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生物基燃料技术经济评估
作者：孙培勤，孙绍晖，常春 等 著；孙培勤，孙绍晖，常春 等 编
出版社：中国石化出版社
出版时间：2016-01-01
ISBN：9787511436726
定价：¥198.00
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内容简介
《生物基燃料技术经济评估》由陈俊武院士主持选定各章节的题目和内容并担任主审。《生物基燃料技术经济评估》的生物基燃料技术经济评估立足于国内外新技术进步成果，并结合我国国情，展望今后25-35年的发展趋势，采用了当今先进的评估方法：TEA（技术经济分析）、NER（净能量比）和LCA（生命周期分析），对具有产业化前景的生物质转化为运输燃料的十多种途径（原料包括：草本植物、木本植物、微藻、脂肪类生物质，产品包括：醇类燃料、酯类燃料、烃类燃料、氢气等）做出科学评估，对于每条路径都给出具体的技术经济指标，分析路径自身的特色优势和障碍不足，对技术进步可能引起的突破性进展进行分析和预测，书末通过技术经济综合论证，推荐提出优化的生物质替代石油基运输燃料的路径，既近期可行，又兼顾长远发展。本专著与国内外同类专著相比，在内容覆盖面、论证广度和深度以及资料数据的新颖性等方面，均具有鲜明的特色。鉴于生物运输燃料产业化正处于起步阶段，本专著的编制或能为国家能源战略的决策提供有意义的参考。《生物基燃料技术经济评估》学术性和实用性强，具有一定的理论水平，读者对象是从事石油和石油化工行业、能源行业、化学行业的广大科技工作者和管理人员，包括教育、科研、设计、生产等方面的专业人员和高等院校学生。
作者简介
孙培勤郑州大学化工与能源学院教授，博士生导师。“石油补充替代能源研究”河南省创新型科技团队和河南省院士工作站的骨干成员。长期从事催化与高分子、石油补充替代能源、生物质制运输燃料的科研工作，出版的著作有《实验设计数据处理与计算机模拟》《催化工艺开发》。
目录
第一章生物质资源（1）
第一节前言（1）
第二节生物质能源应用现状和前景（1）
一、生物质能源应用现状（1）
二、先进生物燃料生产现状和发展前景（2）
第三节生物质资源评述（3）
一、说明（3）
二、世界生物质资源数据汇总（4）
三、专用生物能源作物（6）
四、农业/林业废料可供应量（10）
五、生物质资源的可持续性（12）
六、中国的生物质能资源（18）
七、美国的生物质能资源（21）
第四节不同情景预测的生物质原料需用量（26）
一、IEA预测2050年一次能源和生物能需用量及GHG减排效应（27）
二、WEO－2009预测的生物燃料需用量（27）
三、ETP-2008（能源技术展望－2008）的预测结果（29）
四、WEO-2012预测的生物燃料用量和生物能发电量（30）
五、生物质资源的几点结论（31）
第五节能源资源和GHG减排问题（32）
一、工业化推动了煤炭、石油的消费（32）
二、能源资源（34）
三、能源消费和GHG减排（36）
四、气候变化和GHG排放（41）
第六节生物质的性质（44）
一、纤维素生物质的分析数据（45）
二、纤维素生物质中的有机化合物组分（47）
三、纤维素生物质的性质和化学组成与化石燃料区别（50）
第二章生物质资源供应链（53）
第一节生物质原料供应链（53）
一、生物质原料种类（53）
二、生物质原料供应链组成（54）
三、生物质原料供应链技术（55）
四、生物质原料供应链模式（59）
五、生物质原料供应链研究和开发（61）
第二节生物质原料收集经济评价（61）
第三节生物质原料贸易（65）
一、生物质资源商品交易（65）
二、生物质资源交易的影响（66）
第四节生物质原料供应链展望（67）
一、获取更多的生物质资源（67）
二、优化生物质供应链（67）
三、建立生物质燃料标准（68）
四、政府政策扶持（68）
第三章生物质气化生产合成气（70）
第一节概述（70）
第二节生物质气化生产合成气工艺技术（72）
一、生物质气化原料的预处理（72）
二、生物质气化（74）
三、生物质合成气的净化（75）
四、生物质合成气的转化和调制（77）
第三节生物质气化炉型特点（78）
一、生物质气化炉的选择标准（78）
二、生物质气化可用的炉型（81）
第四节生物质和煤共同气化（90）
一、概述（90）
二、生物质和煤共同气化的特点（90）
