生物油水蒸气气化实验研究.pdf

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1、第4O卷第2期燃料化学学报Vo1．40NO．22012年2月JournalofFuelChemistryandTechnologyFl．2012文章编号：0253-2409(2012)02-0170-07生物油水蒸气气化实验研究汪永威，王泽，宋文立，林伟刚(1．中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室，北京100190；2．河南电力试验研究院，河南郑州450052)摘要：利用固定床反应器对生物油的水蒸气非催化气化性能进行了实验研究，考察了温度和水蒸气的加入量对气化过程的影响，对气化所得粗合成气的组成分布进行了分析。结果表明，升高温度有利于生物油向合成气转化，12

2、00oC时，生物油的碳转化率可达97．8％，合成气有效成分(H+CO)的产率可达77％，其中H：／CO摩尔比为1．19；水蒸气的加入可以提高合成气中的H／CO摩尔比，当S／C(水碳比)=4时，合成气中的H：／CO摩尔比可达3．69，与此同时，水蒸气的加入不利于合成气有效成分产率的提高；生物油气化所得气体为中热值气体。关键词：生物油；水蒸气气化；合成气；固定床中图分类号：TK6文献标识码：AExperimentalstudyofbio．oilgasificationwithsteamWANGYong—wei，WANGZe，S0NGWen．1．i．，LINWei．gang(1

3、．StateKeyLaboratoryofMulti-phaseComplexSystems，InstituteofProcessEngineering，CAS，Beijing100190，China；2．HenanElectricPowerResearchInstitute，Zhengzhou450052，China)Abstract：Theexperimentonthenon—Catalyticsteamgasificationofbiooilwascarriedoutinalab—scalefixedbedreactor．Theinfluenceofoperatin

4、gparameterssuchasthetemperatureandthemolratioofsteamtocarbon(S／C)onthegasyieldandcompositionwasinvestigated．TheresultsShowthatincreasingtemperatureCanenhancetheconversionofbio—oiltosyngas：thecarbonconversionofbio—oilCanbeashighas97．8％at1200oc，andtheproportionofeffectivegascomponent(H2+CO)

5、intheproductgasisnearly77％withamolratioofH，／CO=1．19．ThemolratioofH，／COincreaseswithanincreaseofS／Cmolratioandreachesupto3．69atS／C寻4．However，theadditionofsteamdoesnotfavortheincreaseofthecompositionofeffectivesyngas．Theproductgasfromsteamgasificationhasamediumheatingvalue．Keywords：bio—oil；

6、steamgasification；syngas；fixed—bed随着人类对能源需求的不断增加和化石燃料的气化是对生物油进行再加工的途径之一m]。日益耗尽，以及由此带来的二氧化碳排放和环境污文献表明，生物油通过水蒸气催化重整气化可以得染问题，寻找替代能源，开发可再生能源正受到越来到氢气或合成气，反应温度多在600～900oCl1卜]。越多的关注。生物质作为一种可固定碳的可再生能然而，由于生物油体系复杂，开发一种适合于生物油源，可以实现二氧化碳零排放J。如何将其转化为的重整活性好，寿命长的催化剂相当困难。为了避化学品或液体燃料是生物质能源利用的关键。生物开使用催化剂带来的

7、问题，本实验对生物油的高温质原料分散，组成变化大，季节性强，体积能量密度非催化气化性能进行了研究。考察了温度和气化剂低，运输和存储成本高，难以实现规模化生产。通过加入量对生物油气化碳转化率及产品气组成的影快速热解技术，生物质可以被转化为液体生物油、气响，为生物油气化的工艺参数设计提供参考。态燃气和固体半焦，其中生物油的产率可达60％～1实验部分80％(干基生物质)，其体积能量密度是生物质原料1．1实验原料实验所用原料为由稻壳快速热解的5～10倍。因此，通过快速热解技术在适度地域得到的生物油，其物理化学性质及元素分析数据见范围内