尋求低能耗、低排放的新型車用燃料來替代傳統(tǒng)化石燃料,減少石油依賴,尋求能源環(huán)境與經(jīng)濟(jì)的和諧發(fā)展是我國能源發(fā)展大勢與當(dāng)務(wù)之急。生物質(zhì)快速熱裂解技術(shù)被廣泛視為最有前景的生物質(zhì)轉(zhuǎn)化利用技術(shù)之一,其產(chǎn)物生物熱解油具有替代或部分替代車用燃料的巨大潛力,但需進(jìn)行超臨界介質(zhì)下的催化提質(zhì)以改進(jìn)其低熱值高粘度酸性的不足,實(shí)現(xiàn)生物油向內(nèi)燃機(jī)用含氧液體燃料轉(zhuǎn)化。 本文以國家重點(diǎn)發(fā)展計(jì)劃(973計(jì)劃)項(xiàng)目“生物質(zhì)制取高品位液體燃料基礎(chǔ)問題研究”(2013CB228100)為依托,開展了超臨界乙醇介質(zhì)下生物油向內(nèi)燃機(jī)用提質(zhì)燃油轉(zhuǎn)化的內(nèi)燃機(jī)應(yīng)用分析和工藝能耗環(huán)境性能評(píng)估,綜合考量了生物質(zhì)熱解超臨界提質(zhì)燃油作為車用化石燃料替代能源的前景。 本文評(píng)估對象為生物原油經(jīng)減壓蒸餾脫水處理,在超臨界乙醇介質(zhì)中提質(zhì)改性并分離出的中質(zhì)成分脫水制得提質(zhì)燃油�；谡n題組之前提質(zhì)燃油的產(chǎn)率與成分分析結(jié)果,配置了具有較佳理想產(chǎn)物得率的三組模型油,在單缸汽油機(jī)上展開了摻燒燃油燃燒排放特性的研究。排放結(jié)果表明更高比例模型油摻燒對應(yīng)更低的污染物HC與CO排放,NOx則略有上升。100%模型油HC與CO減少幅度分別達(dá)到33.4%和60.9%,NOx增加32.6%。模型油的試驗(yàn)結(jié)果顯示生物提質(zhì)燃油具有良好的汽油機(jī)應(yīng)用潛力。 其次對提質(zhì)燃油進(jìn)行全生命周期分析,得到超臨界乙醇提質(zhì)制取生物油全流程總不可再生能耗0.295MJ/MJ,GHG排放為25.05g eq.CO2/MJ,兩項(xiàng)指數(shù)均遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)汽柴油。其中由于較多的乙醇和電能消耗使得提質(zhì)改性過程為最大化石能源消耗(占比37.94%)和GHG排放(占比40.91%)流程,但因隨規(guī)模效應(yīng)與二代纖維素乙醇技術(shù)的發(fā)展,能耗和排放指數(shù)有相當(dāng)大的降低潛力。 進(jìn)而對我國現(xiàn)階段制取燃料乙醇、生物柴油的工藝進(jìn)行進(jìn)行化石能源消耗和GHG排放分析,將熱解提質(zhì)油全生命周期結(jié)果與上述生物質(zhì)基燃料和汽柴油進(jìn)行對比,得到熱解提質(zhì)生物油不可再生能耗與GHG排放兩項(xiàng)指標(biāo)低于木薯燃料乙醇54.6%和63.7%,低于纖維素乙醇28.0%和54.6%,低于生物柴油41.0%和51.8%,且明顯優(yōu)于汽柴油。
【學(xué)位單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類】：TK6
【部分圖文】：

再生能源相比其優(yōu)勢并不明顯，生物質(zhì)最大的優(yōu)勢在于它是唯一含碳的可再生資源，可以通過熱化學(xué)、生物化學(xué)及光化學(xué)等轉(zhuǎn)化方法制取液體和氣體燃料[61。圖1-1為目前生物燃料生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀。2

化床反應(yīng)器，Ensyn的運(yùn)輸床和循環(huán)流化床反應(yīng)器，荷蘭Twente大學(xué)與BTG的旋轉(zhuǎn)錐反應(yīng)器等【181。生物原油改性提質(zhì)后為一種潛在的交通運(yùn)輸燃料，生物原油應(yīng)用途徑如圖1-3所示。< 余熱 ‘、 ^ 分W ‘卜合化‘舉品\ '(休產(chǎn)物 /, ,/ /' / ；.促質(zhì)竹化乙一~^ iqjj燃料油熱解放熱 Z / A_— 快速熱教解一?^液體產(chǎn)物^ 丨l.Lf拒熱解故熱 \ 似財(cái)幾 // ：■炬1丨丨體產(chǎn)物I \|"“Y— 義一… ？ 卞物/.U炭圖1-3生物原油的應(yīng)用途徑到目前為止關(guān)于生物質(zhì)快速熱裂解的相關(guān)研究有很多l(xiāng)l9，2。，2、大多集中在不同熱裂解反應(yīng)器的開發(fā)，生物質(zhì)原料的變化及熱裂解過程參數(shù)的優(yōu)化，同時(shí)對�；锖筒煌镔|(zhì)原料的快速熱裂解動(dòng)力學(xué)的相應(yīng)研究也很多，主要集中在實(shí)驗(yàn)和模擬兩方面。6