三、生物质和煤共同气化的实例（92）
第五节生物质气化生产合成气技术经济（92）
一、概述（92）
二、单位产气指标（93）
三、制造合成气过程若干重要技术指标（94）
四、投资指标（96）
五、成本和产品出厂售价指标（101）
第六节生物质合成气制氢（104）
一、概述（104）
二、生物质合成气制氢的工艺（105）
三、生物质合成气制氢的经济性（106）
第四章合成气制合成油（113）
第一节历史回顾（113）
第二节工艺过程和产品（114）
一、费托合成产品分布规律（114）
二、合成气制合成油的工艺过程（115）
三、合成油加工的产品方案（117）
四、生物质制取合成油的路线（118）
第三节催化剂（122）
一、概述（122）
二、催化剂的开发方向（122）
三、铁催化剂和钴催化剂的比较（123）
第四节反应器（124）
一、概述（124）
二、反应器的研究开发（125）
三、反应器型式的比较（126）
四、微通道新型反应器设想（128）
第五节合成油品加工（130）
一、生产常规油品（131）
二、生产高档润滑油品和精细化工产品（131）
三、少产液化石油气和石脑油产品（132）
第六节合成油技术经济（132）
一、前言（132）
二、合成油工厂投资（133）
三、合成油生产成本（134）
四、技术经济指标的进一步估计（136）
五、灵敏度分析（137）
第七节合成油工厂的碳减排（138）
一、合成油工厂的碳衡算（138）
二、天然石油基低硫柴油的碳排放（139）
三、合成柴油的碳排放（139）
第五章合成气制合成乙醇（142）
第一节概述（142）
第二节合成气制合成乙醇催化剂（144）
一、催化剂的分类研究（144）
二、催化剂的开发方向和方法（145）
第三节合成燃料乙醇产业化反应工艺和产品分离工艺（146）
一、间接气化制合成乙醇（146）
二、直接气化制合成乙醇（150）
第四节生物质气化制乙醇技术经济评估（152）
一、间接气化制合成乙醇（152）
二、直接气化制合成乙醇（154）
三、工艺参数变化对乙醇价格的影响（155）
四、技术进步指标（157）
五、研究开发方向（158）
第六章合成气发酵制乙醇（161）
第一节合成气发酵产乙醇微生物（161）
第二节发酵原理（162）
第三节发酵工艺（163）
第四节工业化现状（167）
第五节技术经济分析（169）
第六节合成气发酵制乙醇的发展前景（172）
一、培育高产耐氧性好的菌种（172）
二、气化方法（172）
三、优化反应条件（173）
第七章生物质快速热解制生物原油（175）
第一节概述（175）
一、生物质快速热解的概念（175）
二、生物质快速热解液化技术研究现状（175）
三、存在的问题和发展趋势（176）
第二节生物质快速热解机理和影响因素（177）
一、生物质热解的基本过程（177）
二、生物质热解的反应机理（178）
三、生物质热解的影响因素（179）
第三节生物质快速热解反应器（180）
一、鼓泡流化床反应器（180）
二、循环流化床反应器（181）
三、自混合下行循环流化床（182）
四、旋转锥反应器（182）
五、真空式热解反应器（182）
六、烧蚀涡流式热解反应器（183）
第四节生物质快速热解工艺（184）
第五节生物质快速热解油的性质和用途（187）
一、生物原油的性质（187）
二、生物原油的用途（188）
第六节生物质快速热解的技术经济性分析（190）
一、热解装置的技术指标（191）
二、热解装置的建设投资（191）
三、热解装置的加工费用和生物原油成本（192）
第七节创新的热解技术（193）
一、催化热解（193）
二、混合热解（194）
三、临氢热解（194）
第八章生物原油制运输燃料（199）
第一节前言（199）
第二节研发成果及技术现状（199）
一、生物油加氢处理早期试验（199）
二、生物油在炼油厂加工的试验（200）
三、生物油催化裂化试验（200）
四、热解木质素加氢改质试验（201）
五、热解生物油加氢改质工艺方案（202）
六、生物油加氢改质技术的近期研究成果（202）
七、快速热解-加氢改质的技术现状和今后研发课题（204）
第三节生物油改质技术及产业化方案（205）
一、热解工厂建厂方案（206）
二、工厂规模（207）
三、装置规模（207）
四、生物原油加氢改质技术（207）
五、加氢裂化技术（208）
六、加氢改质反应器（208）
七、制氢装置（208）
八、生物油加氢改质技术的研发课题（208）
