Изучение диверсификации
Применение возобновляемого газа
Ценность биомассового возобновляемого газа заключается в его гибкости: он может использоваться непосредственно в качестве источника энергии или как платформенный химикат, ведущий к широкому спектру продуктов.
1. Энергетика и силовые приложения
01. Производство электроэнергии и
совмещённое производство тепла и электроэнергии
(CHP)
Очищенный возобновляемый газ имеет умеренную теплотворную способность и может использоваться непосредственно в качестве топлива в газовых двигателях, газовых турбинах или микротурбинах для выработки электроэнергии, обычно достигая более высокой эффективности, чем при традиционном прямом сжигании биомассы. Если отходящее тепло от производства электроэнергии используется для отопления или промышленного пара, возможно осуществление когенерации (CHP). Эта распределённая энергетическая модель особенно подходит для использования сельскохозяйственных и лесных остатков, а также для обеспечения энергией удалённых районов или промышленных парков.
Путем метанирования (CO + 3H2 → CH4 + H2O) возобновляемый газ может быть преобразован в метаносодержащий заменитель природного газа (SNG). SNG имеет свойства, аналогичные природному газу, и может быть беспрепятственно подан в существующие магистральные газопроводы или использован в качестве сжатого природного газа (CNG) или сжиженного природного газа (LNG) для транспортных средств.
Водород является ключевым компонентом будущих систем чистой энергии. Используя технологический маршрут «очистка возобновляемого газа + реакция водяного газа + разделение водорода (например, PSA)», можно получить высокочистый водород из биомассы и возобновляемого газа. Этот «зелёный водород» может использоваться в топливных элементах автомобилей, в качестве промышленного сырья (например, для нефтепереработки, синтеза аммиака) и в других областях.
2. Химические сырьевые материалы и синтез жидкого топлива
Это представляет собой наиболее ценное использование возобновляемого биомассового газа и является центральным элементом концепции «биоочистки».
01. Фишер–Тропш
синтез (FTS)
Зрелая технология из химии угля и природного газа, FTS преобразует возобновляемый газ (CO + H2) в линейные углеводородные смеси посредством каталитических реакций. Контролируя условия реакции и катализаторы, можно избирательно производить высококачественные жидкие топлива, такие как бензин, дизельное топливо и авиационное топливо, а также высокоценные химикаты, такие как воски и смазочные материалы. Использование возобновляемого газа из биомассы для FTS является ключевым направлением производства биотоплива второго поколения, особенно устойчивого авиационного топлива (SAF).
С использованием медьсодержащих катализаторов возобновляемый газ может эффективно преобразовываться в метанол (CO + 2H2 → CH3OH). Метанол является важным основным химическим сырьем (используется для производства формальдегида, уксусной кислоты, олефинов и др.), чистым жидким топливом (метаноловый бензин, морское топливо) и потенциальным носителем водорода. Маршрут «биомасса → возобновляемый газ → метанол» считается одним из самых перспективных путей для масштабного химического использования биомассы.