美国使生物质转化为汽油范围烃类的水热过程将实现商业化

    国际能源网讯：美国将使生物质转化为汽油范围烃类的水热过程实现商业化。路易斯安那州的新石油资源公司（New Oil Resources ，NOR）于2010年10月22日宣布，正在使近临界（320-390 °C, 200-420巴）水相工艺推向商业化，该工艺可使含有纤维素、半纤维素和木质素的生物质转化为高辛烷值的汽油组分。新石油资源公司于2009年从路易斯安那州立大学(LSU)取得这项技术的转让权。图1示明新石油资源公司使生物质转化为汽油范围烃类的水热过程。
 
              图1.  新石油资源公司使生物质转化为汽油范围烃类的水热过程

    研究人员测定了在近临界或超临界水相下反应的有机化合物，在短时间内（几十分钟到几小时）可使这些化合物转化为类似石油的烃类混合物。该还原过程可在厌氧或近厌氧条件下，基本上无任何强氧化剂情况下进行。如采用添加强还原剂或其他共反应剂，可调整产品分布。

    新石油资源公司的工艺使用近临界水使生物质在过程中被处理，通常推荐作为水热液化或热解聚。目前的应用可包括加工城市生活污泥、加工来自乙醇工业的废弃物流，和使微藻转化为燃料。微藻可不用脱水就可被加工，并且所有的碳可被转化为燃料，不仅只生成脂肪油。

    常规的热解聚得到富含重质化合物（C9 ~C20）（见色谱图2）厚的含氧油，重质化合物主要是酚类。而采用新石油资源公司定制的系统，液化过程产生较轻质的含氧烃类，类似于炼油厂中生产的汽油组分。该产品包括高辛烷值芳烃甲苯、二甲苯和苯，并且不含重质化合物（见色谱图3）。
 

图2.   常规热解聚的生成物
 
图3.  新石油资源公司工艺的生成物

    新石油资源公司工艺的操作条件可以改变，可生产替代汽油的C5 ~ C8醇类。在这一醇类生产工艺过程中，也生成戊烷和甲苯。进料中能量的70%~80%可被转化成最终产品。其余20%~30%的能量被用于使该过程运转。该过程可产生可再生能源，对水友好，该技术和设备也已应用于石化工业。

    该工艺技术的优点是可应用基础化学替代使用生物法工艺或对催化剂的依赖。该化学的应用与气相动力学类似，更为可靠并且易于放大。该工艺与世界上几家公司所用虽然相类似，但使用热水使纤维素、木质素、脂质和生物质中含有的其他聚合物解聚。其产品与炼油厂中生产的高辛烷值汽油相类似。