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生物质(秸秆)转变为清洁合成燃料方案简介

http://www.sina.com.cn 2008年06月20日 16:44 新浪财经
绿动未来2008绿色创投方案评选申报
绿色创投奖方案概要
方案名称 生物质(秸秆)转变为清洁合成燃料(BTL
团队名称 特西尔 (Treichel Team)
环保类别 新能源的开发利用
环保目标 年产2万吨生合® 燃料项目工业化装备运行后,每年将节煤约10万吨,节油约2万吨,减排CO2约5万吨,减排SO2约4000吨,年处理农业废弃物秸秆约10万吨,生产和使用燃料过程中无任何污染物排放,保护环境,消除污染源,达到真正的循环经济和可再生能源的开发利用。
生合® 燃料项目推广后,计划年产120吨生合® 燃料每年将节煤约240万吨,节油约120万吨,减排CO2约300万吨,减排SO2约5万吨,年处理农业废弃物秸秆约800万吨。
计算依据:(年产2万吨生合® 燃料)
平均6吨秸秆可生产1吨生合® 燃料;
可完全替代2万吨燃料油;
2吨原煤可以生产1吨燃料油;
1吨生合® 燃料可减排CO2约2.7吨(CDM);
由于生合® 燃料无SO2产生,而使用1吨石化燃料可产生约0.04吨(40千克)的SO2。
合作伙伴     德国卡尔斯鲁厄研究中心
德国南方化学股份有限公司
齐鲁石化工程有限公司
德国未来能源公司(已被西门子收购)
德国大众汽车公司等
创投团队     年产2万吨生合® 燃料项目工业化装备运行后,每年将节煤约10万吨,节油约2万吨,减排CO2约5万吨,减排SO2约4000吨,年处理农业废弃物秸秆约10万吨,生产和使用燃料过程中无任何污染物排放,保护环境,消除污染源,达到真正的循环经济和可再生能源的开发利用。
生合® 燃料项目推广后,计划年产120吨生合® 燃料每年将节煤约240万吨,节油约120万吨,减排CO2约300万吨,减排SO2约5万吨,年处理农业废弃物秸秆约800万吨。
计算依据:(年产2万吨生合® 燃料)
平均6吨秸秆可生产1吨生合® 燃料;
可完全替代2万吨燃料油;
2吨原煤可以生产1吨燃料油;
1吨生合® 燃料可减排CO2约2.7吨(CDM);
由于生合® 燃料无SO2产生,而使用1吨石化燃料可产生约0.04吨(40千克)的SO2。
方案概要 淄博特西尔公司总投资2.5亿,现有固定资产13626万,是亚洲第一家从事第二代生物燃料(优质清洁的车用燃料)研发和生产的高科技企业,与德国卡尔斯鲁厄科研中心携手合作,吸收成熟完善的尖端科技成果,经由中德两国一流专业团队:德中科学家、教授,工程师及高级管理人员的改造和创新,联手世界上的知名企业一起运作:将在山东淄博建立年产约2万吨生合® 燃料的工业化示范性工程,即该项目的一期工程(2008-2009)。
该项目在世界上第一次解决了秸秆的运输物流问题,即采用两级加工方式,首先分散的(25-40公里半径范围内)建立秸秆加工厂,在此将能量密度低的秸秆转变为能量密度高的生物原油(也称油浆),然后运到大型中心炼油厂(350-400公里半径范围内)进行处理。两级加工的生产模式,符合秸秆在中国数量巨大、分布广等特点,是大规模工业化利用秸秆生产燃料油的基础。
二期工程(2009-2012),将建立年产量约为120万吨中心炼油厂和30个秸秆热解厂。三期工程(2012-2018),计划在全国18个省分别设立总共约630个秸秆热解厂和20个大型的中心炼油厂,年产量将达到约2800万吨。
项目意义
生物质能源具有可再生性、数量巨大和分布广等特点。仅农作物秸秆一项,中国每年就有多达7亿吨的产量,按6吨秸秆出1吨油的比例计算,相当于1.17亿吨的燃料油或者至少1.67亿吨的石油,即四个大庆油田的产量。
目前我国的农作物秸秆主要用于烹饪、取暖、饲料、还田、部分工业原料等用途,约占秸秆总量的40%以内,随着农民生活水平的改善,越来越多的农民已不再利用秸秆进行烹饪和取暖,但因为没有更有效的利用方式,许多地方的秸秆在收割之后被直接焚烧,造成了空气的大量污染。
因此,生物质(秸秆)转化清洁车用燃料,可以成功地解决中国乃至世界在发展中的几大难题:
能源问题:缓解因石油枯竭引发的能源危机,改善国家能源结构,保障国家能源安全。
环保问题:
(a) 减排CO2,降低温室效应;(使用1吨生合® 燃料可减排CO2约2.7吨,即使用2万吨生合® 燃料,可减排5万吨以上的CO2)
(b) 其有害物质的排量大大降低(如二氧化硫、氮等等);
(c) 整个生产工艺过程中不产生三废(废水、废气、废渣);
(d) 变废为宝,将农民焚烧掉的秸秆转变为清洁燃料,消除污染源。
农村问题
在不增加任何投入和劳动力的情况下,平均每亩地一季便可为农民增加100多元的收入,为帮助农民、特别是偏远地区的农民尽快脱贫致富,解决困扰中国多年的三农问题起到了重要作用。
生合® 燃料(BTL)是一种环保的、可再生的、可实现100%替代的、优质的清洁燃料。在欧美被誉为第二代生物燃料,其最大特点是使用的原材料是农业废弃物(秸秆),即不与人争食的材料。德国大众和奔驰汽车公司对生物合成燃料(BTL)进行了长期的研究,并对该燃料在汽车上的使用进行了大量的试验。他们惊喜的发现,生物合成燃料(BTL)具有良好的燃烧性能和杰出的环保性能,可以满足欧Ⅳ以上的排放标准。
生合® 燃料vs.生物柴油 / 燃料乙醇比较:

生合® 燃料
生物柴油/燃料乙醇
原料丰富,主要来源为农业废弃物秸秆,可增加农民收入 原料有限,对饲料、粮食构成威胁
CO2动态零排量,废气及颗粒粉尘排量低 降低二氧化碳排量有限
燃料性能好,100%替代现有石化燃料,无需配比 燃烧性能差,对发动机有影响,只能作为5%-10%的燃料添加剂使用
大批量生产时成本低,在生产工艺过程中不产生三废 生产成本高,生产过程中有废水,废渣产生
单位种植面积内产油率高,
亩产约260升 (中国,约500升)
单位种植面积内产油量低,
亩产约79升/110升
技术工艺简介
高温快速热解阶段:秸秆吞吐量为15 t/h,该阶段高温快速热解炉采用德国旋转式反应器技术,该阶段首先是将干燥的和切碎的秸秆在该反应器中进行快速热解,在极短的时间内将秸秆由常温迅速加温约达到500-600℃,在绝氧的条件下,秸秆分解成密度很高的热解油。
高温高压气化阶段: 热解油和热解焦碳的悬浮液通过大约10-100巴左右的压力泵压入高压管式气化器中,在约1000度以上的高温下气化。同时在气化器的顶部不断的通入由空气分离装置得到的氧气。 通过控制氧气的通入量可以得到不同比例的合成气体,并调节气化温度及保证炉渣以液态的形式顺着容器内壁流下去,碳的转化率可高达99%。高温可以保证原料高速、完全地转化为几乎不含焦油的气体(主要成分是CO2, H2, N2, CO, CH4)。
粗合成气净化阶段:将从气化器得到的粗合成气体通入热交换器,将温度降至200℃-900℃左右后,通入粗过滤器进行气体初步净化,然后再在一定的温度下通过细过滤器对合成气进行进一步净化、通过催化净化器得到净化合成气。最后将净化合成气通入水转化反应器。
费托-合成产品阶段:将从水转化反应器出来的净化合成气体通入到费托-合成器,在费托-合成器里控制反应温度为100-800℃、压力为370 PSI并用催化剂来得到生物合成燃料。 (方案概要旨在说明方案的环保意义、商业模式和实施方式,限1200字内)
商业风险 生产1吨燃料油使用不同原材料的成本比较

   
原材料单价
(欧元/吨)
原材料总价
(欧元/吨)
生物质变油(BTL)/中国 秸秆 6:1 15 90
煤变油(CTL)/中国 原煤 4:1 40 160
石油生产燃料油/国际 原油 1:0.65 443 * 681
* 注:按100/ 桶原油计算。
目前秸秆变油的生产工艺较复杂,其设备投资相对较大,但是由于原材料的巨大优势,使得它的燃料生产规模在年产百万吨的时候,其成本将降低到约¥3元/升。随着工艺的逐步完善,其生产成本还有很大的下降空间,因此对传统的石油市场将有重大的冲击。
德国大众公司和奔驰公司对生物合成柴油进行了长期、大量地研究和试验,证实生物合成柴油是一种优质的、环保的安全车用燃料,汽车发动机相适性良好,完全可以实现100%的替代现有石化燃料,是石油后时代主要的车用燃料,同时可以满足欧IV以上的排放标准,所以在产品性能和品质的标准上风险降至最低。  
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