第四节生物油加氢改质工程设计（209）
一、工程设计方案汇总说明（209）
二、快速热解装置（210）
三、生物原油加氢改质装置（210）
四、加氢裂化和产品分离回收装置（212）
五、制氢装置（213）
第五节生物油加氢改质的技术经济评估（213）
一、基础数据（213）
二、建设投资（213）
三、汽柴油的出厂最低销售价格（214）
四、经济性的灵敏度分析（214）
五、两组经济评估数据的比较（215）
第六节快速热解-加氢改质过程的GHG减排效应分析（216）
一、GHG减排相关标准（216）
二、生物质快速热解-加氢改质的GHG减排效应结果汇总（217）
三、快速热解-改质路线的生命周期GHG减排效应过程分析（218）
第七节快速热解路线生产运输燃料技术发展前景（219）
一、说明（219）
二、生物质快速热解途径的工业化生产前景（220）
三、美国产业界提出的先进生物燃料生产方案（222）
第八节生物油重整制氢（223）
一、前言（223）
二、生物油制氢的原理（223）
三、生物油重整制氢工艺（224）
四、生物油制氢经济性（225）
第九章纤维素发酵制乙醇（228）
第一节纤维乙醇的发展现状（228）
第二节纤维素发酵制乙醇原理（229）
第三节纤维素发酵制乙醇工艺（230）
一、纤维原料的预处理（230）
二、纤维原料的水解和纤维素酶（234）
三、发酵制乙醇（237）
四、乙醇提取（242）
五、副产物利用（242）
第四节纤维素乙醇技术经济分析（243）
一、纤维素乙醇技术工艺（243）
二、纤维乙醇的经济性分析（250）
三、纤维素发酵制乙醇的研发（255）
第五节生物质乙醇燃料的生命周期（256）
一、能量分析（257）
二、环境分析（258）
第六节我国生物质乙醇发展预测（262）
一、秸秆乙醇的发展预测（262）
二、能源作物类生物乙醇发展预测（263）
第七节生物燃料乙醇的使用（263）
第八节发酵乙醇继续转化为烃基柴油组分（265）
第十章发酵法制生物丁醇（269）
第一节背景与现状（269）
第二节发酵原理（271）
一、产酸期（272）
二、产溶剂期（272）
第三节丁醇发酵技术工艺（272）
一、发酵菌种及改良（272）
二、丁醇发酵原料的选择（274）
三、丁醇发酵工艺（274）
四、丁醇的抑制及消除（276）
第四节生物丁醇技术经济分析（278）
第五节生物丁醇的应用与展望（282）
第十一章生物油脂制生物柴油和喷气燃料（286）
第一节概述（286）
第二节第一代生物柴油（288）
一、工艺技术（288）
二、政策和法律（292）
三、生物柴油燃料的标准和质量管理（293）
四、原料来源和适用性（295）
五、生物柴油经济分析（298）
六、生命周期LCA分析（299）
第三节第二代柴油和喷气燃料（302）
一、主要加氢化学反应（303）
二、催化剂（305）
三、工艺流程（305）
四、物料平衡（306）
五、生产技术工业化进展（307）
六、产品性能及飞行试验（309）
七、第二代生物柴油经济性分析（310）
八、喷气燃料生命周期碳排放（311）
第四节生物柴油发展建议（314）
一、商业化应用现状（314）
二、建议（315）
第一节前言（1）
第二节生物质能源应用现状和前景（1）
一、生物质能源应用现状（1）
二、先进生物燃料生产现状和发展前景（2）
第三节生物质资源评述（3）
一、说明（3）
二、世界生物质资源数据汇总（4）
三、专用生物能源作物（6）
四、农业/林业废料可供应量（10）
五、生物质资源的可持续性（12）
六、中国的生物质能资源（18）
七、美国的生物质能资源（21）
第四节不同情景预测的生物质原料需用量（26）
一、IEA预测2050年一次能源和生物能需用量及GHG减排效应（27）
二、WEO－2009预测的生物燃料需用量（27）
三、ETP-2008（能源技术展望－2008）的预测结果（29）
四、WEO-2012预测的生物燃料用量和生物能发电量（30）
五、生物质资源的几点结论（31）
第五节能源资源和GHG减排问题（32）
一、工业化推动了煤炭、石油的消费（32）
二、能源资源（34）
三、能源消费和GHG减排（36）
四、气候变化和GHG排放（41）
第六节生物质的性质（44）
一、纤维素生物质的分析数据（45）
二、纤维素生物质中的有机化合物组分（47）
三、纤维素生物质的性质和化学组成与化石燃料区别（50）
