加拿大ENERKEM气化热解法生物质酒精技术简介

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生物质乙醇 -

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生物质乙醇一生物质能源的发展前景随着中国经济的高速增长,以石化能源为主的能源消费量剧增,在过去的20多年里,中国能源消费总量增长了2.6倍,对环境的压力越来越大。

2003年,中国二氧化碳排放量达到8.23亿吨,居世界第二位。

2025年前后,中国二氧化碳排放量可能超过美国而居首位。

2003年,中国二氧化硫的排放量也超过了2000万吨,居世界第一位,酸雨区已经占到国土面积的30%以上。

中国二氧化碳排放量的70%、二氧化硫排放量的90%、氮氧化物排放量的2/3均来自燃煤。

预计到2020年,氧化硫和氮氧化物的排放量将分别超过中国环境容量30%和46%。

根据我国的可持续发展战略,生物质能源的发展具有良好的发展前景。

二生物质能源的介绍2.1生物质生物质( biomass,生态学中常译为生物量)是在讨论生物能源( bioenergy)时常用的一个术语,指地球上所有活的和死的生物物质以及新陈代谢产物的总称。

具体来说,生物质资源( biomass resources)包括:所有动物和植物及其排泄物、农业和林业的废弃物、食品加工和林产品加工的下脚料、餐饮业的残羹、城市固体废弃物(municipal solid waste,MSW) 、生活污水( sewage) 、工业废水( black liquor)等。

据估算,地球上每年生产的生物质总量约1400~1800亿t (干物质)。

生物质是储存太阳能的独特单元,其内部蕴含着巨大的生物质能( biomass power) ,而这些能量最初来源于自养生物的光和作用。

生物质作为唯一可再生碳源,兼具无净碳排放、硫含量低和可生物降解等环境友好以及廉价的特点,这使得生物质能源成为世界各国竞相发展的可再生能源之一。

2.2生物质燃料生物质能源是指能够提供可更新能源供应品——生物燃料的主要构成部分,用以生产热能、动能和电能的那部分生物质资源。

该定义涵盖了两个要点:第一,生物质资源都是潜在的生物质能源,但二者并不等同,只有当生物质资源是用来生产人类所需的热能、动能和电能时才能被称为是生物质能源;第二,生物燃料是人类所要利用的那部分生物质能的载体。

生物质制酒精doc资料

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生物质制酒精生物质制酒精Biomass ethanol姓名:陈婷学院:化学化工学院专业:化工专业学号: 1001090303 班级:化工0903班指导老师:孔岩一、题目生物质制酒精二、课题技术背景1、生物质酒精的概况生物质酒精作为可再生能源不会枯竭,并且不会引起温室效应。

微生物发酵糖可以生产酒精。

目前在工业生产中用于发酵产酒精的微生物主要是酿酒酵母和运动发酵单胞菌。

包括秸秆在内的含有糖类物质的生物质都可能作为酒精发酵的原料,大分子物质的利用需先经过酶的降解。

生物酒精作为石油的替代物,其产业链还在继续延伸。

2、生物质酒精发展以及研究意义生物质酒精的应用可以带来巨大的经济、社会和环境效应,世界各国已经有了不同程度的研究和应用。

随着世界生物技术和工程技术的不断发展,高产菌株的获取越来越简单,发酵工艺也得到不断改进,这些都为生物质酒精的大规模生产提供了技术保证。

随着生物质酒精的研究领域和应用范围不断扩大,生物质酒精在可再生燃料市场中将占主要地位。

二、检索过程1 、选择检索词生物质 biomass 酒精alcohol 乙醇 ethanol2 、检索数据库以及检索年代列表三、检索式及检索结果1、中文数据库a、百度搜索引擎检索式:采用百度的高级检索,由于百度只有关键词这一字段,所以选择的检索式为:关键词=生物质生产乙醇,并且是包含以上全部关键词。

