Wiki BIO-OIL

Пиролизное масло, иногда также известный как biocrude или био-нефти, синтетического топлива под следствием в качестве заменителя нефти. Его получают при нагревании высушенной биомассы без доступа кислорода в реакторе при температуре около 500 °C с последующим охлаждением. Пиролизное масло (или био-масло) - это разновидность смолы и, как правило, содержит содержание кислорода слишком высоко, чтобы считаться углеводородов. Это высокое содержание кислорода в энергонезависимости, въедливость, immiscibity с ископаемыми видами топлива, тепловая неустойчивость и тенденцию полимеризоваться при контакте с воздухом. Как таковая, она отличается от нефтепродуктов. Удаление кислорода из био-масло или азот из водорослей Био-масло называется обновлением.

Стандарты

Есть несколько стандартов для пиролиза нефти из-за ограниченного усилия, чтобы произвести его. Один из немногих стандартов от ASTM.

Разложение сырья

Пиролиз представляет собой хорошо отработанный метод разложения органического материала при повышенных температурах в отсутствие кислорода в нефти и других составляющих. На второе поколение приложения—лес биотоплива и отходов сельского хозяйства, древесных отходов и энергетических культур могут быть использованы в качестве сырья.

Пиролиза Древесины

Когда древесина нагревается выше 270 °С начинается процесс разложения называют карбонизацией. Если воздух отсутствует конечного продукта, так как нет кислорода, чтобы реагировать с дрова, уголь. Если воздух, который содержит кислород, присутствует, дерево загореться и гореть, когда он достигает температуры порядка 400-500 °C и топливного продукта является древесная зола. Если древесина нагревается от воздуха, в первую влага отогнали и до этого дерева температура остается в пределах 100-110 °С. Если древесина сухая, то ее температура поднимается, и примерно 270 °C он начинает самопроизвольно разлагаться и, в то же время, тепло выделялось. Это хорошо известная экзотермическая реакция, которая происходит в горящих углях. На данном этапе эволюции продуктов карбонизации древесины начинается. Эти вещества даются постепенно с ростом температуры и при температуре приблизительно 450 °C в эволюции завершена.

Твердый остаток угля, в основном угля (около 70%) и смолистых веществ, которые могут быть отброшены или разлагается полностью только за счет повышения температуры выше примерно 600 °C для получения биоугля, высокое-углерода, мелкозернистый осадок, который сегодня производится с помощью современных процессов пиролиза, который является прямым термического разложения биомассы в отсутствие кислорода, который предотвращает горение, получить массив твердых (биоугля), жидкого пиролизного топлива (био-масла/пиролиза нефти) и газа (синтез-газа) продуктов. Удельный дебит от пиролиза зависит от условий процесса. таких как температура, и могут быть оптимизированы для получения либо энергии или биоуголь. Температурах 400-500 °с (752-932 °Ф) производить больше символов, при температурах выше 700 °с (1,292 °F) в пользу выхода жидких и компонентов газообразного топлива. Пиролиз происходит более быстро при более высоких температурах, как правило, требующих секунд, а не часов. Высокотемпературный пиролиз является также известен как газификация, и производит в основном синтез-газ. Типичные урожаи 60% био-нефти, 20% древесного угля и 20% синтетического газа. Для сравнения, медленный пиролиз может произвести существенно больше символов (~50%). После инициализации обоих процессов производства чистой энергии. Для типичных входных данных, энергия, необходимая для запуска “быстрый” pyrolyzer составляет примерно 15% энергии, что он выводит. Современные пиролизные установки можно использовать синтез-газ создается в процессе пиролиза и выход 3-9 раз превышает количество энергии, необходимой для запуска.

Водорослевые Пиролиза

Водоросли могут быть подвергнуты воздействию высоких температур (~500 °C) и нормальном атмосферном давлении. Полученные продукты включают в себя масла и питательные вещества, такие как азот, фосфор и калий.

