基于生物质–太阳能气化的多联产系统模拟及分析

提出一种基于太阳能–生物质气化技术并用于生产甲醇和发电的多联产系统。利用塔式集热镜场聚焦产生的800~1 200℃高温热源来驱动塔式太阳能气化反应器中的生物质气化反应,产生的合成气经压缩后送至甲醇合成塔,而未反应的合成气送至燃气–蒸汽联合循环系统中用于发电。对该系统进行了热力学分析,同时研究各参数包括水蒸气流量和气化温度对系统性能产生的影响。结果表明,调整水蒸气流量和气化温度将改变合成气的组分,影响到系统的甲醇产量和发电功率,当水蒸气流量为50 kg/s时系统效率达到最高值49.48%。随着水蒸气流量和气化温度增加,太阳能热份额逐步提高,系统相对节省率同步下降,同时系统的生物质节省率维持在50%左右。研究成果为高效利用新疆等西部地区丰富的太阳能和生物质资源提供了新途径。     

油气开采企业开展深层煤炭地下气化业务的前景分析

我国主要含油气盆地深层煤炭资源蕴藏量丰富,但长期以来未能得到有效开发利用。煤炭地下气化技术（UCG）属于煤炭资源清洁高效开发和利用的范畴,符合国家“能源革命”的相关要求,国内外的发展经验已经初步证实,UCG在技术、经济和市场方面均是可行的。分析结果认为,油气企业在推动深层UCG发展的进程中具有很大的优势,具体表现在以下方面：①国家政策层面大力支持UCG工业化;②油气开采企业具有一定的资源优势;③油气开采企业具有明显的工程技术优势;④油气开采企业具有类似的生产控制经验;⑤油气开采企业具有市场保障优势和天然气替代效益驱动;⑥油气开采企业具有利用深层UCG建设地下储气库的综合优势。综合宏观的国际形势及UCG业务发展所面临的困难,提出了对我国深层UCG可持续发展的建议：可以由油气开采企业牵头,煤炭开采企业和燃气发电企业参与,集中各家优势力量,实现互利共赢。结论认为,发展深层UCG业务可以将原来无法开发利用的深层煤炭资源转化为现实的、长期的清洁能源供应,这将有力推动中国“能源独立”的进程。     

炼油厂制氢技术路线选择

为确定适合我国炼油厂的制氢工艺路线,以低成本获得高品质氢气,对比分析了可供炼油厂采用的各种制氢技术,包括轻烃蒸汽转化、重质油气化、煤/石油焦气化和焦炉气制氢等的工艺流程、投资、消耗等,并对各种技术进行综合技术经济评价及成本分析。结果表明,煤/石油焦制氢的总成本最低为0.74元/m~3,重质油制氢成本最高为1.42元/m~3,天然气制氢在当前低迷的市场行情下成本仍高于煤制氢,为0.87元/m~3。煤/石油焦制氢不仅具备成本优势,而且可以优化炼油厂的物料平衡,是我国炼油厂补充氢源的主要发展方向。     

低阶固体燃料热化学转化过程中挥发分与半焦相互作用的基本原理

挥发分-半焦相互作用是低阶含碳固体燃料热化学转化过程中普遍存在的一种重要现象。挥发分-半焦相互作用可以影响低阶燃料热化学转化过程的各个方面:促进碱金属/碱土金属(AAEM)的挥发、抑制气化、催化焦油分解、碳-碳结构重排及稳定化(抑制气化)、促进半焦上N的迁移等。回顾了低阶燃料热化学转化过程中的挥发分-半焦相互作用的最新研究进展,为更好的利用低阶固体燃料提供理论指导。     

臭氧氧化-BAC深度处理鲁奇炉煤制气废水

采用臭氧氧化-BAC工艺深度处理鲁奇炉煤制气废水,对影响处理效果的主要因素进行了研究,并考察了工艺的稳定运行效果。结果表明,当臭氧发生器电流为0.5 A,两级反应柱臭氧投加体积比为2∶1时,臭氧氧化对废水COD_(Cr)、色度和UV_(254)的去除效果最佳;适当延长BAC滤池的水力停留时间有利于污染物质的去除。稳定运行期间,废水COD_(Cr)平均可从298 mg/L下降到57 mg/L,平均COD_(Cr)去除率为81%;NH_3-N和TN的去除主要依靠BAC滤池中生物膜的硝化和反硝化作用,平均NH_3-N和TN去除率分别为26%和37%。     

Potential process ‘hurdles’ in the use of macroalgae as feedstock for biofuel production in the British Isles

This review examines the potential technical and energy balance hurdles in the production of seaweed biofuel, and in particular for the MacroBioCrude processing pipeline for the sustainable manufacture of liquid hydrocarbon fuels from seaweed in the UK. The production of biofuel from seaweed is economically, energetically and technically challenging at scale. Any successful process appears to require both a method of preserving the seaweed for continuous feedstock availability and a method exploiting the entire biomass. Ensiling and gasification offer a potential solution to these two requirements. However there is need for more data particularly at a commercial scale. © 2016 The Authors. Journal of Chemical Technology & Biotechnology published by John Wiley & Sons Ltd on behalf of Society of Chemical Industry.     

煤地下气化低效的化学反应工程根源：滞留层及通道中的传质与反应

煤地下气化技术历经国内外一百多年的实验室研究和大量现场试验仍然存在产率低等关键问题。虽然一些文献认为该技术是未来煤炭利用技术的发展方向,但其至今仍未实现工业应用的现象说明其本身存在尚未被充分关注的关键科学（卡脖子）问题。本文从化学反应工程基本原理出发分析该技术涉及的关键传质与反应过程,并与现代大型地上煤气化技术对比,探讨其工业应用技术挑战的科学根源。     

农林废弃物气化合成混合醇生命周期环境影响分析

生物质热化学气化合成混合醇技术具有工艺相对简单、产物的能源化工应用广泛等优点,为准确评价该技术的资源能源消耗、辨析合成燃料的环境性能,基于生命周期分析框架和ReCiPe2016中点评价方法,对农林废弃玉米秸秆和木屑经气化、催化合成混合醇工艺的清单和9种环境影响类型开展分析和比较。结果表明：农林业阶段均为环境影响的主要阶段,秸秆混合醇生命周期影响高于木屑混合醇。前者的臭氧层耗竭潜值、海洋和淡水富营养化潜值、全球变暖潜值均为木屑混合醇相应结果的9倍以上。废弃物原料高碳含量和高混合醇收率有利于降低资源消耗和环境影响。与石化汽油相比,秸秆和木屑混合醇的全球变暖和化石能源消耗潜值均降低40%以上。