检索结果:在“高级搜索”中检索,找到相关网页约1,000,000篇,选择其中1篇:[1] 李东,袁振宏,王忠铭,廖翠萍,吴创之.中国科学院广州能源研究所,中国科学院研究生院.生物质合成气发酵生产乙醇技术的研究进展.[J].可再生能源,2006,(2):1~12. cnki:ISSN:1671-5292.0.2006-02-019b、万方数据库检索式1:Title:"生物质" KeyWords:酒精检索结果命中19条,选择其中1条如下:[1] 段钢,孙长平.杰能科国际生物工程有限公司,无锡. 酶在生物质转化为燃料酒精中的应用.[J].食品与发酵工业,2005,31(05):73~77.CNKI:SUN:SPFX.0.2005-05-023检索式2::KeyWords:生物质 Abstract:酒精检索结果:命中50条,选择其中1条如下:[1] 王倩,张伟,王颉,李长文.河北农业大学食品科学院,河北农业大学食品科学院. 生物质生产酒精的研究进展.[J].酿酒科技,2003,(03). TS262.2 TS261.4 TS261.2C、中国期刊全文数据库(CNKI)(该数据库均提供原文)检索式1:(篇名=(生物质)and关键词=(酒精or 乙醇)and篇名=(酒精or乙醇)检索结果命中60条,选择其中2条如下:[1] 张宁,蒋剑春,程荷芳,曾凡洲.中国林业科学研究院林产化学工业研究所国家林业局林产化学工程重点开放性实验室. 木质纤维生物质同步糖化发酵(SSF)生产乙醇的研究进展.[J].化工进展,2010,29(02):238~242.CNKI:SUN:HGJZ.0.2010-02-014[2] 曾凡洲,蒋剑春,卫民,陈育如.中国林业科学研究院林产化学工业研究所,生物质化学利用国家工程实验室,国家林业局林产化学工程重点开放性实验室,南京师范大学生命科学学院. 生物质水解发酵生产燃料乙醇的研究进展.[J].生物质化学工程,2009,43(02). CNKI:SUN:LCHG.0.2009-02-014检索式2:(篇名=(生物质)and摘要=(酒精or 乙醇)and篇名=(酒精or乙醇)检索结果命中52条,选择其中2条如下:[1] 张维特,时旭,欧杰,李柏林,杨建强,胡翔,房建孟,何培民.上海海洋大学水产与生命学院,上海海洋大学食品学院,国家海洋局北海分局. 酸法水解绿潮藻生物质及发酵制乙醇的效果.[J]. 上海海洋大学学报,2011,(01).CNKI:SUN:SSDB.0.2011-01-022.[2] 施雪华,余敏,曲有鹏,李冬梅,冯玉杰.上哈尔滨工业大学市政环境工程学院,哈尔滨工业大学生物工程研究中心. 利用木质纤维素类生物质生产燃料酒精.[J]. 酿酒,2008,(06). CNKI:SUN:NJZZ.0.2008-06-031.(2)外文数据库(CA)检索结果:[1] Nick Nagle,Kelly Ibsen,Edward Jennings. A process economicapproach to develop a dilute-acid cellulose hydrolysis process to produce ethanol from biomass.[J].Applied Biochemistry andBiotechnology ,1999:595~607.ISSN: 0273-2289.[2] Van Draanen,Arlen,Mello,Steven. Production of ethanol and other fermentation products from biomass.[J].CHEMCATCHEM,2011,3:490~511.10.1002/cctc.20100345.[3] Kadam, K. L.,Schmidt, S. L.Evaluation of Candida acidothermophilum in ethanol production from lignocellulosic biomass.[J]. Applied Microbiology and Biotechnology, 48(6), 709-713(English) 1997 Springer-Verlag.ISSN: 0175-7598.四、综述在世界石油资源加速枯竭、国内粮食阶段性过剩、环境污染日益严重的大背景下,十多年来,我国生物质液体燃料产业发展迅速。

