高品质生物基燃料油定向催化合成产业化技术

作者:信息来源 时间:2017-11-17 点击数:

成果研究背景、应用领域

生物质热解是可再生能源利用的重要途径。但在目前广泛报道的快速热解技术中,始终没有解决螺旋进料、管路阻塞、快速冷凝等设备上问题,所得到的热解产物在含水量、酸性、热值等方面都有明显缺陷。本研究通过复合溶剂的酸催化作用,在温和的液化条件下反应,高收率的得到液化产物,并且所得液化油热值高、酸值低。


技术突破与创新

1. 建立林业生物质能源原料集储物流系统模型,设计完成移动式枝丫粉碎机、秸秆枝丫通用粉碎机各一台,完成移动式枝丫粉碎机的加工与现场试验。

2. 生物质前处理技术研究与开发,开发了化学-物理组合预处理技术,相比较传统的物理预磨工艺,能耗降低约65%-75%。

3. 开发了生物质双螺杆挤压处理技术,相比较传统盘磨工艺,能量输入可进一步降低15%~25%。

4. 开发了新型的复合溶剂加压液化技术,显著提升纤维类生物质液化率,达到90-95%,且液化产品在含水量(<0 .5%)、酸值(<2 mg/g)、热值(>24KJ/g)等方面均有较大改善。

5. 建立一套2t/d处理能力的双螺杆挤压预处理装置,完成了1000吨/年油脂裂解设备的组装与升级改造,完成了500吨/年纤维类生物质加压液化设备的安装调试,建立了一条有效容积200L辛醇液化精炼示范系统,完成一套生物油反应-精馏提质工艺新装置,并初步构建了一套生物油燃烧性能评价试验装置。

6. 项目已获得授权专利6项(其中发明专利1项),已发表论文29篇,其中SCI论文6篇,影响因子最高达到6.32。


经济技术指标、投资规模

目前我国对于生物油的改性技术还处于初步研究阶段。本项目转变传统的改性思路,根据生物油理化性能的分析并针对生物油中影响其燃料性能的各类基团,通过温和的化学改性方法,将加氢脱氧方式转变为分子结构的调整,以改善燃油各项燃料性能,克服传统的催化裂解、催化加氢在生物油改性方面的局限性。


应用前景及经济社会效益

石油是我国液体燃料油的主要来源,但是我国石油资源十分匮乏,2010年度石油消费对外依存度已达到50 %。为此,发展纤维类生物质液体燃料技术,符合全球能源发展战略,也符合国家实施的能源战略方针。目前全国每年产生约7亿吨的秸秆、稻壳等农林废弃物,如将其50 %进行热化学转化和精练,可以得到1亿吨油当量的液体燃料油。因此,开展高效的纤维类生物质转化技术的基础研究,对于缓解我国能源紧张局面,改善生态环境,促进农村和山区的新农村建设,具有重大的现实意义。


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