生物質(zhì)氣化合成液體燃料的生命周期評價和甲醇裂化制汽油的實驗研究.pdf

1、近年來，能源需求量快速增長，化石能源的供給難以滿足能源消費的需求，且化石能源的利用引起的全球環(huán)境變化等問題越來越嚴(yán)重，因此尋求可再生的能源愈發(fā)迫切。生物質(zhì)能源作為第四大能源，其高效高品質(zhì)的利用成為研究的重點。在生物質(zhì)資源利用的多種途徑中，生物質(zhì)氣化間接合成高品位的液體燃料得到了越來越多的關(guān)注。與傳統(tǒng)的生物質(zhì)熱裂解生物油不同，生物質(zhì)氣化間接合成的液體燃料品位很高，且對環(huán)境的影響更小，尤其對全球溫室效應(yīng)有很好的緩和作用。本文對生物質(zhì)氣化合成

2、液體燃料進(jìn)行了全生命周期評估和經(jīng)濟(jì)性分析，并對生物質(zhì)氣化經(jīng)甲醇法合成汽油工藝過程中的甲醇制汽油進(jìn)行了實驗研究。
　　生物質(zhì)氣化合成液體燃料的最初工藝為生物質(zhì)氣化，生物質(zhì)氣化的介質(zhì)和反應(yīng)器類型不同對生物質(zhì)氣化產(chǎn)物組成的影響很大。生物質(zhì)氣化可按照氣化介質(zhì)不同和反應(yīng)器類型不同進(jìn)行分類。本文介紹了固定床、流化床和氣流床各自在不同氣化介質(zhì)下得到的生物質(zhì)氣的組成變化。介紹了生物質(zhì)氣的凈化和重整過程，并對合成氣合成柴油和甲醇制汽油的工藝和研究進(jìn)

3、展進(jìn)行了簡單綜述。
　　在生物質(zhì)氣化合成液體燃料的全生命周期評估中，首先對生物質(zhì)氣化合成液體燃料的目標(biāo)和范圍進(jìn)行確定，并對系統(tǒng)邊界的確定做出相關(guān)假設(shè)。分別介紹了生物質(zhì)氣化間接合成兩種液體燃料的工藝流程，并列出兩種工藝的生命周期的物質(zhì)和能量清單。根據(jù)生命周期清單，依托Gabi軟件完成了生物質(zhì)氣化合成液體燃料兩種工藝的生命周期分析，按照生命周期評價指標(biāo)量化分析不同工藝對各環(huán)境因素的影響程度，并對比分析每種工藝模塊對環(huán)境影響的貢獻(xiàn)潛力。

4、研究發(fā)現(xiàn)，通過生物質(zhì)氣化合成液體燃料對全球變暖有緩解作用;各工藝對環(huán)境的影響主要集中在生物質(zhì)氣化階段;綜合對比發(fā)現(xiàn)，生產(chǎn)單位MJ能量的液體燃料，生物質(zhì)氣化經(jīng)甲醇法合成汽油對環(huán)境影響的加權(quán)更小。
　　分析了生物質(zhì)成本和收集范圍對生物質(zhì)氣化合成液體燃料經(jīng)濟(jì)性的影響。參考已完成建設(shè)的相關(guān)項目的可行性報告和經(jīng)濟(jì)性分析的數(shù)據(jù)完成年產(chǎn)10萬噸的液體燃料的經(jīng)濟(jì)性分析，并分析了生物質(zhì)氣化合成液體燃料的成本隨生物質(zhì)市場價格的波動。
　　生物質(zhì)

5、氣化經(jīng)甲醇法合成汽油的重要的工藝過程是甲醇制汽油。甲醇制汽油反應(yīng)放熱引起催化劑內(nèi)局部溫升過高，過高的局部溫升使得催化劑失活很快，為了緩解由于溫度過高引起的催化劑失活問題，在催化劑中添加稀釋劑來減緩局部超溫。首先用不同比例的石英砂與催化劑混合，發(fā)現(xiàn)加入稀釋劑對催化劑壽命延長有明顯的促進(jìn)作用，且催化劑與石英砂以2∶1的比例混合時，效果最為明顯。而后采用導(dǎo)熱系數(shù)更高的銅粉作為稀釋劑，實驗表明，以銅粉作為稀釋劑對催化劑壽命的延長效果更為顯著。說