利用生物质生产酒精的方法及其工艺流程

利用生物质生产酒精的方法及其工艺流程

利用生物质生产酒精的方法及其工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。

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生物质热解燃料油

生物质热解燃料油

生物质热解燃料油制备和精制技术摘要:能源问题在世界经济中具有战略意义。

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,生物质能作为唯一可转化为液体燃料的可再生资源,正日益受到重视。

由生物质转化而来的燃料比较干净,有利于环境保护。

同时使用这类燃料也有助于减少温室气体的排放。

实际上这也是很多发达国家开发生物质能的主要动力。

生物质能是通过光合作用以生物形态储存的太阳能,可作为能源利用的生物质包括林产品下脚料,薪柴,农作物秸秆及城市垃圾中的生物质废弃物等。

目前生物质的直接燃烧已不能满足人们对能量的需求,由生物质直接液化制取燃料油将是下世纪有发展潜力的技术,它主要包括生物质的裂解和高压液化两类。

此外还可将生物质气化后再由气体产品生产液体燃料,也可将生物质水解后发酵制燃料酒精。

关键词:生物质废弃物热解燃料油制备精制技术可再生一、生物质燃料油的制备1. 生物质裂解制燃料油裂解是在无氧或缺氧条件下,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。

裂解中生物质中的碳氢化合物都可转化为能源形式。

和焚烧相比,热解温度相对较低,处理装置较小,便于造在原料产地附近。

生物废弃物的热解是复杂的化学过程,包含分子键断裂,异构化和小分子的聚合等反应。

通过控制反应条件(主要是加热速率,反应气氛,最终温度和反应时间),可得不同的产物分布。

据试验,中等温度(500-600℃)下的快速裂解有利与生产液体产品,其收率可达80%。

裂解中产生的少量中热值气体可用作系统内部的热源,气体中氮氧化合物的浓度很低,无污染问题。

国际上近来很重视这类技术,除了从能源利用考虑外,还因生物油含有较多的醇类化合物,作汽车用油时不必为提高辛烷值而外加添加剂。

其油品基本上不含硫,氮和金属成分,可看作绿色燃料,对环境影响小。

1.1 裂解工艺国外已发展了多种生物质裂解技术,以达到最大限度地增加液体产品收率的目的。

生物燃料——生物乙醇

生物燃料——生物乙醇

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酵母的营养条件
(1) 碳源。酿酒酵母可利用的碳源包括各种有机化合物中的碳,如葡 萄糖、甘露醇、半乳糖和D-型果糖,但不能直接发酵木糖等五碳糖,然 而,如果木糖转化为木酮糖以后,就可被酿酒酵母利用生成乙醇。在缺 乏六碳糖时,也能利用甘油、甘露醇、乙醇或其他醇类,有些有机酸 (乳酸、乙酸、苹果酸、柠檬酸)也可作为后备碳源。 酵母在发酵麦芽 糖和蔗糖为乙醇前,这两种双糖要事先被酵母的相应的酶水解成单糖。 当培养条件从厌氧转换到有氧时,酵母发酵葡萄糖的能力减弱,但发酵 蔗糖的能力提高1.5倍。酵母只有在培养基中没有葡萄糖和果糖时,才发 酵麦芽糖。
生物发酵法是以淀粉质原料、糖蜜原料或纤维素等原料,通
过微生物代谢产生乙醇,该方法生产出的乙醇杂质含量较低,
广泛应用于饮料、食品、香精、调味品、化妆品和医药等工
业。
2021/5/23
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生物发酵法生产乙醇的基本过程可总结为:
转化
微生物发酵
提取
原料

