模拟和技术经济分析使用Aspen Plus进行能源甘热解,用于生产生物油
Thomas Rafael de Oliveira1, Antonio Carlos Luz Lisboa1
1School of Chemical Engineering, University of Campinas, Av. Albert Einstein 500, Campinas, SP, 13083-852, Brazil.
Heliyon
|January 30, 2025
概括
能源甘热解模拟确定了Saccharum spontaneum作为最大化生物油产量的最佳品种. 技术经济分析显示了潜在的利能力,尽管与国际市场相比,生物油价格仍然很高.
科学领域:
- 生物质转化和生物能源
- 化学工程过程模拟 化学工程过程模拟
- 可再生能源技术可再生能源技术
背景情况:
- 能源甘是生物燃料生产的有前途的原料.
- 热解是一种热化学过程,用于将生物质转化为生物油,生物炭和合成气.
- 过程模拟和技术经济分析对于评估生物质转换技术的可行性至关重要.
研究的目的:
- 模拟使用Aspen Plus的能量甘热解,以确定最大限度地提高生物油产量的最佳品种.
- 为不同的经济场景进行热解过程的技术经济评估.
- 评估经济可行性,并确定需要改进的能源甘生物油生产领域.
主要方法:
- 在Aspen Plus中进行过程模拟,包括静态测量 (RSTOIC) 和连续水箱反应堆 (CSTR) 模型.
- 灵敏度分析以确定生物油产量最佳的CSTR体积.
- 技术经济分析考虑了回报期和工厂寿命的两个场景.
- 评估生物油价格和内部收益率 (IRR).
主要成果:
- 这种Saccharum spontaneum品种产生的生物油量最高.
- 一个50升的CSTR实现了与RSTOIC相比较的生物油产量.
- 第一个情景 (2年回报,10年寿命) 导致生物油价格为1.49美元/升,IRR为34%.
- 场景2 (2.71年回报,20年寿命) 的生物油价格为1.15美元/升和16%的IRR.
结论:
- 香糖自发是一种最适合通过热解最大限度地生产生物油的能量甘品种.
- 模拟的热解过程在特定条件下显示出潜在的经济可行性.
- 目前的生物油价格明显高于国际市场,这表明需要催化热解或能源整合来提高产量和质量.