率高（103-105°C/s)、氣相停留時(shí)間極短（小于2s)時(shí)，中間液態(tài)產(chǎn)物分子會(huì)在生成氣體前冷凝而得到高比例液體生物油。圖2-1顯示了浙江大學(xué)生物油流化床快速熱裂解工藝流程圖。生物原油制取流程為包括干燥、粉碎、熱解、產(chǎn)物分離和收集過程。由流化床制取生物裂解油詳細(xì)步驟為：1)將原料含水率經(jīng)干燥降低在10%以下。2)針對不同反應(yīng)器將原料粉碎處理，其中流化床反應(yīng)器物料粒徑需粉碎至小于2rnm。3)預(yù)處理后物料投入料倉，帶流化床溫度穩(wěn)定在450-55(rC且?guī)允剂骰舐菪M(jìn)料器開始加料，同時(shí)輸送系統(tǒng)配風(fēng)。4)生物質(zhì)熱裂解反應(yīng)后揮發(fā)分經(jīng)二級(jí)旋風(fēng)分離器分離焦炭，于冷凝系統(tǒng)中凝成生物油落入油液分離器，下部分為密度較大的產(chǎn)物生物油。r*"~j ^ 1 A “ '矣‘‘‘Vi n I fU ft ftak] ■ 撙出L抖斗2,整合式給料裝置3.流化床反應(yīng)器4,—級(jí)旋風(fēng)分離器5—二級(jí)慶風(fēng)分離器6.炭過濾器7
【共引文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 陳團(tuán)生;;基于交叉數(shù)據(jù)包絡(luò)法的鐵路運(yùn)營績效評(píng)價(jià)[J];北京交通大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版);2009年01期

2 劉唐志;唐伯明;凌建明;劉利;;城鄉(xiāng)結(jié)合部公路交通事故規(guī)律分析及治理對策[J];重慶交通大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2008年05期

3 汪映;;二甲醚—柴油混合燃料客車生命周期分析[J];車用發(fā)動(dòng)機(jī);2010年01期

4 鄭士源;;中國港口管理體制改革對港口影響的實(shí)證分析[J];大連海事大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版);2009年03期

5 李俊輝;鄧文;;基于B-P神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的道路交通事故微觀預(yù)測模型[J];道路交通與安全;2006年07期

6 陸大道;;關(guān)于避免中國交通建設(shè)過度超前的建議[J];地理科學(xué);2012年01期

7 譚玉順;陳森發(fā);;基于網(wǎng)絡(luò)DEA的航空運(yùn)輸公司績效分析[J];東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2011年05期

8 許卉瑩;包勇強(qiáng);江海龍;;交通安全管理數(shù)據(jù)需求設(shè)計(jì)研究[J];中國公共安全(學(xué)術(shù)版);2010年03期

9 許卉瑩;江海龍;陳學(xué)浩;季君;;關(guān)于事故致因分析對交通管理執(zhí)法的影響之探討[J];中國公共安全(學(xué)術(shù)版);2010年04期

10 羅芳;趙景景;;長江三角洲主要港口的功能定位分析[J];工業(yè)技術(shù)經(jīng)濟(jì);2012年04期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 石寶林;我國交通發(fā)展模式轉(zhuǎn)型研究[D];長安大學(xué);2010年

2 王升;基于人本效用理論的交通資源配置研究[D];長安大學(xué);2008年

3 談貴軍;區(qū)域物流成本統(tǒng)計(jì)與預(yù)測方法研究[D];中南大學(xué);2009年

4 趙穎;我國城市公交服務(wù)公私合作機(jī)制的構(gòu)建[D];廈門大學(xué);2009年

5 田少波;現(xiàn)代交通業(yè)發(fā)展的理論與實(shí)證研究[D];武漢理工大學(xué);2010年

6 劉鐵鑫;面向復(fù)雜貨流的綜合運(yùn)輸組織方式優(yōu)化研究[D];武漢理工大學(xué);2010年

7 黃云;中國少數(shù)民族地區(qū)跨國運(yùn)輸通道研究[D];中央民族大學(xué);2010年

8 王秋玲;收費(fèi)公路行業(yè)政府規(guī)制與市場機(jī)制協(xié)調(diào)關(guān)系及邊界研究[D];長安大學(xué);2011年

9 王萬崗;高速鐵路弓網(wǎng)電弧動(dòng)態(tài)特性研究[D];西南交通大學(xué);2013年

10 徐文強(qiáng);道路運(yùn)輸管理機(jī)構(gòu)人員編制理論研究[D];長安大學(xué);2014年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 尹東;客貨分線后我國東部地區(qū)鐵路運(yùn)輸組織創(chuàng)新策略研究[D];北京交通大學(xué);2011年

2 於明敏;大宗貨物直達(dá)列車開行可靠性研究[D];中南大學(xué);2010年

3 鄭大勇;城市客運(yùn)交通碳排放計(jì)算及低碳發(fā)展策略研究[D];西南交通大學(xué);2011年

4 王霞;住宅建筑生命周期碳排放研究[D];天津大學(xué);2012年

5 陳旭;淮安地區(qū)企業(yè)物流成本分析與控制研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2011年

6 吳維昕;區(qū)域物流競爭力水平分析及培育研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2008年

7 孔德勇;嵌入式無人值守鐵路道口監(jiān)控系統(tǒng)[D];西南交通大學(xué);2008年

8 王祎;城市道路交通環(huán)境影響評(píng)價(jià)[D];武漢理工大學(xué);2008年

9 李文杰;高速公路全程監(jiān)控系統(tǒng)的研究[D];長安大學(xué);2008年

10 祝躍;船舶壓艙水中的藻類、水體理化因子特征研究及意義[D];廈門大學(xué);2008年

本文編號(hào)：2868770