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生产生物燃料的新技术脱颕而出

`清洁能源网   2011 年 08 月 15 日 11:18   来源:国际能源网

  

  在传统的生物燃料中,至今都是使用固体和液体:如谷物,果汁,浆液等为原料,以生产化学品和生物材料。通过先进生物燃料而首次公开丄市的公司已有好几家,如Amyris、Solazyme和Gevo公司。但是,新一代技术正在快步涌现,主要在生产先进的生物燃料方面,釆用的是生物质气化,以制取燃料、化学品或其他生物材料,或在某些情况下,使用气体状态下的有机化学品来生产。

  最激动人心的新技术之一是合成气发酵,最近被美国先进生物燃料公司(Advanced Biofuels USA)描述为是“纤维素乙醇的第三条道径”。

  但是,也有多种生产类型。脱颕而出的一些公司中,有:1.藉助费托合成过程的公司,如Rentech公司;2. 气体发酵专业公司,如英力士生物公司(INEOS Bio)、Coskata公司、LanzaTech公司;3. 从事热解的公司,如KiOR公司;以及使用催化剂使被气化的生物质转化成液体燃料和材料的公司,如S4公司,SynGest公司和TRI公司。另外,还有ZeaChem公司采用发酵和气化相组合的方法。

  以下是对12家公司的发展现状介绍。

  1. Coskata 公司

  技术:气体发酵

  2011年6月,Coskata公司宣布,它已与Fagen公司签约工程、设备采购和施工服务(EPC)意向书,将在美国阿拉巴马州Boligee建设商业化纤维素乙醇装置,设计将采用Coskata技术。Fagen 和Harris集团将贯穿参与EPC过程,其范围将包括该项目的详细设计、设备采购、施工和调试。

  Coskata公司已获得来自美国农业部的贷款担保承诺,将对该项目进行融资。该设施将使采伐的木材生物质转化为乙醇,以作为高辛烷值的可再生燃料。

  2. Enerkem公司

  技术:使气化的生物质催化转化

  2011年8月初,Enerkem公司宣布,获3000万美元的额外融资,作为股权融资的一部分,韦斯特里(Westly)集团、CSN基金会和Quince联合公司,现有的投资者瓦莱罗能源公司、废物管理公司、Rho风险投资公司、Braemar能源风险投资公司和Cycle投资公司均投入6000万美元入股。

  2011年6月,Enerkem公司与加拿大埃尔伯塔省政府和埃德蒙顿市合作,己启动了先进能源研究设施,该设施旨在通过废物转化生产可再生燃料和化学品。

  Enerkem公司目标是使世界上每一个城市可就地、高效和低成本地利用他们的生活垃圾来生产先进燃料。该公司基于自2000年以来开发的专有的热化学技术,来生产、拥有和操作以社区为基础的紧凑式先进生物炼制厂。Enerkem公司的转化技术可使剩余的材料,如非循环利用的城市固体废弃物转化成清洁的运输燃料和先进化学品。可采用多种原料和和生产多种产品的过程组合了绿色气化和催化合成技术。Enerkem公司拓宽的气体调制过程可生产量身定制的合成气,使用业已验证的工业催化剂,在适当的温度和压力下,合成气可被转化为优质的产品。

  3. Fulcrum生物能源公司

  技术:使气化的生物质进行催化转化

  Fulcrum生物能源公司最近宣布,它已经在其TurningPoint乙醇验证装置中成功地验证了可经济地从垃圾产生可再生的乙醇。该公司10500加仑/年的Sierra BioFuels 装置位于Reno 约20英里,将于2011年投运,可转化9万吨的城市固体废弃物(MSW)。该公司预计生产的燃料成本低于1美元/加仑,产量为120加仑/吨。在两个步骤的热化学过程中,从城市固体废物回收的有机材料在等离子体增强气化炉中被气化 ,合成气然后被转化为乙醇。