第二章生物质资源供应链（53）
第一节生物质原料供应链（53）
一、生物质原料种类（53）
二、生物质原料供应链组成（54）
三、生物质原料供应链技术（55）
四、生物质原料供应链模式（59）
五、生物质原料供应链研究和开发（61）
第二节生物质原料收集经济评价（61）
第三节生物质原料贸易（65）
一、生物质资源商品交易（65）
二、生物质资源交易的影响（66）
第四节生物质原料供应链展望（67）
一、获取更多的生物质资源（67）
二、优化生物质供应链（67）
三、建立生物质燃料标准（68）
四、政府政策扶持（68）
第三章生物质气化生产合成气（70）
第一节概述（70）
第二节生物质气化生产合成气工艺技术（72）
一、生物质气化原料的预处理（72）
二、生物质气化（74）
三、生物质合成气的净化（75）
四、生物质合成气的转化和调制（77）
第三节生物质气化炉型特点（78）
一、生物质气化炉的选择标准（78）
二、生物质气化可用的炉型（81）
第四节生物质和煤共同气化（90）
一、概述（90）
二、生物质和煤共同气化的特点（90）
三、生物质和煤共同气化的实例（92）
第五节生物质气化生产合成气技术经济（92）
一、概述（92）
二、单位产气指标（93）
三、制造合成气过程若干重要技术指标（94）
四、投资指标（96）
五、成本和产品出厂售价指标（101）
第六节生物质合成气制氢（104）
一、概述（104）
二、生物质合成气制氢的工艺（105）
三、生物质合成气制氢的经济性（106）
第四章合成气制合成油（113）
第一节历史回顾（113）
第二节工艺过程和产品（114）
一、费托合成产品分布规律（114）
二、合成气制合成油的工艺过程（115）
三、合成油加工的产品方案（117）
四、生物质制取合成油的路线（118）
第三节催化剂（122）
一、概述（122）
二、催化剂的开发方向（122）
三、铁催化剂和钴催化剂的比较（123）
第四节反应器（124）
一、概述（124）
二、反应器的研究开发（125）
三、反应器型式的比较（126）
四、微通道新型反应器设想（128）
第五节合成油品加工（130）
一、生产常规油品（131）
二、生产高档润滑油品和精细化工产品（131）
三、少产液化石油气和石脑油产品（132）
第六节合成油技术经济（132）
一、前言（132）
二、合成油工厂投资（133）
三、合成油生产成本（134）
四、技术经济指标的进一步估计（136）
五、灵敏度分析（137）
第七节合成油工厂的碳减排（138）
一、合成油工厂的碳衡算（138）
二、天然石油基低硫柴油的碳排放（139）
三、合成柴油的碳排放（139）
第五章合成气制合成乙醇（142）
第一节概述（142）
第二节合成气制合成乙醇催化剂（144）
一、催化剂的分类研究（144）
二、催化剂的开发方向和方法（145）
第三节合成燃料乙醇产业化反应工艺和产品分离工艺（146）
一、间接气化制合成乙醇（146）
二、直接气化制合成乙醇（150）
第四节生物质气化制乙醇技术经济评估（152）
一、间接气化制合成乙醇（152）
二、直接气化制合成乙醇（154）
三、工艺参数变化对乙醇价格的影响（155）
四、技术进步指标（157）
五、研究开发方向（158）
第六章合成气发酵制乙醇（161）
第一节合成气发酵产乙醇微生物（161）
第二节发酵原理（162）
第三节发酵工艺（163）
第四节工业化现状（167）
第五节技术经济分析（169）
第六节合成气发酵制乙醇的发展前景（172）
一、培育高产耐氧性好的菌种（172）
二、气化方法（172）
三、优化反应条件（173）
第七章生物质快速热解制生物原油（175）
第一节概述（175）
一、生物质快速热解的概念（175）
二、生物质快速热解液化技术研究现状（175）
三、存在的问题和发展趋势（176）
第二节生物质快速热解机理和影响因素（177）
一、生物质热解的基本过程（177）
二、生物质热解的反应机理（178）
三、生物质热解的影响因素（179）
第三节生物质快速热解反应器（180）
一、鼓泡流化床反应器（180）
二、循环流化床反应器（181）
三、自混合下行循环流化床（182）
四、旋转锥反应器（182）
五、真空式热解反应器（182）
六、烧蚀涡流式热解反应器（183）
第四节生物质快速热解工艺（184）
第五节生物质快速热解油的性质和用途（187）
一、生物原油的性质（187）
二、生物原油的用途（188）
