生物质资源转化与利用-第一章-绪论分解.ppt

生物质的开发与利用举例 生 物 乙 醇 生 物 柴 油 生物质能源 燃料乙醇/生物乙醇 生物乙醇：乙醇又称酒精，是由C、H、O三种元素组成的有机化合物，乙醇分子式C2H5OH，相对分子质量为46.07。 生物乙醇应用状况 ：燃料乙醇的生产工艺已经比较成熟，目前巴西、美国等国家的燃料乙醇生产已经实现规模化、产业化。 淀粉质原料 主要有甘薯、木薯、玉米、马铃薯、大麦、大米、高粱等。 燃料乙醇主要原料 其它原料 如造纸厂的硫酸盐纸浆废液、淀粉厂的甘薯淀粉渣和马铃薯淀粉渣等。 糖质原料 主要是甘蔗、甜菜等。 纤维素原料 纤维素原料是地球上最有潜力的乙醇生产原料，主要有农作物秸秆、森林采伐和木材加工剩余物、柴草等。 保质期短（一个月） 分层，打不着火 蒸发潜热大 热值低 腐蚀金属 与材料适应性差 销售乙醇汽油要比普通汽油在调配、储存、运输、销售各环节要严格得多。 可再生能源，资源丰富 减少排放 提高汽油的辛烷值和抗爆性 积碳减少 增加含氧量，使汽油充分燃烧 燃料乙醇的优点 燃料乙醇的缺点 主要国家燃料乙醇应用状况比较 国家 原料 2010年产量 推广使用 使用的乙醇燃料 巴西 甘蔗 300亿升 全国范围推广，并成功应用于航空领域，是世界上唯一一个不用纯汽油的国家。 含水乙醇、乙醇汽油（20%-25%）、乙醇柴油 美国 90%为玉米 460亿升 中北部地区，西部各州实行区域封闭销售。 E10乙醇汽油、E85乙醇汽油 中国 玉米50% 薯类23% 高粱13% 糖类11% 22.8亿升 河南、安徽和东北三省全省封闭推广； 湖北、山东、河北、江苏等省27个市成为试点。 E10乙醇汽油 生物柴油 (biodiesel ) 生物柴油是指由动植物油脂（脂肪酸甘油三酯）与醇（甲醇或乙醇）经酯交换反应得到的脂肪酸单烷基酯，最典型的是脂肪酸甲酯。 RCOOCH3或RCOOC2H5 R：12~24 副产品：产生大量的甘油 凝固点高(1.7-15.6℃) 低温流动性差 单位热量稍低（热值低） 具有老化倾向，易氧化，需避光，避空气保存 可再生能源 环保性（硫、芳烃含量低，尾气排放污染物少） 易降解，毒性低 十六烷值高，燃烧性能好 安全性能，闪点较高 润滑性好，减少发动机的磨损 含水率较高，有利于降低粘度，提高稳定性 生物柴油的优点 生物柴油的缺点 主要国家生物柴油应用状况比较 国家 原料 2013年生产能力 欧盟 菜籽油 1050万吨 美国 大豆 130 万吨 德国 菜籽油、豆油 500万吨 林木及 其他生物质 甘蔗 其他可再生能源 石油 天然气 煤炭 核 水电 13.1% 13.9% 2.7% 38.4% 9.3% 6.4% 1.2% 15.0% 2005年巴西的能源比例图 生物能源开发计划的宣传画 汽油：2.26雷亚尔/升 酒精：0.85雷亚尔/升 “乙醇，世界需要，巴西拥有” 目前，全球生物质能源在能源消费结构中的平均比重为13．6％，发达国家平均只有6％，而巴西已经超过40％，处于世界绝对领先地位。 甘蔗酒精是巴西生物质能源的主要构成部分，约占巴西全部能源的13.9%。 政府规定所有的汽油燃料中都必须添加20%的乙醇。 巴西全国的加油站几乎找不到纯正的汽油 国家乙醇计划 1975年 2004年 2006年 能源独立 1980年 ?汽车采用乙醇发动机 实施生物柴油的临时法令 1999年 2006年 2008年 2005年 签署了“发展生物基产品和生物能源”总统令 签署的《能源法案》中的乙醇训令 到2025年，用其替代75%的中东石油进口 主张重点投资清洁能源技术，引领一场“绿色工业革命” 欧盟 全球生物柴油的生产中心 100亿公升 2010年 2000-2010年世界生物柴油产量 2000多个加油站提供纯生物柴油 生物柴油发展最成功的国家 29亿升/2010年 排名 国家 2 法国 3 西班牙 4 意大利 23个生物柴油工厂 吉林燃料乙醇公司 黑龙江华润酒精有限公司 安徽丰原集团 国家首批燃料乙醇定点生产企业 河南天冠集团 2015年3月21日，生物航油航班首飞上海虹桥飞抵北京，可减少CO2排放量50-80%。 50%航空生物燃料与50%传统石化航油混合的燃料。 2 此次飞行使用的生物航油是由中国石化自主研发，以餐饮废油作为生产原料，在加氢处理后与传统航油掺混后得到的混合油。 1.2.7中国生物质能的开发与利用现状 固体生物质燃料 固体生物质燃料分为生物质直接燃烧或压缩成型燃料及生物质与煤混合燃烧为原料的燃料。生物质燃烧技术是传统的能源转化形式。 气体生物质燃料 气体生物质燃料包括沼气、生物质气化制气等。 液体生物质燃料 主要指通过生物质资源生产的燃料乙醇和生物柴油，可以替代由石油制取的汽油和柴油。以粮食作物为原料