  4. 英力士生物(Ineos BIO)公司

  技术:气体发酵

  2011年6月,英力士新行星公司(INEOS New Planet)已经与印度河县委员会(Indian River County Board of Commission)签署了一项原料供应协议,包括计划进口9万吨/年树木剪枝和来自其他县市的其他植物废弃物,以供应投资为1.5亿美元的装置,另有5.5万吨/年生活垃圾收集自当地家庭。

  英力士生物公司的生物炼制厂将拥有能力可年生产800万加仑乙醇和6MW的电力,其中约2MW将输出供当地社区使用。这种可再生的电力将向约1400户家庭供电。坐落在美国佛罗里达州Vero Beach的前柑橘加工厂区,在未来两年,该生物能源中心将可为380人提供直接和间接的就业机会(包括175人的建造业工作),印度河县将有50人可全职就业。该项目预计在2012年开始投运。

  5. KiOR公司

  技术:催化热解

  2011年5月,KiOR公司与Catchlight能源公司(雪佛龙子公司与林产品主要生产商Weyerhaeuser公司各占50%股份的合资公司)达成生产其有关生物原油基汽油的购买协议,使其成为继Hunt炼制公司先前已签协议的第二次协议。

  2011年4月,KBR公司宣布,它已承揽了KiOR公司的工程、设备采购和施工(EPC)合同,将在美国密西西比州Columbus建设第一个此类的生物质制 可再生原油设施,设施的设计将加工约500吨/天木质生物质,并生产超过1100万加仑/年的燃料。

  KBR公司将提供工程和设备采购服务,以及为KiOR公司专有技术推向商业化参与建设服务,该技术设计可将生物质转化为生物燃料,如汽油和柴油调合料。该设施设计可从木质生物质生产可再生燃料。

  6. LanzaTech公司

  技术:气体发酵

  LanzaTech公司正与印度石油公司和金达莱钢铁公司协商,将充分利用其资源,以使用LanzaTech的技术处理来自金达莱钢厂的废气,实现商业化规模的乙醇生产。由该装置生产的燃料乙醇将与印度石油公司的汽油总组分进行调合使用。

  2011年3月,LanzaTech公司、宝钢集团公司和中国科学院(CAS)宣布将建设装置,使用LanzaTech气体发酵技术,用于从钢厂的排气来生产燃料乙醇。该装置的建设预计需要6个月,生产将在2011年第三季度后期开始。该公司的商业化装置将拥有能力5000万加仑/年。

  2011年2月,LanzaTech公司与宝钢签署合资协议,将建设10万加仑/年的验证装置,该模式的快速放大再用于在中国的首套商业化装置。

  7. Rentech公司

  技术:费托合成过程

  在加拿大,安大略省已在 White河的Township地区,选择Rentech公司技术建设Olympiad项目,原料供应将多达110万立方米/年(130万吨)森林废弃物和不可商售的木质纤维,在业已提出的2300万加仑的Olympiad项目中,将用以生产可再生的RenJet低碳喷气燃料。该Rentech项目也将生产4300万公升(1300万加仑)/年可再生石脑油,用作化工原料。

  此外,Rentech公司已获联邦政府NextGen生物燃料基金拨款,为项目开发和建设费用2亿加元提供高达40%。加拿大的加拿大可持续发展技术局(SDTC)也为此提供资金。

  该Olympiad项目计划在2015年投入使用,设计为现代化的可再生能源设施,将采用该公司Rentech-ClearFuels生物质气化系统和Rentech过程以专门生产经认证的、可供目前商业航空使用的替代的喷气燃料。这些领先的技术将使Rentech公司不可商售的和未充分利用的木质材料成为清洁的可再生的喷气燃料,并为400人创造机会。

  8. S4公司

  技术:气化加重整

  2010年5月, 废物管理(Waste Management)公司和InEnTec公司宣布成立合资企业 ,名为S4能源解决方案公司(S4 Energy Solutions),将使用等离子气化技术生产可再生的燃料、电力和工业产品以及发电。在等离子气化中,生物质被送入一个密闭的室内,并被过热至高达华氏20,000度温度。激烈的热量使生物质转化成合成气,然后合成气经重整而成为乙醇和绿色柴油、氢气、甲醇或甲烷。第二次过程可使基础材料转化成其他工业化学品。