乙醇醪液
乙醇
我国乙醇年产量为300多万吨,近年有逐渐增加的趋势,仅 次于巴西、美国,列世界第三位。其中,发酵法占绝对优势, 80%左右的乙醇用淀粉质原料生产,约10%的乙醇用废糖蜜 生产,以亚硫酸盐纸浆废液等纤维原料生产的乙醇占2%左右, 化学合成法生产的乙醇仅占3.5%左右。随着生物技术的发展 及现实需求,以纤维素为原料的大规模乙醇发酵生产已经提
生物质生物转化技术———— 燃料乙醇
主讲:由耀辉
2021/5/23
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乙醇简介
乙醇俗称酒精,是一种传统的基础有机化工原料,广泛应用 于有机化工、日用化工、食品饮料、医药卫生等领域。随着 人类对能源需求的增加,乙醇作为汽车替代燃料越来越受到 重视,全球生物燃料乙醇的发展已经超过任何一种替代燃料。 生物燃料乙醇主要由玉米、小麦、薯类等植物淀粉或糖蜜通 过微生物发酵而来。近年来,用农林废弃物等植物纤维进行 乙醇生产的研究成为全球生物质能研究的热点。燃料乙醇作 为内燃机代用燃料具有独特的优势。

醋酸和醋酸酯加氢制乙醇技术进展

醋酸和醋酸酯加氢制乙醇技术进展

第3期乙醇是目前世界上生产历史最悠久、产量最大的发酵工业产品,广泛应用于食品、化工、医药、染料、国防等行业,同时是十分重要的清洁能源,不仅可替代四乙基铅作为汽油的防爆剂,还可以制造乙醇汽油,大大减少汽油燃烧时对环境的污染,未来市场前景极为广阔。

目前乙醇仍主要通过粮食发酵的方法生产,然而顾虑粮食安全问题,粮食发酵法的发展已受限,开发经济高效的非粮乙醇生产技术已成为热点,近年各种乙醇生产新技术的开发已取得很大进展。

鉴于中国的资源特点,煤制乙醇和纤维素乙醇一起,将成为中国未来能源化工产业的重要组成部分。

煤、天然气、生物质等气化制得合成气,再由合成气制乙醇,是当前热门的研究路线。

由合成气制乙醇有直接法[1]和间接法两大类,各有优缺点。

醋酸加氢制乙醇是一种合成气间接制乙醇技术,首先由合成气生产甲醇,甲醇羰基化合成醋酸,然后醋酸直接加氢或酯化后加氢制取乙醇。

近年,技术上的突破已使该法成为当前具有吸引力的乙醇生产路线之一。

1醋酸直接加氢制乙醇技术1.1塞拉尼斯TCX 工艺塞拉尼斯公司是醋酸等乙酰基产品世界上最大的制造商之一,乙酰基中间体占塞拉尼斯的总销售额约45%。

其通过新技术的开发继续强化在这一领域的领导地位。

在醋酸直接加氢领域,塞拉尼斯已申请了很多专利[2],涉及醋酸加氢制乙醇[3鄄15],制乙酸乙酯[16,17],制二乙醚[18],制乙醛[19]并进而生产醋酸乙烯[20],制乙烯进而生产醋酸乙烯[21],制丙酮进而生产异丙醇[22]等。

早在1984年,塞拉尼斯公司就获得了关于羧酸直接还原生产酯类和醇类的专利,但该包含钌化合物和路易斯酸金属氯化物的均相催化系统,反应压力高,醋酸转化率低,效果不理想。

