生物質油

生物質油

生物質油(Bio-oil)是纖維素、半纖維素和木質素的各種降解物所組成的一種混合物。生物質主要包括薪炭林、經濟林、用材林、農作物秸稈和農林產品加工殘餘物如甘渣、木屑等。

基本介紹

  • 中文學名:生物質油
  • 別稱:混合物
介紹,我國潛力巨大,發展,用途,易能生物能源,益處及套用,技術瓶頸,

介紹

作為唯一能夠直接轉化為液體燃料的一種可再生能源,生物質以其產量巨大、可儲存和碳循環等優點引起全球的廣泛關注。將可再生的生物質資源轉化為潔淨的高品位液體燃料部分替代石油,不僅可使我們擺脫對有限石油資源的過分依賴,而且能夠大幅度減少污染物和溫室氣體的排放,改善環境,保護生態。
生物質油是一種水分和複雜含氧有機物的混合物,即纖維素、半纖維素和木質素的各種降解物所組成的一種混合物。其初步市場定位是替代重油、柴油和煤焦油等。生物質油可作為燃料直接燃燒使用,可用作燃油鍋爐和工業窯爐燃料;其次是經過精製加工後可替代0號柴油作為內燃機燃料;三是作為化工原料提取或加工各種化工產品如防腐劑、食品調料、脫硫脫銷劑、有機肥料、羥基乙醛、左旋葡聚糖等。
生物質油的工業化生產、考慮原材料等因素,其布點範圍和規模最宜10公里為半徑,設定1萬噸生產廠,目前熱解技術生物質油的產油率可達到50%以上(每2噸秸稈產油率≥1噸生物質油),該項目的三聯產設備的產品構成約50%生物質油、約10%以上的可燃氣體(可配套發電機組自用),約20%多的固體肥料(鉀肥),是一個可全方位產生經濟效益的科技環保型項目。
生物質油的關鍵技術環節是快速熱解,這一技術理論提出於20世紀70年代末,。即將經粉碎後的農作物秸稈快速 加熱至500多度,促使其由大分子熱解裂變為小分子形成油離蒸氣,再快速冷凝生成生物質油。
鄭州大學環境科學研究院
鄭州大學環境科學研究院生物質實驗室是河南省環境科學重點實驗室,目前在生物質熱解油的研究開發方面已具有一定實力。河南省作為一個農業大省,具有相當豐富的生物質資源,在農業廢棄物利用和開發方面具有極大的地域優勢。本實驗室旨在通過生物質的研究開發,為我國新能源建設貢獻自己的一份力量。
生物能公司
陝西甫星昊註冊資金1000萬元人民幣,成立於2007年元月,已買斷該技術在陝西的專利使用權,技術後盾是東北林業大學,東北林業大學是國家林業部部屬重點學院並以前沿科學和高新技術為主、兼有以科技為背景的管理和人文學科的綜合性全國重點大學。近年來曾先後承擔國家863及948等系列生物質能科研項目,在該校一級學科帶頭人王述洋教授的帶領下,其團隊對生物質能源的研究與套用已取得階段性的研究成果:
王述洋,男,1958年3月生,博士後,教授,博士生導師,現任東北林業大學機電工程學院院長、機械工程一級學科帶頭人、黑龍江省生物質能技術中試基地主任、東北林業大學生物質能技術工程中心主任,中國生物質能技術開發中心理事,享受國務院政府特珠津貼。自1988年開始獨立領導和主持科研項目研究工作以來,先後主持或負責完成國家、部省等重要項目26項。1996年以來一直致力與生物質能開發與利用技術研究工作,先後主持、承擔有關生物質能開發的國家863等項目7項,發表有關生物質能專業研究論文30餘篇,已申請有關生物質能技術專利8項。
黑龍江省生物質能技術中試基地和東北林業大學生物質能技術工程中心在業務上實施一體化運作,中心和基地共擁有技術骨幹34人,他們皆是學歷高、年富力強、多次參加過國家及省部課題的科研骨幹教師和工程技術人員。除此之外,本中心和本基地還依託東北林業大學機械工程一級學科招收博士後,在機械設計及理論、機械電子工程、機械設計製造及其自動化、車輛工程等四個二級學科招收碩士研究生;在機械設計及理論二級學科招收博士研究生。目前,中心擁有近30名博士、碩士研究生和博士後。主要研究人員均是長期承擔國家、部省級課題的專家,他們學風嚴謹,具有豐富的主持、承擔重要課題經驗與實力。中心即有從事熱化工藝、能源機械的科研骨幹教師,又有從事生物工程技術、設備設計工程、控制理論與控制工程技術的中青年教授、副教授和在讀研究生及博士後。
2006年7月3日中央台一套新聞聯播、2006年10月21日中央台一套新聞聯播、2007年元月9日中央四套中國新聞、新華社元月9日通訊均做過新聞報導;附屬檔案三:安徽商報2006年12月31日;附屬檔案四:銅川日報2007年5月17日)。
本公司前期擬在陝西境內有選擇的組建五至十家生產廠,投資規模五千萬至一個億。隨之將在省內逐步擴大到每個地市縣均將建立生產廠,五至十年內最終將會組建上百個生物質油生產廠,同時公司還將組建二至三個精煉廠,將生物質油只接乳化提煉車用的柴油、汽油等高附加值的產品。公司集團化的發展目標將實現十個億的資產,年產值≥15個億,稅收約1個億,利潤約5個億,每年將為農民增加約3個億的收入,將會解決數千農民工的就業,加快新農村建設的步伐,為了實現上述規模的發展,陝西甫星昊還將分別組建原材料統配公司及成品油行銷公司,國家新三農政策將會給企業的發展帶來勃勃生機。
陝西甫星昊公司已於2008年4月8日註冊了該公司下屬的第一個子公司——銅川瑛基量生物技術能源有限公司,瑛基量公司已經在銅川市宜君縣彭村工業園購買建廠用地27.4畝,目前正在建設西部第一個秸稈熱解生物質油廠,該廠於2007年5月14日舉行了奠基儀式,預計09年內可正式投產。

