生物质快速热解加氢流程模拟及过程可持续分析研究

发布时间：2020-08-10 07:04

【摘要】：由于化石燃料的过度使用和环境污染的日益严重,能源多样化是未来的发展趋势。作为众多可再生能源中的一种,生物质通过快速热解生成热解油,再经过加氢脱氧得到运输燃油,是生物质能的重要利用途径之一,也是能源结构调整、转变能源发展战略的重要组成部分。近年来关于此方向的理论进展和工程应用受到了大量研究者的关注,其中模拟研究是众多研究方式的一种。对整个过程进行质能平衡模拟,结合能效、环境、经济分析,研究各种工艺流程方案,可以对设计和工程实践提供一定的理论指导。本文利用Aspen plus软件对生物质双流化床快速热解和热解油加氢脱氧流程进行了模拟。将流程分为干燥、热解、冷凝、燃烧、温和加氢和深度加氢等操作单元,并对其做了质量和能量平衡计算。在此基础上对流程的各操作单元进行了（火用）分析,找出（火用）利用率较低的操作单元,并对部分影响（火用）效率的参数做了分析。最后通过（火用）参数分析,从数据上证明其相对化石能源的可持续性。模拟结果表明:压降对快速热解过程（火用）利用效率影响较小;快速热解过程（火用）效率利用最低的是燃烧单元,副产物焦炭完全用作燃烧供热时,热解流程热流（火用）损失较大,65%的焦炭用作燃烧供热时,（火用）利用率由69%提高到75.6%;从生物质原料到运输燃油的产出,整体（火用）利用率为57.2%,与气化-费托合成或制取燃料甲醇相比,此路线的能量利用效率更优;生物质原料的利用过程中环境相容参数为0.94,资源富有参数为0.92,其可持续性远高于化石能源的利用。
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TK6

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本文编号：2787742