生物质热裂解液化技术论文.doc

学科分类号 0803 化学化工学院生物质能源工程与技术课程论文 题 目 生物质热裂解液化技术 术 姓 名 李婷婷 婷 学 号 2010140443 3 指导教师 张吉林 林 林 目录 第1章 裂解液化技术概述 1 1.1 背景概述 1 1.2 热裂解液化分类 1 第2章 裂解液化技术应用现状 4 2.1 国内技术应用现状 4 2.3国内技术应用案例——长春生物质热裂解液化技术示范基地 6 第3章 裂解液化技术发展展望 8 3.1 概述 8 3.2 发展展望 8 3.3发展建议 9 附录 11 附录一 参考文献 11  裂解液化技术概述 1.1 背景概述 据预测，地球上可利用的石油将在今后几十年内耗竭，从长远看液体燃料短缺仍将是困扰人类发展的大问题。在此背景下，生物质作为唯一可转化液体燃料的可再生资源，日益受到重视。在20世纪80年代以前，在我国农村一直是直接燃烧生物质燃料作为生活用能。这种方式的热能利用效率低下，一般总能效率低于10%，大部分秸秆（3亿吨以上，占到60%左右）直接燃烧，另有大约20%作为牲畜饲料和工业原料，另20%作为肥料秸秆还用。 1.2 热裂解液化分类 生物质热裂解是生物质的一种热化学转化技术，主要用于生产生物油、热裂解油或生物原油。 生物质热裂解技术指的是在生物质完全缺氧或者有限氧供给条件下利用热能切断生物质大分子中碳氢化合物的化学键，使之转化为小分子物质的热降解。这种热降解过程最终生成液体生物油、可燃气体和固体生物碳3种，产物的比例根据不同的热裂解工艺和反应条件而发生变化。热裂解液化技术是以制取液态生物油为主要目的的方法。 热裂解液化工艺可分为快速热裂解工艺和常规热裂解及气化工艺。 工艺 快速热裂解工艺 常规热裂解及气化工艺 反应时间 极短 相对长点 产量 高 低 应用 广泛 较少 特点 迅速淬冷，初始产物没有降解成小分子不冷凝气体 生物质结构特性在简单分子生成过程中丢失 在极短的时间内完成，并且迅速淬冷，使初始产物没有机会进一步降解成小分子不冷凝气体，增加了液态生物油的产量，得到年度和凝固点较低的生物油，能够提供高产量、高品质的液体产物，广泛利用于生产当中。 为达液体产量最大化目的，生物质快速热裂解工艺需遵循：①高升温速率；②为500℃左右中等反应温度；③短气相停留时间。 常规热裂解及气化工艺 生物质的结构特性在简单分子生成过程中丢失，受到试验方法限制，产量不高，应用较少。 裂解液化技术应用现状 2.1 国内技术应用现状 在生物质的能源化利用领域中，生物质热裂解液化技术是目前世界上生物质能研究开发的前沿技术。我国在此方面的研究尚处于起步阶段，远远落后于国外。近年来，国内多家院校和科研单位在这方面开展了一些相关研究，沈阳农业大学在1995年引进了荷兰研制的生物质处理量50Kg/hd 锥式热裂解实验装置，并用松木粉做了一些生物燃油转化试验。 中国科学院化工冶金研究所与河北省环境科学院合作进行了热沙循环流化床生物质裂解液化实验研究，提出了用生物石灰做脱硫剂、脱硝剂的设想，并在做了一些有关具体工作。 1999年，山东理工大学在姚福生院士的带领下实现了玉米秸秆粉末的液化，生物油得率达到50%。设计制作了两代工业示范装置，具有自主知识产权。第一代工业示范装置加工能力为30Kg/h，第二代工业示范装置加工能力50Kg/h。 2012年7月31日 我国规模最大的生物质热裂解液化自动化生产装置在长春高新区投入运行，年处理量达一万吨，解决了厌氧投料、快速热裂解、热碳降温、气固分离、烟气净化及重油挂壁等难题。 2.2热裂解国外现状 在美国，生物质发电的总装机容量达到104MW,单机容量达10～25MW，占一次能源消耗总量的4%左右。沼气发电处世界领先水平,总容量已达340ＭＷ。纽约的斯塔藤垃圾处理站投资2x10 8美元,采用湿法处理垃圾，回收沼气，用于发电，同时生产肥料。 欧洲,是生物质能开发利用活跃地区。研究范围涉及到催化剂的选择,气化条件的优化和气化反应装置的适应性等方面,并已在工业生产装置中得到应用。德国对沼气发电入网进行补贴，以此来鼓励农户使用沼气技术，并拨专款对沼气技术进行开发和研究。根据德国沼气协会的计算，以德国目前的技术水准，每年可用沼气发电6x1010KW，占全部用电量的11%；荷兰Twente大学开发了旋