Page 74 - 能源动力工程的发展与展望
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D 能源动力工程的发展与展望
evelopment and Prospects of Energy and Power Engineering
备。为解决生物质气化过程中气化不完全产生的焦油、颗粒、碱金属、含氮化合
物等不同浓度的污染物,人们正研究采用催化剂来提高气化率和消除气化中的焦
油。寻找低成本和高热值的生物质气化技术是生物质热解气化技术发展的一个重
要方向。
(三)生物质液体燃料技术
生物质液体燃料主要包括燃料乙醇、生物柴油生物质裂解油和生物质合成燃
料等。近 20 年来,利用甘蔗、玉米等糖和淀粉类原料制取燃料乙醇,利用动植
物油脂制取生物柴油的技术已经逐步实现商业化。目前玉米乙醇、生物柴油等第
一代液体生物燃料已经逐步应用于国内外工农业生产,成为石油燃料的有力补充。
然而,由于玉米乙醇、生物柴油以粮食、油料种子为原料,须占用大量耕地,与
国家粮食安全存在矛盾,不可能在中国进行大规模生产,因此近年来生物质液体
燃料的原料开始从粮食作物向非粮作物以及农林废弃物转变。从资源可持续供给
和取得根本性技术突破的角度看,生物质热解液化、生物质气化合成燃料具有更
加宽泛的资源基础和广阔的发展应用前景,与纤维素燃料乙醇一起通称为第二代
生物质液体燃料。中国的第二代生物质液体燃料技术尚处于实验研究阶段,加大
其研发示范力度,对尽快实现中国中远期规模化替代石油资源具有重要的科学和
现实意义。生物质热解液化是在无氧条件下,利用热能切断生物质大分子中的化
学键,使之转变为低分子物质的过程。生物质热解液化制燃料油是最有开发潜力
的技术之一。
自 20 世纪 80 年代以来,欧美等发达国家在生物质热解液化方面做了大量的
研究工作。荷兰、美国最先开展该方面的研究,其中美国的热解实验装置最高产
油率达 70%,荷兰 BTG 生物质技术公司已于 2005 年 6 月在马来西亚建成一套日
处理 50t 椰子壳和棕榈壳的旋转锥式生物质热解液化装置,所产生物油全部返销
欧洲用于燃烧发电和精制试验。国际能源署对该技术进行多年的跟踪调查和分析
评价,认为该技术比其他技术可获得更多的能源和更大的效益。生物质气化合成
燃料是一种间接液化技术,是生物质热化学转化利用的主要方式之一。产品包括
费托合成燃料(汽油、煤油、柴油等)及含氧化合物燃料(甲醇、二甲醚)。合
成燃料产品纯度较高,几乎不含 S、N 等杂质,燃烧后无黑烟排放;合成气还可
经过分离提纯制取氢气,用于燃料电池发电;合成燃料的尾气可用于发电和供热;
气化产生的废渣是优质的农业生产肥料,可提炼高附加值产品;由燃气中分离出
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