第六节生物质快速热解的技术经济性分析（190）
一、热解装置的技术指标（191）
二、热解装置的建设投资（191）
三、热解装置的加工费用和生物原油成本（192）
第七节创新的热解技术（193）
一、催化热解（193）
二、混合热解（194）
三、临氢热解（194）
第八章生物原油制运输燃料（199）
第一节前言（199）
第二节研发成果及技术现状（199）
一、生物油加氢处理早期试验（199）
二、生物油在炼油厂加工的试验（200）
三、生物油催化裂化试验（200）
四、热解木质素加氢改质试验（201）
五、热解生物油加氢改质工艺方案（202）
六、生物油加氢改质技术的近期研究成果（202）
七、快速热解-加氢改质的技术现状和今后研发课题（204）
第三节生物油改质技术及产业化方案（205）
一、热解工厂建厂方案（206）
二、工厂规模（207）
三、装置规模（207）
四、生物原油加氢改质技术（207）
五、加氢裂化技术（208）
六、加氢改质反应器（208）
七、制氢装置（208）
八、生物油加氢改质技术的研发课题（208）
第四节生物油加氢改质工程设计（209）
一、工程设计方案汇总说明（209）
二、快速热解装置（210）
三、生物原油加氢改质装置（210）
四、加氢裂化和产品分离回收装置（212）
五、制氢装置（213）
第五节生物油加氢改质的技术经济评估（213）
一、基础数据（213）
二、建设投资（213）
三、汽柴油的出厂最低销售价格（214）
四、经济性的灵敏度分析（214）
五、两组经济评估数据的比较（215）
第六节快速热解-加氢改质过程的GHG减排效应分析（216）
一、GHG减排相关标准（216）
二、生物质快速热解-加氢改质的GHG减排效应结果汇总（217）
三、快速热解-改质路线的生命周期GHG减排效应过程分析（218）
第七节快速热解路线生产运输燃料技术发展前景（219）
一、说明（219）
二、生物质快速热解途径的工业化生产前景（220）
三、美国产业界提出的先进生物燃料生产方案（222）
第八节生物油重整制氢（223）
一、前言（223）
二、生物油制氢的原理（223）
三、生物油重整制氢工艺（224）
四、生物油制氢经济性（225）
第九章纤维素发酵制乙醇（228）
第一节纤维乙醇的发展现状（228）
第二节纤维素发酵制乙醇原理（229）
第三节纤维素发酵制乙醇工艺（230）
一、纤维原料的预处理（230）
二、纤维原料的水解和纤维素酶（234）
三、发酵制乙醇（237）
四、乙醇提取（242）
五、副产物利用（242）
第四节纤维素乙醇技术经济分析（243）
一、纤维素乙醇技术工艺（243）
二、纤维乙醇的经济性分析（250）
三、纤维素发酵制乙醇的研发（255）
第五节生物质乙醇燃料的生命周期（256）
一、能量分析（257）
二、环境分析（258）
第六节我国生物质乙醇发展预测（262）
一、秸秆乙醇的发展预测（262）
二、能源作物类生物乙醇发展预测（263）
第七节生物燃料乙醇的使用（263）
第八节发酵乙醇继续转化为烃基柴油组分（265）
第十章发酵法制生物丁醇（269）
第一节背景与现状（269）
第二节发酵原理（271）
一、产酸期（272）
二、产溶剂期（272）
第三节丁醇发酵技术工艺（272）
一、发酵菌种及改良（272）
二、丁醇发酵原料的选择（274）
三、丁醇发酵工艺（274）
四、丁醇的抑制及消除（276）
第四节生物丁醇技术经济分析（278）
第五节生物丁醇的应用与展望（282）
第十一章生物油脂制生物柴油和喷气燃料（286）
第一节概述（286）
第二节第一代生物柴油（288）
一、工艺技术（288）
二、政策和法律（292）
三、生物柴油燃料的标准和质量管理（293）
四、原料来源和适用性（295）
五、生物柴油经济分析（298）
六、生命周期LCA分析（299）
第三节第二代柴油和喷气燃料（302）
一、主要加氢化学反应（303）
二、催化剂（305）
三、工艺流程（305）
四、物料平衡（306）
五、生产技术工业化进展（307）
六、产品性能及飞行试验（309）
七、第二代生物柴油经济性分析（310）
八、喷气燃料生命周期碳排放（311）
第四节生物柴油发展建议（314）
一、商业化应用现状（314）
二、建议（315）
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