甲醇制汽油发展现状及前景分析

论述了甲醇制汽油（MTG）技术的工艺特点,并对固定床工艺和流化床工艺的优缺点及国内外MTG技术的发展现状进行了详细分析。从能源需求、工艺发展、技术优势、甲醇过剩等方面分析,得出甲醇转化为汽油技术相对成熟、简单、容易实现,且能缓解中国甲醇过剩和石油紧缺的矛盾,具有较好的经济性和实用性。最后提出了中国发展MTG技术的必要性,MTG技术符合中国国情,具有广阔的应用前景,并提出项目能否正常运营取决于原料甲醇和产品汽油的价格。     

不同反应器中氧化反应与水蒸气气化反应协同作用差异性

在?80mm×3000mm气流床和?40mm×200mm流化床中进行了O₂、H₂O、H₂O+O₂气氛下800℃胜利褐煤气化实验，同时在流化床中进行了O₂、H₂O、H₂O+O₂气氛下半焦原位气化实验和H₂O气氛下半焦完全气化实验。比较了2种反应器中氧化反应与水蒸气气化反应协同作用的大小（强弱）；结合实验条件利用缩核模型分别推导了2种反应器中协同作用影响下水蒸气气化反应速率方程；同时，从传质（扩散）速率、动力学、半焦-挥发分相互作用3方面探讨了2种反应器中协同作用存在显著差异的原因。结果发现，气流床中H₂O+O₂气氛下褐煤转化率明显大于H₂O和O₂单独气氛下褐煤转化率之和，其差值稳定在2.11%～4.01%，而在流化床中差值仅为0～0.75%，相对流化床，气流床中协同作用更明显。这是由于，在流化床中水蒸气向炭粒表面扩散的传质速率约为气流床的11%～25%，水蒸气气化过程受气膜扩散控制，炭粒表面水蒸气全部参与气化反应，炭粒表面无“多余”水分子，氧气开孔/扩孔作用提供的活性位“闲置”，而气流床中气化反应为速控步，炭粒表面有“富裕”水分子，可充分利用氧气开孔/扩孔作用提供的活性位，促进作用显著；挥发分-半焦相互作用不是流化床反应器中协同作用不显著的原因。     

MnFeO3和MnFe2O4氧载体在稻草化学链气化中的应用

通过溶胶凝胶燃烧法合成了MnFeO₃和MnFe₂O₄两种锰铁复合氧载体。通过原位红外实验探究其与稻草的化学链气化过程,发现其加速了稻草热解产物的析出,并通过气化反应促进CO和CO₂的产生,提高了碳转化率。固定床实验结果表明MnFeO₃和MnFe₂O₄在与水蒸气耦合气化的条件下大幅提高了合成气中H₂和CO的产率,气化效率分别达到94.49%和92.76%。并通过XRD分析,发现MnFeO₃和MnFe₂O₄在气化过程主要还原为(Fe,Mn)O,且在氧化反应后能回到初始晶相。在固定床的10次循环实验以及SEM的结果表明,MnFeO₃在循环反应中逐渐形成的颗粒状多孔结构有利于维持稳定的气化效率,而MnFe₂O₄由于团聚和烧结作用形成了块状结构,气化效率呈缓慢下降趋势。因此,认为MnFeO₃在生物质化学链气化中具有更好的适用性。     

基于CoFe2O4载氧体的生物质化学链气化反应特性

在热重分析仪和固定床反应器上对基于CoFe₂O₄载氧体的生物质化学链气化反应特性进行了研究，考察了载氧体与生物质质量比、水蒸气、反应温度对生物质化学链气化反应特性的影响，同时也对载氧体的循环反应性能进行了研究。通过XRD及SEM对新制备的和反应后的载氧体进行了表征。热重结果表明：CoFe₂O₄能够提供晶格氧，有效促进生物质气化。当CoFe₂O₄与生物质质量比为0.8，水蒸气体积分数为50%，温度为900 ℃时，气化反应效果最好。5次循环反应后，仍能获得较高品质的合成气，载氧体能够循环再生且未出现明显烧结团聚。     

