千噸級生物油制備含氧液體燃料中試系統(tǒng)工藝軟件包的研制.pdf

1、生物質(zhì)能是唯一可以實現(xiàn)化石能源全替代的可再生能源。生物質(zhì)熱解液化技術(shù)能夠?qū)⑸镔|(zhì)轉(zhuǎn)化為能量密度高、易儲存和運輸方便的生物油，對生物油進行品質(zhì)提升可以獲得替代動力燃料的多元醇類含氧液體燃料。本文依托的十二五863計劃“生物質(zhì)制備含氧液體燃料”項目:將生物油的輕質(zhì)組分和重質(zhì)組分進行分離，對輕質(zhì)生物油首先進行超臨界酯化除酸處理，然后在漿態(tài)床中催化加氫，對重質(zhì)生物油通過水蒸氣重整方法制氫，為加氫反應提供“氫源”，加氫后的產(chǎn)物（多元醇類混合物）通

2、過分離提純獲得含氧液體燃料，建成千噸級生物油制備含氧液體燃料中試系統(tǒng)。本文以該千噸級生物油制備含氧液體燃料中試系統(tǒng)為研究對象，基于Aspen Plus流程模擬軟件平臺進行建模計算，完成系統(tǒng)的主要物料衡算，優(yōu)化各反應器單元及全系統(tǒng)的關(guān)鍵工藝參數(shù)，為千噸級液體燃料中試系統(tǒng)工藝包設(shè)計提供依據(jù)。
　　選擇具有代表性的?；飦砟M生物油重質(zhì)組分和輕質(zhì)組分的組成，在Aspen Plus平臺上對各單元反應器進行建模，對系統(tǒng)主要參數(shù)進行計算。對生

3、物油重質(zhì)組分水蒸氣重整制氫部分，模擬生物油水蒸氣重整過程，初步確定反應器溫度、壓力等工藝參數(shù)。分析重整反應器溫度、壓力、汽碳比等工藝參數(shù)對制氫反應的影響，并進行優(yōu)化，確定重整反應器溫度為620℃，汽碳比為5∶1，重質(zhì)生物油流量為185.25 kg/h，制得氫氣產(chǎn)量為47.2 kg/h，氫氣的選擇性達到89％。
　　對生物油輕質(zhì)組分進行超臨界酯化部分，綜合考慮選擇甲醇作為超臨界酯化介質(zhì)。對超臨界酯化流程進行建模，通過對反應器溫度、壓

4、力和醇油比等工藝參數(shù)對反應結(jié)果的影響進行靈敏性分析，得出反應溫度為240℃、壓力為16 MPa、醇油比為3∶1時可以獲得相對較高的乙酸轉(zhuǎn)化率，為87.2％。
　　根據(jù)輕質(zhì)生物油代表性組分的加氫機理，初步確定加氫的條件為較低的中溫。對中溫加氫反應流程進行建模，初步計算出主要物流數(shù)據(jù)，依據(jù)各組分轉(zhuǎn)化率推斷各組分加氫反應活性。對加氫反應器進行靈敏性分析，探索各組分反應的工藝條件。分析優(yōu)化反應器溫度、壓力等工藝參數(shù)后，確定加氫反應器溫度為