生物质液体燃料
生物质与生物质能 生物质液体燃料
生物质乙醇 生物质热解油 生物柴油
生物质与生物质能
生物质——一切直接或间接利用绿色植物光合 作用形成的有机物质。包括所有的动物、植物、 微生物及其排泄与代谢物等。 生物质能——就是太阳能以化学能形式贮存在 生物质中的能量形式，即以生物质为载体的能量。 是唯一一种可再生的碳源。这些能量是人类发展 所需能源的源泉和基础。
生物质燃料
生物质燃料是包括植物材料和动物废料等 有机物质在内的燃料，是人类使用的最古老燃 料的新名称。
生物质能资源包括农作物秸秆和农业加工 剩余物、薪材及林业加工剩余物、禽畜粪便、 工业有机废水和废渣、城市生活垃圾和能源植 物，它可转换为多种终端能源如电力、气体燃 料、固体燃料和液体燃料，其中受到最多关注 的是生物质液体燃料。
FT合成
液体燃料转化
气体燃料转化
汽油、柴油
合成燃料一体化
天然气制油 天然气
Gasification 气化过程 Process
从天然气\煤\生物质能中生产同样的产品 灵活的原料选择
煤制油
煤
煤气化 过程
生物质能制油
合成气
费托合成（FT）
同样的产品
生物质能
气化炉 (2n+1)H2 + nCO ——>CnH2n+2 + nH2O
生物柴油 定义 生物柴油是指以油料作物、野生油料 植物和工程微藻等水生植物油脂，以及动 物油脂、废餐饮油等为原料油通过酯交换 工艺制成的甲酯或乙酯燃料，这种燃料可 供内燃机使用。
生物柴油 酯交换制生物柴油反应原理
酯交换反应流程示意图
生物柴油 使用性能
动力性。热值低，但燃烧完全 经济性。 废气排放。CH排放下降90%，CO排放下降90%，PM排放下 降80%。 安全性。无毒、闪点高、生物降解率是矿物油的2倍。 润滑性。1%掺烧，润滑性能提高30%。
生物质液体燃料
生物质乙醇 生物质热解油
生物柴油
生物质乙醇的生产
发酵法 乙烯水合法
直接水合法
生物质乙醇的生产——发酵法 原料
• 含糖作物和副产物，如甘蔗、甜菜、甜高粱； • 淀粉质作物，如玉米、高粱、小麦、红薯、马 铃薯； • 纤维素原料，如木材、木屑、秸秆。（我国废 弃生物质资源量约相当于每年2-4亿吨标准煤） 目前，发酵法生产乙醇的原料基本上属于前两类。
生物质乙醇的生产——发酵法 生产工艺 淀粉或 纤维素
酒化酶 60-72h 糖化酶
糖
酒化酶
酒精
C6H12O6
2C2H5OH＋2CO2
生物质乙醇的生产——乙烯水合法（间接水合法）
原料：石油裂解得到的乙烯 工艺
CH2=CH2 + H2SO4(98%) CH3CH2OSO3H＋H2O CH3CH2OSO3H(硫酸氢乙酯) CH3CH2OH＋H2SO4
生物质热解油
生物质热解液化 生物质热解液化是指生物质原料（通 常需经过干燥和粉碎）在隔绝氧气或有少 量氧气的条件下，通过高加热速率、短停 留时间在适当的裂解温度下，使生物质裂 解为焦炭和气体，气体分离出灰分后再经 过冷凝可以收集到生物油的过程。
流化床热解工艺
500-600 oC <1s
生物油产率： 40-70 %
缺点：a) 硫酸需浓缩；b) 需要防腐蚀的设备。
生物质乙醇的生产——直接水合法
CH2=CH2＋H2O
磷酸
CH3CH2OH
20世纪30年代以前，发酵法是乙醇的唯一工业生产方法。 1930年，美国联合碳化物公司建立了第一个用石油热裂 副产品乙烯为原料，经硫酸吸收再水解制乙醇的工业装 置。1947年，美国壳牌化学公司又实现了乙烯直接水合 制乙醇的方法。由于该法比间接水合法有显著优点，已 成为生产乙醇的主要水合方法。但因乙烯资源宝贵，固 现在很少采用。
生物质能的特点
生物质能的优点：
可再生 低污染 低温室效应 分布广 储量大
生物质能的缺点：
能量密度低 存在运输困难 燃烧效率低
需要通过热化学或生物技术将其 转化为固体、液体或气体等燃料 形式加以利用。生物质的利用形式来自生物质成型 固体燃料转化
生物质与煤混烧 生物质乙醇 生物质裂解制液体燃料 酯交换制生物柴油 生物质制沼气 生物质制合成气