TCX 工艺是该公司新开发的多相固定床醋酸气相直接加氢制乙醇专有技术。

其突破是,新型负载低质量分数贵金属的催化剂的应用,大大降低了反应压力,转化率高,选择性好,催化剂寿命延长。

目前,该技术正在建设工业示范装置。

生物质热解气化技术应用领域

生物质热解气化技术应用领域

生物质热解气化技术应用领域生物质热解气化技术是一种将生物质原料转化为可再生能源的技术。

它通过加热生物质,在无氧或低氧条件下使其分解产生可燃气体,如合成气和油烟等。

这项技术具有广泛的应用领域,下面将从能源领域、环境保护和农业利用等方面进行介绍。

在能源领域,生物质热解气化技术可以用于生产可再生能源,如生物质气体和生物燃料。

生物质气体可以作为替代天然气的能源供应,广泛应用于发电、供暖和工业生产等领域。

生物燃料可以用作替代传统石油燃料的能源,用于汽车和船舶等交通工具,减少对化石能源的依赖,降低碳排放。

在环境保护方面,生物质热解气化技术可以有效处理生物质废弃物,如农作物秸秆、木屑和食品残渣等。

这些废弃物通常会被焚烧或填埋,造成环境污染和资源浪费。

通过热解气化技术,这些废弃物可以被转化为有用的能源,减少对自然资源的开采,同时还能减少二氧化碳等有害气体的排放,有利于环境保护。

在农业利用方面,生物质热解气化技术可以将农作物秸秆等农业废弃物转化为有机肥料。

传统的农作物秸秆通常会被焚烧或直接丢弃,造成了资源的浪费。

而通过热解气化技术,这些废弃物可以被转化为有机肥料,用于土壤改良和农作物生长,提高农田的产量和质量。

生物质热解气化技术还可以应用于木材加工、生物医药和生物化工等领域。

在木材加工方面,生物质热解气化技术可以将木材废弃物转化为有用的能源和化工原料。

在生物医药和生物化工领域,生物质热解气化技术可以利用生物质原料提取药物和生物活性物质,开发新型的生物医药和化工产品。

生物质热解气化技术具有广泛的应用领域。

它可以为能源领域提供可持续发展的能源供应,同时也可以解决环境污染和资源浪费等问题。

随着技术的进一步发展和创新,相信生物质热解气化技术将在更多领域发挥重要作用。

生物质热解气化技术

生物质热解气化技术

生物质热解气化技术
电子科技大学硕士学位论文
生物质热解气化技术
摘要
随着经济的发展,人类对于能源的需求量也在不断的增加,而传统的化石燃料由于质量逐渐减少和污染排放量的增多,使得我国必须寻求替代能源。

生物质是一种可以取代传统化石燃料的清洁替代能源,其中还存在着大量未开发利用的可再生能源。

然而,由于生物质是复杂的有机物质,催化转化技术难以进行,受转化效率限制。

因此,将生物质在高温热解气化反应中转化为燃料气和其他催化剂的气相活
性物质,是高效减少生物质污染物浓度的有效手段,是当前生物质转化技术研究的热点,也是未来生物质能源开发利用的重点。

本文的研究重点为热解气化技术在生物质转化中的研究进展及可能的应用,主要包括四个方面:生物质热解气化机理研究,催化剂包衣材料研究,多元组分生物质转化及反应机理研究以及生物质热解气化技术的应
用研究,并对今后的研究方向进行了总结和展望。

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加拿大ENERKEM气化热解法生物质酒精技术简介
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ENERKEM气化热解技术与气化焚烧的区别•ENERKEM气化热解技术的要点是通过控制空气或者氧气的供给,使得很小部分的原材料燃烧,产生的热能供给剩余的大部分原材料的热解,是一个自动的热化学反应过程,整个气化热解过程只有10秒钟;
•热解又称干馏、热分解或炭化,是指有机物在无氧或缺氧的状态下加热,使之分解的过程。

即热解是利用有机物的热不稳定性,在无氧或缺氧的条件下,利用热能使化合物的化合键断裂,由大分子量的有机物转化为小分子量的可燃气体/液体/固体的过程;
•热解和焚烧的相似之处:两者都是热化学转化过程;
•热解和焚烧的主要区别:
(1)焚烧的产物主要是CO2和H2O, 而热解产物主要是可燃的低分子化合物, 气态的有H2、CO、CH4和CxHy等;
(2)焚烧是固体废物中的主要可燃物质碳和氢的氧化反应, 是一个放热过程,而热解则是一个吸热过程,需要吸收大量的热量来使有机化合物分解。

