农林废弃物制备低碳烯烃系统优化及物质与能量转化分析

来源：农业工程学报杂志2019年第18期北京时间：

作者：李茜,李宇萍,张兴华,陈伦刚,王晨光,马隆龙,

摘要：该文利用Aspen Plus软件对农林废弃生物质固定床气化、经甲醇制备低碳烯烃工艺路线进行了系统综合模拟，以研究生物低碳烯烃系统的物质和能量转化效果。以生成1t低碳烯烃的生物质原料消耗量RF、耗水量RH2O和耗电量Relec及低碳烯烃能量效率和系统总能量效率ηole和ηT等为性能评价指标，重点分析了气化水蒸气及富氧气与原料质量比（S/B和O/B）、合成气氢碳比和甲醇合成平衡温度等系统参数对系统性能的影响。并运用基于低位热值的能量分析方法，对优化条件下系统的物质和能量转化进行分析评价。结果表明：在S/B=0.26，O/B=0.14，合成气氢碳比为2.0和合成甲醇温度为245 ℃下，低碳烯烃制备系统性能较优，RF、RH2O、Relec、ηole和ηT分别为7.86 t/t、15.9 t/t、4.12 MWh/t、40.7%和43.0%。系统可实现电力自供，系统耗水主要用于补充冷却塔空气带出的蒸发水。系统能量损失主要来源于空冷换热、冷却塔蒸发散热及排空尾气，占生物质原料能量的24.1%。

关键词：废弃物, 甲烷, 制备低碳烯烃, 物质和能量分析, 系统模拟优化