生物質熱解提質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)展大勢與當務之急。生物質快速熱裂解技術被廣泛視為最有前景的生物質轉化利用技術之一，其產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下的催化提質以改進其低熱值高粘度酸性的不足，實現(xiàn)生物油向內燃機用含氧液體燃料轉化。
　　本文以國家重點發(fā)展計劃（973計劃）項目“生物質制取高品位液體燃料基礎問題研究”(20

2、13CB228100)為依托，開展了超臨界乙醇介質下生物油向內燃機用提質燃油轉化的內燃機應用分析和工藝能耗環(huán)境性能評估，綜合考量了生物質熱解超臨界提質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，在超臨界乙醇介質中提質改性并分離出的中質成分脫水制得提質燃油?；谡n題組之前提質燃油的產率與成分分析結果，配置了具有較佳理想產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

3、果表明更高比例模型油摻燒對應更低的污染物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％。模型油的試驗結果顯示生物提質燃油具有良好的汽油機應用潛力。
　　其次對提質燃油進行全生命周期分析，得到超臨界乙醇提質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)模效應與二代纖維素乙醇技術的發(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，將熱解提質油全生命周期結果與上述生物質基燃料和汽柴油進行對比，得到熱解提質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