(3)焚烧只能将产生的热量用来即时发电或供热,而热解的产物是燃料气及燃料油可再生利用,且易于贮存和运输。

ENERKEM技术的工艺路线
ENERKEM技术的环保优势
•非粮作物为原材料--来源广泛--第二代生物质能源;
•原材料预处理脱水阶段可以产出饮用级别的水,生产工艺不耗水;•非发酵法工艺--节省大量水资源--亦无大量污水产生;
•可控有限燃烧为热解供热,节省能源,亦无有机物焚烧时产生的酸性气体如HCI,HF,NOx的二次污染;从而也没有酸性气体对设备的腐蚀;•热解式气化--低温缺氧热解(700度/3个大气压以下),碳源转化充分(95%),不产生如二恶英,呋喃等含氯高分子剧毒气体(700-850度);•有限燃烧--无直火焚烧炉搅拌作用--极少产生含Hg,Ph,As,Pb的飞尘;•气化后可燃气体纯度高,H2/CO/CO2比例精确,氯/硫/重金属含量低,便于液化成甲醇乙醇,分离的不纯气体可再回用提纯,增加产量;•固态废渣数量少(15%),无公害可直接填埋,亦可用于生产建材;•绿色生产体系,满足严格的北美环保排放标准。

•出色的节能减排项目。

ENEKEM技术的绿色生产体系
•水处理装置-100%循环使用;
•氯中和装置;
•硫回收装置;
•NH3气体净化装置;
•气态水银Hg稳定装置;
•挥发性As砷离子溶解吸收装置等。

•ENERKEM工艺无废渣废水废气排放,无噪音污染。

符合严格的北美工业排放标准。

ENEKEM技术垃圾项目的环保数据(红色数据为目前国内同类项目能够达到的最佳指标)
ENEKEM技术的经济数据
1吨脱水后含水量低于20%的分类市政垃圾,工业废物如有机污泥,含油污泥,废旧沥青,重油渣等,废旧木材,林业废物,农业废物,或灌木材可生产360升乙醇(可驱动小车行程2500公里),100升饮用水,残留150公斤胶状物可用于生产建筑材料或玻璃,无废弃物,无填埋。

ENERKEM工艺还是能源自给自足型,装置能耗是不到其生产能源的10%,杂质气体发电就满足生产用电要求。

ENERKEM项目投资概算
ENERKEM技术的多元后续工艺和产品
ENERKEM技术可以将来源广泛的废旧材料,工业林业农业废物或灌木材等转变成:1, 第二代生物质甲醇乙醇;2, 低聚合成汽油;3, 生物质二甲醚;4, 费托法合成柴油。

ENERKEM气化技术可以直接燃气发电单轴燃气轮机余热锅炉蒸汽轮机循环联合机组示意图
ENERKEM已建成的工业示范项目
标准的使用10万吨生物质原料年产4万吨乙醇的成套装置
埃德蒙顿项目现场总图
4套标准单元装置并联/每年使用4x10万吨生物质原料来生产16万吨乙醇的成套装置GREENFIELD项目现场实景图
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标准的使用10万吨分类生活垃圾年产4万吨乙醇的成套装置
密西西比项目效果图
ENERKEM创新实干的研发团队公司的科学家, 专家和博士后, 工程师已研发该技术20年
ENERKEM对中国市场的重视
2008年9月ENERKEM公司董事长亲自访问中国与国家林业局洽谈合作
2010年ENERKEM副总裁考察上市公司桑德集团洽谈合作
ENERKEM对中国开放的多元合作方式
•合资企业
•技术转让
•设备销售与服务
•许可证
•合作生产
•中国研发中心:
•高含水有机原材料的节能干燥技术;
•超低温(350度)可控制有限燃烧直接热解气化技术;
•石油焦的可控制有限燃烧直接热解气化技术;
•煤炭的可控制有限燃烧直接热解气化技术。

ENERKEM近期与中国合作的重点领域•以沙漠,半沙漠,荒漠化土地和盐碱地植物沙柳/红柳/太阳草为原料;
•以市政生活垃圾为原料;
•以纸厂/印染厂的初级污泥为原料;
•以油田含油污泥为原料。

热诚欢迎各界的合作意向
加拿大绿洲企业有限公司。

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