生物質(zhì)制備含氧液體燃料全生命周期碳循環(huán)分析.pdf

1、生物質(zhì)能是一種可以代替化石能源的可再生能源。在我國(guó)，生物質(zhì)儲(chǔ)藏量大，然而目前的利用率卻只有30％左右，改變現(xiàn)有的能源利用方式，利用生物質(zhì)制取高品位液體燃料足可再生能源發(fā)展的重要趨勢(shì)，本文圍繞生物質(zhì)熱化學(xué)催化制備含氧液體燃料新工藝，依托“十二五”“863計(jì)劃”——“生物質(zhì)制備含氧液體燃料”，將生物油進(jìn)行水相與油相（非水溶相）分離，對(duì)油相生物油通過(guò)化學(xué)鏈方法制氫，提供“氫源”給水相生物油在漿態(tài)床中催化加氫，加氫后的產(chǎn)物（多元醇類(lèi)混合物）直接

2、通過(guò)分離提純獲得含氧液體燃料，建成千噸級(jí)生物質(zhì)生物油催化制備含氧液體燃料示范工程。本文以該千噸級(jí)生物質(zhì)含氧液體燃料示范工程為研究對(duì)象，基于Aspen Plus流程模擬軟件和生命周期評(píng)價(jià)方法，進(jìn)行系統(tǒng)的全生命周期碳循環(huán)分析。
　　在Aspen Plus平臺(tái)上對(duì)各個(gè)單元進(jìn)行建模，并模擬計(jì)算系統(tǒng)的主要參數(shù)，由于生物油成分非常復(fù)雜，所以在建模過(guò)程中選擇具有代表性的?；镒鳛樯镉偷慕M分，對(duì)于生物質(zhì)熱解制取生物油部分，將固態(tài)熱解產(chǎn)物碳，回收

3、再利用，為系統(tǒng)提供熱量。對(duì)水相生物油催化加氫部分，采用低溫、高溫分步加氫的工藝流程。第一步是將不飽和成分加氫轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定化合物，第二步加氫主要是增加多元醇的產(chǎn)率。將熱解反應(yīng)與加氫反應(yīng)耦合，形成完整的生物質(zhì)制備含氧液體燃料的工藝系統(tǒng)，選用四種不同原料的生物質(zhì)原料對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行模擬計(jì)算。
　　根據(jù)生命周期評(píng)價(jià)方法，確定系統(tǒng)邊界，圍繞生物質(zhì)種植，生物質(zhì)獲取、裝置建設(shè)、生物質(zhì)轉(zhuǎn)化以及產(chǎn)品消費(fèi)五個(gè)方面，對(duì)系統(tǒng)各個(gè)階段的碳排放進(jìn)行計(jì)算得，在生物質(zhì)

4、種植階段的碳排放為-1361.89Kg/t玉米秸稈，在生物質(zhì)獲取階段的碳排放為100.18Kg/t玉米秸稈，在裝置建設(shè)過(guò)程中的碳排放為30.86Kg/t玉米秸稈，在轉(zhuǎn)化過(guò)程中的碳排放為1072.48Kg/t玉米秸稈，在產(chǎn)品消費(fèi)階段的碳排放量為285.5Kg/t玉米秸稈。
　　根據(jù)對(duì)生命周期各個(gè)階段的碳排放計(jì)算，分析系統(tǒng)生命周期內(nèi)的碳排放情況，對(duì)運(yùn)輸距離、產(chǎn)率以及使用年限三個(gè)變量參數(shù)進(jìn)行敏感性分析，并將生物質(zhì)制備含氧液體燃料系統(tǒng)與生