生物质气化费托合成航空煤油的生命周期分析

杨 凯， 陶 炜， 肖 军

(东南大学 能源热转换及其过程测控教育部重点实验室， 南京 210096)

生物质通过气化费托(FT)合成航空煤油(简称航油)是生物航油生产技术中最有前景的技术之一[1]，该技术路线在生产阶段可大大减少不可再生能源的使用，在消费阶段污染物排放较低，具有清洁性，但是并不代表生物航油这种产品在整个生命周期过程，即从生物质种植到航油消费整个过程中环境性能都是友好的，需要进一步进行全生命周期的资源和环境性能评价。美国能源部阿贡国家实验室主要对生物质气化、FT法制取航油的CO2排放进行了生命周期评价(LCA)，结果显示：该路线和传统化石能源制取航油工艺相比，可减少89%的温室气体排放[2]。美国加州大学将不同比例的生物质和煤混合，进行了气化FT制取航油系统LCA，表明当温室气体达到国家排放标准时，生物质质量分数应不低于17%，而最适合系统综合性能的生物质质量分数为25%[3]。目前，少有学者对航油生产的其他环境影响类型污染物排放进行评估，需要进一步进行全面的资源-环境影响综合评价。

笔者基于ELCA法，研究了玉米秆气化FT合成航油(Bio-Jet Fuel)系统副产品水蒸气供热和供电两种方案的资源-环境性能，并进行了对比分析，可为提高工艺综合环境性能提供参考。

1 评价对象与评价方法

1.1 评价对象

生物质原料为玉米秆，成分分析见表1。Bio-Jet Fuel系统流程见图1。

表1 玉米秆工业分析与元素分析

图1 Bio-Jet Fuel系统流程图

综合性能的分析包括生物质气化、气化合成气FT合成、FT蜡加氢裂化三个部分。……