城市污泥流化床中低温空气气化及重金属迁移特性

利用自行搭建的流化床热态实验装置，系统研究了污泥的中低温气化及重金属迁移特性。研究表明，对冷煤气效率和碳转化率影响最大的是气化温度，其次是空气当量比，而一二次风配比和流化数影响较弱。污泥中低温气化的焦油产率较之高温气化明显增加。随着二次风占比和空气当量比的提高，焦油产率单调下降。气化温度由600℃升至850℃，冷煤气效率和碳转化率均呈升高趋势；空气当量比由0.2升至0.4，冷煤气效率呈先升高后下降的趋势，在0.3时达到最大值，而碳转化率则呈单调升高趋势。随着气化温度的升高，污泥中重金属转移至产气、焦油及飞灰的迁移率升高。随着空气当量比的升高，Ni、Cu的迁移率降低，Cr升高，Cd、Zn、As和Pb等其他重金属的迁移率几乎不变。     

气化型煤在水煤气发生炉中的燃烧试验

在型煤工业生产线上生产了300t气化型煤,并在2台D2．4m的水煤气发生炉中进行了100％的全烧试验。试验结果表明：气化型煤可作为块煤的替代原料用于水煤气发生炉中,用型煤造气时,水煤气发生炉内炉况运行稳定,生产出的半水煤气组分完全符合化肥厂生产的要求,将型煤用于合成氨及化肥生产是一项环保、节能新技术。     

Hydrogen and syngas yield from residual branches of oil palm tree using steam gasification

Wastes produced during oil palm production from agro-industries have great potential as a source of renewable energy in agriculturally rich countries, such as Thailand and Malaysia. Clean chemical energy recovery from oil palm residual branches via steam gasification is investigated here. A semi-batch reactor was used to investigate the gasification of palm trunk wastes at different reactor temperatures in the range of 600 to 1000 °C. The steam flow rate was fixed at 3.10 g/min. Characteristics and overall yield of syngas properties are presented and discussed. Results show that gasification temperature slightly affects the overall syngas yield. However, the chemical composition of the syngas varied tremendously with the reactor temperature. Consequently, the syngas heating value and ratio of energy yield to energy consumed were found to be strongly dependent on the reactor temperature. Both the heating value and energy yield ratio increased with increase in reactor temperature. Gasification duration and the steam to solid fuel ratio indicate that reaction rate becomes progressively slower at reactor temperatures of less than 700 °C. The results reveal that steam gasification of oil palm residues should not be carried out at reactor temperatures lower than 700 °C, since a large amount of steam is consumed per unit mass of the sample in order to gasify the residual char.     

基于生物质气化的冷热电联供系统探讨

本文简要概括了生物质气化系统,探讨了生物质气化冷热电联供系统的应用模式.分析了几种动力设备联供系统的特点,根据动力设备的种类选择相应的生物质气化系统.估算的生物质气化冷热电联供系统能源利用效率可达60%左右.生物质气化冷热电联供是分布式能源的重要发展方向之一,可实现能量的梯级利用、缓解化石能源短缺、减少污染排放,具有良好的社会和经济效益.此外,讨论了其在我国能源利用中的发展前景,为我国生物质资源的高效综合利用提供了一定的参考.     

适用于燃煤气的STIG循环中湿燃气的状态方程

将燃煤气的ＳＴＩＧ循环中湿燃气当作实际气体处理,利用两项维里方程的对比态形式,建立了温燃气的状态方程,用此状态方程及余函数修正法计算了湿燃气的热力性质,并与按理想气体计算的湿燃气的热力性质进行了比较。     

流化床富氧气化制取煤气的研究

以一个常压流化床为反应器,采用膜分离技术制氧,对煤富氧-水蒸气气化制取煤气的特性进行实验研究,通过对试验数据的分析,探讨了两种不同煤种的典型运行结果,分析H2O/C对气化温度、煤气成分及热值影响,以及氧浓度对实验结果的影响。结果表明氧浓度的提高,明显增加了煤气的热值,氧浓度从21%提高到30%时,煤气热值提高了1.18 MJ/m3;在温度为920℃,氧浓度30%,H2O/C比为1,O/C比为0.8,煤气热值达到5.95 MJ/m3。