Есть множество статей на пиролиз лигноцеллюлозных биомассы. Однако, очень немногие отчеты доступны для водорослей био-добыча нефти с помощью пиролиза. Мяо и соавт. (2004 год), проведенные быстрого пиролиза protothecoides Chllorella и Микроцистиса areuginosa при 500 °C, и био-масло доходности 18% и 24% были получены, соответственно. Био-масло сильнее и содержания углерода и азота, низкое содержание кислорода, чем древесины био-масла. Когда Chllorella protothecoides был выращен heterotrophically, Био-масло урожайность выросла до 57,9%, а теплота сгорания 41 МДж/кг (Мяо и соавт., 2004а). Недавно, когда микроводорослей стала горячей темой исследования как третье поколение биотоплива, пиролиз привлекает к себе все больше внимания как потенциальный способ преобразования водорослей для производства биотоплива. Пан и соавт. (2010) исследовали медленного пиролиза Nannochloropsis СП. остатки и без присутствия типа hzsm-5 катализатора и полученные био-масла, богатые ароматическими углеводородами из каталитического пиролиза. Водорослевые пиролизных жидкостей разделить на две фазы с верхней фазе, называемых Био-масло (Кампанелла и соавт., 2012; Ена и соавт., 2011а). Высшие ценности отопление (ВГЧ) водорослей био-нефть находятся в диапазоне 31-36 МДж/кг, Как правило, выше, чем те из лигноцеллюлозного сырья. Пиролитического Био-масло состоит из веществ с более низкой молекулярной массой, а значит, содержит более низкое высококипящих соединений, чем Био-масло, получаемое в результате гидротермального сжижения. Эти свойства аналогичны сланцевой нефти Иллинойс (Ена и соавт., 2011а; Вардон и соавт., 2012), что может свидетельствовать о том, что пиролиз Био-масло подходит для замены нефтяного топлива. Кроме того, высокое содержание белка микроводорослей привело к высокому содержанию азота в био-масла, что приводит к нежелательным выбросов NOx при горении и деактивация кислотных катализаторов при совместной переработке на существующих 10 нефтеочистительные заводы. Водорослевые Био-масло было лучшего качества во многих аспектах, чем те, что производятся из лигноцеллюлозных биомассы. Например, водорослевые Био-масло имеет большую теплотворную способность, низкое содержание кислорода и более 7 рН. Однако, обновления на удаление азота и кислорода в био-нефть все-таки надо, прежде чем он может быть использован в качестве капель в топливе.

Водорослевые Гидротермального Сжижения

Гидротермальное сжижение (ХТЛ) является термической деполимеризации процесс, используемый для преобразования влажной биомассы в нефть—иногда называют Био-масло или biocrude—при умеренной температуре и высоком давлении до 350 °с (662 °F) до 3000 фунтов на квадратный дюйм (21,000 кПа). Сырой-как масло (или био-масло) имеет плотность высокой энергии с более низким значением нагрева 33.8-36.9 МДж/кг и 5-20 мас.% кислорода и возобновляемых химических веществ.

Процесс ХТЛ отличается от пиролиза, как он может обрабатывать влажной биомассы и производства Био-масло, которое содержится примерно в два раза превышает плотность энергии пиролиза нефти. Пиролиз представляет собой процесс, связанный с данным ХТЛ, но биомасса должна быть обработана и высушена для того, чтобы повысить урожайность. Наличие воды в пиролизный резко увеличивает теплота парообразования органических веществ, увеличение энергии, необходимой для разложения биомассы. Типичный процессов пиролиза требует содержание воды менее чем 40% соответственно преобразования биомассы в био-нефть. Это требует значительной предварительной обработки влажной биомассы, таких как тропических трав, которые содержат содержание воды так высоко, как 80-85%, и даже дальнейшее лечение для водных видов, которые могут содержать более 90% содержанием воды. В водорослевых отель, свойства получаемого био-нефти зависит от температуры, времени реакции, видов водорослей, концентрация водорослей, атмосферу реакции, и катализаторы, в субкритических условиях реакция воды.

Био нефть

Био-масло, как правило, требует значительной дополнительной обработки, чтобы сделать его пригодным в качестве сырья НПЗ на замену нефти, получаемые из нефти, угля, нефти или каменноугольной смолы.

