生物质残留物和废物流可用作直接热化学液化(DTL)技术的原料,以生产液体形式的可再生能源载体。DTL 技术包括用于生产快速热解生物油 (FPBO) 的快速热解技术和用于生产生物原油的水热(或溶剂)液化 (HTL) 技术。
通过合成气中间平台将 DTL 油和副产品气化,用于生产可再生燃料、化学品和材料,从而可以在当前(炼油厂)工艺中利用生物质残留物。虽然生物质残留物和废物流直接气化为合成气也得到了深入研究并以商业规模实施,但从物流、经济和技术角度来看,DTL 油的气化具有一些明显的优势。
中试和示范规模(TRL ≥ 5)的 DTL 石油气化状况。此外,还简要讨论了 DTL 副产品气化和混合气化系统等潜在替代方案。最后,对标准和分析方法的要求进行了简要评估,并对 DTL 石油气化的未来潜力进行了展望。
虽然可以考虑液化和气化技术的多种组合,但仅在兆瓦级规模的气流床气化炉中使用 FPBO(浆料)进行了测试。根据公开文献中发表的结果,该路线的技术可行性可以被视为风险相当低的选择。气化本身是一种在全球炼油厂运营中广泛实施的技术,并且 DTL 油用作原料并不被认为具有技术挑战性。合成气产品成分取决于燃料和所采用的气化技术,但通常干燥气体含有25-50% H2、25-45% CO和20-30% CO2,与直接生物质气化获得的气体相似。DTL-石油气化的能源效率与直接生物质气化相当。为了建立可行的商业案例,DTL 石油气化的潜在优势应超过增加液化步骤的成本。
对于气化工艺来说,运行规模 是经济可行性的一个非常重要的因素;为了最大限度地降低生产成本,需要大规模安装数百兆瓦的输入。然而,单个地点所需的原料数量(特别是低能量密度的生物质残留物和废物流)很难确保。 DTL 油中低能量密度原料的分散转化是改善价值链物流、提高经济可行性以及限制运输过程中温室气体排放的一种方式。
从技术角度来看,DTL 的初始转化是有利的,因为与固体燃料相比,液体可以更容易地输送到加压气化器中。根据工艺细节, 生物质残留物和废物流中存在的无机污染物(灰分)也可以在 DTL 过程中分离 ,从而避免在气化器(炉渣形成)和气体净化系统中使用昂贵的技术解决方案来处理这些成分。此外, 与原始生物质残渣和废物相比, DTL 油更加均匀 ,允许单个气化器装置同时运行各种原料。
将气化过程与水电解相结合形成混合过程,其中电解产生的氧气在气化炉中用作氧化剂,并在产品合成之前将氢气添加到合成气中,可以在同时生产先进生物燃料和电子产品之间提供最佳协同作用。 -燃料。
目前,对于用作气化炉原料的 DTL 油尚无燃料标准。根据 DTL 石油气化的经验,建议了一份指示性的质量参数清单,作为未来标准化活动的输入。需要特别注意分析标准的适用性以及 DTL 油的复杂性。