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在石油替代的方案中,将生物质转化为液体运输燃料,是发展替代能源的一个方向,而生物质基合成气合成低碳醇是其中比较好的转化路径。生物质基合成气合成低碳醇工艺过程中,需注意:生物质气化方式的选择;醇合成催化剂的选择;醇合成产物的选择性等。本文首先从生物质基合成气合成低碳醇工艺出发,介绍了合成气来源和气化工艺;然后介绍了合成气制醇工艺以及醇合成催化剂,重点介绍了醇合成催化剂;最后对合成气合成低碳醇的热力学、动力学和反应机理进行了阐述。在此基础上,利用流程模拟软件Aspen建立GTI炉生物质基合成气合成低碳醇模型,工艺流程包括原料的处理与干燥、气化、气体净化与调整和醇的合成与精制,主要考察了水煤气变换CO转化率、合成气重整分率、焦油重整和甲醇部分循环对工艺的影响,并添加了酸性气体去除单元和空分单元,整体上进行了质量和能量衡算。通过对建立的模型分析可知:就整体工艺而言,为满足合成气H2/CO摩尔比的要求,最佳的工艺条件为:合成气循环分率在0.4-0.6间,水煤气变换CO转化率为0.01-0.1左右;CO转化率对工艺过程有重要影响;过程中甲烷含量越低,醇产量越高;焦油重整转化率的提高,有利于醇的合成;甲醇循环分率与醇的产量成正比;能量利用需进一步改进。为更好的研究生物质基合成气合成低碳醇工艺,建立了GTI炉和BCL炉模型以及其合成低碳醇模型,过程中主要将两对模型进行了工艺对比。通过GTI炉和BCL炉模型对比发现:GTI炉的产物中CO2含量较高,而H2和CO的含量较低;水蒸汽不仅作为流化介质,而且参与部分高温反应;气化产生的焦都是高碳低硫生物质焦,与BCL炉相比,GTI炉C的利用有所提高,但还有很大的提升空间。在制醇工艺模型对比中发现:模拟值与文献值能够很好的吻合;工艺过程中都必须有效的去除水;GTI炉与BCL炉制醇工艺相比,碳的转化形式比例相似,都有很大的提升空间,GTI炉制醇工艺相比较而言,转化为乙醇以及其他低碳醇的效率更低,提升空间更大。为提高生物质的利用率和整体工艺的经济性,建立了联产天然气模型和热电联产模型,在联产天然气模型中,考虑了三种可行方案,综合考虑,气体净化与调整后添加模型不影响甲烷重整,塔器中的含量也相对比较低,效果比较好。在热电联产过程中,通过自身的能量集成,可产生26811.72kW的电能,减少了三废排放,有利于环保,整体上提高了工艺的经济性。