Гудрон-это черная смесь углеводородов и свободного углерода, полученных из различных органических материалов путем сухой перегонки. Смолы могут быть получены из угля, древесины, нефти или торфа.

• Сосновая смола-липкий материал, произведенный высокотемпературной карбонизации древесины сосны в бескислородных условиях (сухой перегонке или сухой перегонки). Дерево стремительно разлагается путем применения тепла и давления в закрытом контейнере; основной результирующей продукции древесного угля и сосновой смолы. Сосновая смола состоит в основном из ароматических углеводородов, смолы, кислоты и смолы базы. Компоненты дегтя зависит процесс пиролиза (например, способ, продолжительность, температура) и происхождение древесины (например, возраст сосен, тип грунта и условия увлажнения в период роста дерева).
• Березовый деготь-это вещество (жидкость при нагревании) происходит от сухой перегонки из коры березы. Она состоит из фенолов, таких как гваякол, крезол, xylenol и creosol (не путать с крезола).

Древесины-смолы, креозот-это бесцветный до желтоватого жирную жидкость с дымным запахом, производит закопченные пламенем при сгорании, и имеет, Котор сгорели вкуса. Он не на плаву в воде, с удельным весом 1.037 до 1.087, сохраняет текучесть при очень низкой температуре, а кипит при 205-225 °С. Когда прозрачна, в чистом виде. Растворения в воде требуется до 200 раз количество воды в качестве базового креозота. Креозот-это сочетание природных фенолов: гваякол, в первую очередь, и creosol (4-methylguaiacol), которые обычно составляют 50% нефти; второй по распространенности, крезола и xylenol; остальные комбинации monophenols и полифенолы.

Поле-это название для любого из ряда вязкоупругих полимеров. Поле может быть натуральные, либо искусственные, получаемые из нефти, каменноугольной смолы или растения.

Черный щелок и Талловое масло представляет собой вязкую жидкость, побочный продукт производства древесной массы.

Резиновое масло является продуктом метода пиролиза для переработки изношенных шин.

Биотопливо

Биотопливо синтезируются из промежуточных продуктов, таких как синтез-газ с использованием методов, идентичных в процессах, связанных с обычными видами сырья, первого поколения и второго поколения биотоплива. Отличительной особенностью является технология, участвующих в производстве промежуточных продуктов, а не конечная офф-тейк.

Завода по производству биотоплива-это функция, которая интегрирует процессы конверсии биомассы и оборудования для производства топлива, электроэнергии, тепла и химикатов из биомассы. Концепция завода является аналогом современных НПЗ, которые производят несколько видов топлива и продуктов из нефти.

• Биодизельное топливо представляет собой дизельное топливо, полученные из животных или растительных липидов (масел и жиров). Различные масла могут быть использованы в качестве биотоплива.
• Дерева дизельный. Новое биотопливо разработан в Университете Джорджии из щепок. Нефть добывается, а затем добавил к немодифицированных дизельных двигателях. Либо новые растения используются или посажены, чтобы заменить старые растения. Побочным продуктом древесного угля в почву в качестве удобрения. Это биотопливо на самом деле может быть отрицательным уровнем эмиссии углерода не только углеродно-нейтральным. Отрицательный уменьшает двуокиси углерода в воздухе, обращая парниковый эффект не только уменьшает его.
• Водоросли топливом, могут быть изготовлены из различных видов водорослей, и зависят от метода и часть клеток используются некоторые виды водорослей может производить 50% или более от сухого веса в виде масла. Липида или жирной части биомассы водорослей могут быть извлечены и преобразованы в биодизельное топливо через процесс, аналогичный тому, который используется для любого другого растительного масла, или преобразованы в завод в "дроп-ин" для замены нефтяному топливу.Algaculture можно использовать отходы, такие как сточные воды, и без ущерба для Земли в настоящее время используются для производства продуктов питания.

См. также

• Биодизель
• Hydrodeoxygenation
• Водоросли топлива
• Сухой перегонки
• Биотопливо
• Биотопливо второго поколения