增长的需求,是解决石油资源不足的有效手段之一.文中介绍煤炭液化技术发展状况及国内外若干液化新技术,如DBD介质阻挡放电煤液化技术、微波辐射煤液化技术、超临界流体煤液化技术、煤的分级高效集成利用技术、煤与生物质共液化技术等.对探索反应条件温和、操作工艺简单的煤液化新工艺具有重要的意义.     

生物质热解技术研究现状及其进展

生物质热解技术是把低能量密度生物质转化为高能量密度气、液、固产物的一种新型生物质能利用技术。其中液体产物具有便于运输、储存等优点,可替代燃料油用于发电、供暖系统以及可代替矿物油提炼某些重要的化学物质。介绍了国内外对这一技术的各种研究及其进展,并简要介绍了上海理工大学独立研制开发的生物质闪速液化实验装置。     

超临界甲醇中复合金属氧化物催化木质纤维生物质转化为液体燃料：反应温度的影响

以类水滑石为前驱体,制备2种Cu基复合金属氧化物(CMO)催化剂。X射线衍射分析(XRD)显示,Ni的加入可降低CMO的结晶度,使得晶粒变小,有利于金属的分散。在超临界甲醇(sc-MeOH)介质中,考察2种催化剂对木质纤维生物质液化反应的催化性能。在无催化剂时,生物质液化的液体产物以酸类和呋喃类为主。加入催化剂后,产物以酮类和醇类为主,表明CMO可有效促进生物质催化液化转化为液体燃料。探讨反应温度对液化反应产物组成与分布的影响,结果显示甲醇的临界温度是生物质氢解的关键,当反应温度高于甲醇的临界温度(239℃)时,CMO能有效催化裂解甲醇,为生物质组分的氢解提供氢当量。温度越高甲醇裂解提供的氢当量越多,生物质液化产物中作为液体燃料的组分随温度的升高逐渐增加。     

基于超临界乙醇的竹子与聚乙烯共液化研究

结合生物质的可再生特性和塑料的可作为供氢体系的优点,将超临界流体(SCF)技术用于生物质热解,以得到环境友好型的生物燃油.实验研究了竹子和聚乙烯在超临界乙醇中进行共热解的工艺参数和技术条件.并应用气质联用仪(GC-MS)对生物油产物进行分析.结果表明,竹子和甥料在恰当的工艺条件下,可以获得良好的液化效果,共液化率高于竹子的单独液化率.反应温度在250～290℃间,在不加入催化剂的条件下,竹子与聚乙烯的共液化率为40.6%;在加入碳酸钾催化剂下,共液化率达62.6%.通过GC-MS分析,热解产物中主要含C12以下的醇类、酯类、酮类和醚类,适合作为点燃式内燃机的燃料.     

生物质高压液化

<正>生物质的高压液化与煤液化相比,生物质液化可在较温和的条件下进行。也可以把生物质的直接液化和它的水解工艺结合起来,用水解中生成的木质素残渣作液化原料。木质素的含氧量较低、能量密度较高对液化有利,已有的生物质液化研究许多是以木质素为原料的。生物质的高压液化主要有氢/供氢溶剂/催化剂路线和CO/H2O/碱金属催化剂路线。前者如德国联邦森林和林产品研     

固体生物质的热解液化

本文介绍了固体生物质热解液化的特点、工艺流程、典型装置以及国内外在这方面的现状。热解液化是在高加热速率，中温和极短停留时间下将生物质快速热解，冷凝而成油料的新工艺，具有速度快，产物用途广泛的特点，是一种很有前景的技术。