我國潛力巨大

發展

發展生物能源產業必須具備資源條件、技術條件和體制條件。我國發展生物能源產業有著巨大的資源潛力。我國人口多,雖然可作為生物能源的糧食、油料資源很少,但是可作為生物能源的生物質資源有著巨大的潛力。

用途

如農作物秸稈尚有60%可用於能源用途,約合2.1億噸標煤,有約40%的森林開採剩餘物未加工利用,現有可供開發的生物質能源至少能達4.5億噸標煤,同時還有約1.33億公頃宜農宜林荒山荒地,可以用於發展能源農業和能源林業。發展生物能源產業,利用農林廢棄物,開發宜林荒地,培育與生產生物能源資源,增加了農民的就業機會。

易能生物能源

生物質油不僅可使我們擺脫對有限石油資源的過分依賴,而且能夠大幅度減少污染物和溫室氣體的排放,改善環境,保護生態。生物質油生產過程中主要產生CO2和草木灰,產生的CO2實現動態零排放。因此,生物質油的研製成功在我國是一項開創性的全新技術,從根本上能夠改變或減輕國家經濟對石油的依賴,生物質油設備的研製與生產是必要的先決條件。
山東易能生物能源有限公司是一家新型的集產學研一體化的新型能源公司,成立於2009年2月24日,地處山東省濱州市濱城區,初期註冊資本1500萬元。一期建築用地24000平方米,生產的生物質油目前使用在中國石化勝利油田有限公司濱南採油廠的多處加熱爐。目前年產量可達2萬噸。

益處及套用

該項技術,一是解決了農村焚燒秸稈帶來的問題。目前,農作物秸稈量很大,保存困難,許多地區就地集中焚燒秸稈,不僅浪費能源,導致嚴重的環境污染,而且還引發大量的交通事故;二是改良土壤。生物質油生產過程中的附產物炭粉含有大量有機物和無機物,可以直接作為肥料下田。更重要的是,這種炭粉是有機肥,與化學肥料相比,它可以避免土壤板結,改善土壤品質,同時炭粉通過固體成型後,可以在工礦業中作為保溫材料;三是增加了農民收入。農民可從秸稈的售賣和有機肥料下田中直接獲取巨大的經濟利益,根據測算,每畝可從出售秸稈中至少增收260元(按每年兩季秸稈計算);四是增加了農村就業機會。項目產業化將帶動農村勞動力就業,每個生產站點可增加9~11個就業機會;五是項目實施還可能引起農村種植業結構改變,對於調整農村產業結構,加快循環經濟發展具有切實的重要意義。

技術瓶頸

易能公司有關技術人員對表示,生物質油作為一種液體燃料,最易開發的套用技術是直接燃燒,但生物質油較差的燃料性質,使得其燃燒工藝的開發比化石燃油複雜,目前生物質油要立足於大量的燃油鍋爐和窯爐,獨立開發這項項目涉及到的一些技術難題和解決方案主要:一是生物質油較大的粘度和表面張力使得霧化效果較差,通過預熱降低生物質油粘度或在生物質油中加入少量的添加劑,並採用針對生物質油能量密度低而設計的新型空氣霧化噴嘴實現了在較低壓力下生物質油的良好霧化。二是生物質油氣化潛熱大,十六烷值低,點火困難,在現有的燃油自動點火工藝上,採用改進的高能點火裝置,成功實現了生物質油燃燒的冷啟動問題。三是生物質油中一些固體顆粒和高分子木質素裂解物難以燃盡,通過燃料和空氣的充分混合強化燃燒的充分性,從而降低了污染物的排放。

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