生物質(zhì)熱解提質(zhì)液體燃料綜合評價研究.pdf

1、尋求低能耗、低排放的新型車用燃料來替代傳統(tǒng)化石燃料，減少石油依賴，尋求能源環(huán)境與經(jīng)濟的和諧發(fā)展是我國能源發(fā)展大勢與當務(wù)之急。生物質(zhì)快速熱裂解技術(shù)被廣泛視為最有前景的生物質(zhì)轉(zhuǎn)化利用技術(shù)之一，其產(chǎn)物生物熱解油具有替代或部分替代車用燃料的巨大潛力，但需進行超臨界介質(zhì)下的催化提質(zhì)以改進其低熱值高粘度酸性的不足，實現(xiàn)生物油向內(nèi)燃機用含氧液體燃料轉(zhuǎn)化。
　　本文以國家重點發(fā)展計劃（973計劃）項目“生物質(zhì)制取高品位液體燃料基礎(chǔ)問題研究”(20

2、13CB228100)為依托，開展了超臨界乙醇介質(zhì)下生物油向內(nèi)燃機用提質(zhì)燃油轉(zhuǎn)化的內(nèi)燃機應(yīng)用分析和工藝能耗環(huán)境性能評估，綜合考量了生物質(zhì)熱解超臨界提質(zhì)燃油作為車用化石燃料替代能源的前景。
　　本文評估對象為生物原油經(jīng)減壓蒸餾脫水處理，在超臨界乙醇介質(zhì)中提質(zhì)改性并分離出的中質(zhì)成分脫水制得提質(zhì)燃油。基于課題組之前提質(zhì)燃油的產(chǎn)率與成分分析結(jié)果，配置了具有較佳理想產(chǎn)物得率的三組模型油，在單缸汽油機上展開了摻燒燃油燃燒排放特性的研究。排放結(jié)

3、果表明更高比例模型油摻燒對應(yīng)更低的污染物HC與CO排放，NOx則略有上升。100％模型油HC與CO減少幅度分別達到33.4％和60.9％，NOx增加32.6％。模型油的試驗結(jié)果顯示生物提質(zhì)燃油具有良好的汽油機應(yīng)用潛力。
　　其次對提質(zhì)燃油進行全生命周期分析，得到超臨界乙醇提質(zhì)制取生物油全流程總不可再生能耗0.295MJ/MJ，GHG排放為25.05g eq.CO2/MJ，兩項指數(shù)均遠低于傳統(tǒng)汽柴油。其中由于較多的乙醇和電能消耗使得

4、提質(zhì)改性過程為最大化石能源消耗（占比37.94％）和GHG排放（占比40.91％）流程，但因隨規(guī)模效應(yīng)與二代纖維素乙醇技術(shù)的發(fā)展，能耗和排放指數(shù)有相當大的降低潛力。
　　進而對我國現(xiàn)階段制取燃料乙醇、生物柴油的工藝進行進行化石能源消耗和GHG排放分析，將熱解提質(zhì)油全生命周期結(jié)果與上述生物質(zhì)基燃料和汽柴油進行對比，得到熱解提質(zhì)生物油不可再生能耗與GHG排放兩項指標低于木薯燃料乙醇54.6％和63.7％，低于纖維素乙醇28.0％和54