用于移动设施的新型生物燃料处理方法

2019-04-15 10:06:34
来源:

普渡大学的化学工程师开发了一种将农业废弃物和其他生物质加工成生物燃料的新方法,他们提议建立移动加工厂,以便在中西部地区生产燃料。

“重要的是你可以处理各种可用的生物量 - 木屑,切换草,玉米秸秆,稻壳,麦秸......”,Winthrop E. Stone化学工程杰出教授Rakesh Agrawal说。

该方法避开了生物燃料的基本经济障碍:生物质的运输因其体积大而昂贵,而生物质的液体燃料运输更加经济,他说。

“玉米秸秆和木屑等材料能量密度低,”Agrawal说。“使用移动平台将生物质加工成液体燃料更有意义,然后将这种燃料送到中央炼油厂进行进一步处理,然后再将其用于内燃机。”

这种称为快速加氢热解 - 加氢脱氧的新方法通过向生物质处理反应器中加入氢来起作用。移动设备的氢气来自天然气或生物质本身。然而,Agrawal设想未来利用太阳能通过分解水来生产氢气,使新技术完全可再生。

该方法具有缩短的H 2 Bioil名称 - 发音为H Two Bio Oil - 已通过建模进行了广泛研究,并且正在普渡大学进行实验以验证该概念。

6月份在环境科学与技术期刊上发表的一篇研究论文详细介绍了调查结果。该论文由前化学工程博士生Navneet R. Singh,Agrawal,化学工程教授Fabio H. Ribeiro和W. Nicholas Delgass,Maxine Spencer Nichols化学工程教授撰写。

Agrawal,Ribeiro和Delgass正在开发反应器和催化剂,以试验性地展示这一概念。Agrawal和Singh撰写的另一篇论文涉及各种生物燃料工艺,包括快速加氢热解 - 加氢脱氧,也发表在6月的化学和生物分子工程年度评论中。

环境科学与技术论文概述了该过程,展示了如何将一部分生物质用作氢气来将剩余的生物质转化为液体燃料。

“这项研究的另一个主要目标是提供各种独立工艺和增强工艺的潜在液体燃料产量指南,其中部分能源来自非生物质来源,如太阳能和天然气等化石燃料“现在是拜耳作物科学研究员的辛格说。

当氢气来自天然气时,新方法产生的生物燃料约为现有技术的两倍,而当氢气来自一部分生物质本身时,新方法产生液体燃料的1.5倍。

将生物质与氢气一起送入高压反应器并进行极快速加热,在不到一秒的时间内升温至500摄氏度或高于900华氏度。含氢气体通过“重整”天然气来生产,热废气直接进料到生物质反应器中。

“在热氢气和合适的催化剂存在下,生物质将分解成更小的分子,”Agrawal说道,“随后反应产物将被冷凝成液态油,最终用作燃料。未冷凝的轻质气体,如甲烷,碳将一氧化碳,氢气和二氧化碳分离并再循环回生物质反应器和重整器。“

Purdue已就该方法提交了专利申请。

普渡大学率先将生物质和无碳氢结合起来以提高液体燃料产量的一般概念。研究人员之前发明了一种称为“混合氢碳过程”或H 2 CAR的方法。

H 2 CAR和H 2 Bioil都使用额外的氢气来提高液体燃料产量。然而,辛格说,H 2 Bioil比H 2 CAR 更经济,更具移动性。

“它需要更少的氢,使其更经济,”他说。“它的资本密集程度也低于传统工艺,并且可以在较小规模上建造,这是将低能量密度生物质转换为液体燃料的先决条件之一。因此H 2 Bioil为临时工作提供了解决方案期间,当原油价格可能更高但天然气和生物质为H 2 Bioil工艺提供氢气可能具有经济竞争力。“

声明:本站系本网编辑转载,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。如涉及作品内容、版权和其它问题,请在30日内与本网联系,我们将在第一时间删除内容!
热门文章
头条推荐