本文關(guān)鍵詞：木質(zhì)素制備航空燃油及與纖維素乙醇聯(lián)產(chǎn)生產(chǎn)工藝流程模擬及技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

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【摘要】：隨著社會(huì)的快速發(fā)展,能源短缺已經(jīng)成為世界各國(guó)面臨的普遍難題。纖維素乙醇以其清潔、環(huán)保、可再生等優(yōu)點(diǎn)取得了很大進(jìn)展,但是其酶解殘?jiān)举|(zhì)素并沒(méi)有得到充分合理的利用。若能夠?qū)γ附鈿堅(jiān)举|(zhì)素進(jìn)行合理的應(yīng)用研究,則有望實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)可再生能源的全利用,并從根本上改善纖維素乙醇煉制工藝的經(jīng)濟(jì)性。為此,本文選用纖維素乙醇生產(chǎn)工藝的酶解殘?jiān)举|(zhì)素為原料,構(gòu)建了木質(zhì)素直接加氫脫氧(HDO)制備航空燃油生產(chǎn)工藝流程,重點(diǎn)進(jìn)行了生產(chǎn)工藝的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析;同時(shí)還進(jìn)行了日處理2000干噸玉米秸稈的纖維素乙醇聯(lián)產(chǎn)航空燃油生產(chǎn)過(guò)程的經(jīng)濟(jì)性分析。主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)根據(jù)美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室(NREL)2011年纖維素乙醇生產(chǎn)工藝流程中木質(zhì)素用于供熱和發(fā)電的分配利用情況,確定了 23.6%和76.1%兩種木質(zhì)素進(jìn)料規(guī)模下分別在30%、50%、70%、90%的航空燃油產(chǎn)品收率下的生產(chǎn)方案1(工況1-4)及方案2(工況5-8)。(2)對(duì)木質(zhì)素制備生物航空燃油獨(dú)立生產(chǎn)體系進(jìn)行了系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性分析,包括項(xiàng)目總投資估算、總運(yùn)營(yíng)成本的估算,并通過(guò)折現(xiàn)現(xiàn)金流計(jì)算航空燃油最低銷(xiāo)售價(jià)格(MJSP)。結(jié)果表明:進(jìn)料規(guī)模取NREL2011酶解殘?jiān)举|(zhì)素總流量的23.6%,航空燃油收率取現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)室研究水平30%時(shí),計(jì)算得到的MJSP為$6.34/gal,遠(yuǎn)高于航空燃油市場(chǎng)價(jià)$2.87/gal,此時(shí)項(xiàng)目在經(jīng)濟(jì)上缺乏競(jìng)爭(zhēng)力。研究表明,MJSP隨進(jìn)料規(guī)模的擴(kuò)大而減小,隨產(chǎn)品收率的增大而明顯降低。因此研制出高活性、高選擇性的木質(zhì)素直接加氫脫氧催化劑成為木質(zhì)素制備航空燃油能否產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵。自產(chǎn)H2相比購(gòu)買(mǎi)H2更具有經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力。另外通過(guò)對(duì)生產(chǎn)成本各構(gòu)成要素的靈敏度分析發(fā)現(xiàn),通過(guò)降低勞動(dòng)力成本及管理費(fèi)用成本來(lái)降低MJSP是較為可行的方法。(3)把木質(zhì)素制備航空燃油作為纖維素乙醇聯(lián)產(chǎn)生產(chǎn)工藝進(jìn)行分析時(shí)發(fā)現(xiàn),擴(kuò)大用于制備航空燃油的木質(zhì)素進(jìn)料可以降低纖維素乙醇最低銷(xiāo)售價(jià)格(MESP),且隨著航空燃油產(chǎn)品收率的增大而降低。當(dāng)木質(zhì)素進(jìn)料規(guī)模為76.1%時(shí),航空燃油產(chǎn)品收率若能夠從30%增加至90%,MESP則可從$2.834/gal降低至$2.474/gal,低于NREL2011給出的$2.83/gal,明顯降低纖維素法制備乙醇的生產(chǎn)成本,提高整個(gè)生產(chǎn)工藝的經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力。
【學(xué)位授予單位】：華東理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TQ517;TQ223.122

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本文編號(hào)：1291780