  InEnTec公司拥有专有的气化系统,该系统可将来自市政、商业、医疗和大多数工业和有危害性废物的废物流,转化成合成气,合成气可用于生产电能、乙醇、甲醇和氢气。

  9. Solena公司

  技术:费托合成过程

  2011年1月, Qantas和Solena集团宣布,他们成为合作伙伴关系,对在澳大利亚建设基于费托合成的燃料装置进行可行性研究,将从废弃物生产航空生物燃料。

  2010年年初,Solena集团与英国航空公司签署了价值3.09亿美元的合作伙伴关系,在伦敦东部兴建1600万加仑航空生物燃料验证装置。。该伦敦项目将利用多达50万吨的废弃物作为该项目的原料。

  该合作伙伴预计到2011年底完成一项商业案例,作为航空公司迎战于2012年生效的排放交易计划中欧盟有关航空碳排放的新法规,成为最具成本效益的的手段。

  Solena集团也与德国汉莎航空公司进行了早期签约,并将与一些航空公司,包括easyJet、Ryanair和Aer Lingus合作实施Dublin项目。2010年,英国航空公司宣布,将考虑在伦敦东部四个基地之一建设1900万加仑/年废弃生物质气化装置,将生产可再生航空生物燃料。该装置将在2014年投入操作,将利用废弃生物质50万吨。该设施将由美国公司Solena集团兴建,将使用费托合成过程,可使航空公司每年减少碳排放量14.5万吨/年。

  10. SynGest公司

  技术:被气化的生物质进行催化转化

  该气化设施是在业已提出的Cornucopia生物炼制厂中使用的新技术。SynGest气化器,与以前的生物质气化器相比,具有一些新的特点和有更好的性能,它基于技术诀窍和良好的技术。SynGest系统的目标是在尽可能最低的成本和最简单的操作下,可使任何形式的生物质转化成清洁的合成气。理想情况下,可在一个步骤中将生物质转化成合成气。达到这一目标的最佳方法是使用几乎是纯氧气和适当的催化流化床来气化生物质。虽然设计已非常接近在一个步骤中完成转化,但合成气仍然含有一些需要处理的成分,如甲烷、焦油和芳烃。

  11. ThermoChem回收国际公司(ThermoChem Recovery International,TRI)

  技术:气化加蒸汽重整

  TRI公司的中热值合成气被转化为宽范围的下游生物燃料及生物化学产品。自2003年以来,TRI气化器已在Norampac公司Trenton(加拿大安大略省)箱板厂实施商业规模操作,气化黑液(固体生物质当量:500干吨/天)。目前,TRI公司是美国能源部资助的两个独立的生物炼制厂项目的气化技术供应商,该项目将使TRI合成气转化为可供市场销售的费托合成蜡和柴油,并提供尾气以补充石灰窑中使用的天然气。

  12. ZeaChem 公司

  技术:组合的气化和发酵技术

  2010年3月,在美国俄勒冈州(人口3,300人)博德曼(Boardman),ZeaChem公司开始建设他们的验证装置,在其为期三年的中型规模阶段,设计釆用该技术将生产2000加仑乙醇/英亩(注:基于生产135加仑/吨生物质以及相应的杨树生物质)。三个4万加仑的发酵罐已在嘉吉公司大规模加工设施和太平洋乙醇公司4000万加仑的谷物乙醇设施内安装就位,来自谷物秸杆至换季牧草的宽范围的纤维素原料将被用于加工。

  首先,它基于细菌的过程中不产生CO2作为副产品,它可低碳生产燃料和化学品。出于这个原因,该过程可产生多达135加仑产品/吨生物质,比标准范围的100加仑纤维素乙醇/吨项目的产量高出30%左右。

  其次,它使用的是杨树,杨树生长像杂草,这是该项目位于Columbia 河畔的主要原因之一,因为它关系到由30,000英亩GreenWood杨树农场可提供原料。该农场可生长15-20吨/英亩?年的生物质,以提供固体木质、电力和燃油市场。

> 关键词:生物燃料  新技术    




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