基于学习曲线的生物质成型燃料补贴政策研究

通过对中国生物质成型燃料产业的调研与分析,结合该产业的发展轨迹和国家相关的规划目标,构造中国生物质成型燃料的学习曲线,利用该曲线来预测中国固体成型燃料成本的变化趋势。在此基础上,研究如果2020年我国生物质成型燃料利用量要达到5 000万吨的规模,应该如何量化并制定政府的补贴政策。结果表明,若要在2020年实现将生物质成型燃料的商业化并达到5 000万吨的利用量,生物质成型燃料的成本需降低至462元/吨,此时学习系数为0.509,学习率为70.2%。为促使生物质成型燃料的技术进步和产业化发展,需要在2020年以前对该产业进行财政补贴,最大补贴规模为2016年的6亿元,从2012年到2020年的累计补贴为41.24亿元。     

生物质催化制备甲烷的反应路径和催化剂研究进展

甲烷是氢碳比最高的烃,也是一种具有较高燃烧热值的清洁能源。在生物质制备甲烷的方法中,生物质发酵法和生物质合成气发酵法因活性菌的温度敏感性而受到限制。因此,本文介绍了近年来生物质合成气催化制备甲烷的反应机理及相应的催化剂体系研究进展,重点讨论了合成气中CO甲烷化和CO 2甲烷化反应机理,以及催化剂中活性成分、载体、助剂对甲烷化的影响。同时,介绍了反应条件温和的生物质催化水热法,简述了反应路线及近年来的研究现状。最后,从技术的角度对该甲烷化的反应机理和高效、稳定的催化剂研究进行了展望。     

国外生物液体燃料发展和示范工程综述及其启示

概述了国内外利用农林废弃木质纤维素、能源作物和生活垃圾等生物质制备生物液体燃料的发展现状和工程进展动态,着重讨论了美国、巴西、欧洲、加拿大等国促进生物液体燃料发展的政策和法规,介绍了各国在纤维素乙醇、油脂加氢、气化-费托合成液态烃等生物液体燃料制备技术的大型运行及在建工程装置,分析了中国该领域的基础,分析了生物液体燃料发展中存在的主要障碍,如原料成本高及供给不确定,高生产成本及政策不确定性。提出继续研发高效的生物液体燃料技术路线、加大中试和示范工厂建设和投入、开展生物液体燃料生产企业与航空公司及与传统能源化工公司的合作等促进其未来发展的建议与方向。同时应立足国情,加强国家层面的生物液体燃料使用目标,完善政策保障,建立反映各类能源环境成本的能源价格和税收制度,为生物液体燃料能源产业发展建立公平的竞争环境。     

稻壳和木粉在内循环流化床气化炉中气化实验研究

本文主要以稻壳和木粉为原料在内循环流化床气化炉中进行气化实验的研究,测试了温度对当量比的反影响,及对气体成分、气体热值等的影响,并比较内循环流化床气化炉中气化效率与碳转化率的影响。结果表明:在一定温度范围内,温度与当量比呈一定的线性关系,且床温中密相区温度对当量比的影响最大,是其它两温度的斜率的2倍;一旦内循环流化床结构固定,同一高度温度将在一定范围内变化,而不随着当量比的变化而变化;床层密相区温度影响着一氧化碳、氢气、甲烷等气体的组成,同时影响着气体的热值。稻壳与木粉在内循环流化床气化炉中的气化效率最大值相近,接近60%,但木粉的相对稳定。     

生活有机垃圾厌氧发酵联产氢气和甲烷

以模拟的生活有机垃圾为原料,进行批式中温厌氧发酵联产氢气和甲烷。结果表明,与单独产氢相比,生活有机垃圾厌氧发酵联产氢气和甲烷能够显著提高能源回收效率。在产氢阶段,COD降解率为26.24%,且主要转化为中间代谢产物(如乙酸和丁酸),气体成分主要为氢气和二氧化碳,没有甲烷生成,氢气含量为31%～67%,挥发性固体(VC)氢气产率为55.4mL/g,能源回收率为3%(以热值计算)。在产甲烷阶段,中间代谢产物基本转化为甲烷,气体成分主要为甲烷和二氧化碳,没有氢气生成,甲烷含量稳定在68%～78%,VS产甲烷率为270.9mL/g,能源回收率为48.5%。整个厌氧发酵联产氢气和甲烷过程的COD去除率为60.65%,总能源回收效率为51.5%。     

农林废弃物制备低碳烯烃系统优化及物质与能量转化分析

该文利用AspenPlus软件对农林废弃生物质固定床气化、经甲醇制备低碳烯烃工艺路线进行了系统综合模拟,以研究生物低碳烯烃系统的物质和能量转化效果。以生成1t低碳烯烃的生物质原料消耗量RF、耗水量RH2O和耗电量Relec及低碳烯烃能量效率和系统总能量效率ηole和ηT等为性能评价指标,重点分析了气化水蒸气及富氧气与原料质量比(S/B和O/B)、合成气氢碳比和甲醇合成平衡温度等系统参数对系统性能的影响。并运用基于低位热值的能量分析方法,对优化条件下系统的物质和能量转化进行分析评价。结果表明:在S/B=0.26,O/B=0.14,合成气氢碳比为2.0和合成甲醇温度为245℃下,低碳烯烃制备系统性能较优,RF、RH2O、Relec、ηole和ηT分别为7.86 t/t、15.9 t/t、4.12 MWh/t、40.7%和43.0%。系统可实现电力自供,系统耗水主要用于补充冷却塔空气带出的蒸发水。系统能量损失主要来源于空冷换热、冷却塔蒸发散热及排空尾气,占生物质原料能量的24.1%。