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| 內容簡介： |
本书由陈俊武院士主持选定各章节的题目和内容并担任主审。本书的生物基燃料技术经济评估立足于国内外****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，*后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。
本书学术性和实用性强，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。
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| 關於作者： |
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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》。
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| 目錄：
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**章生物质资源（1）
**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）
**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）
**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）
**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）
**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）
**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）
**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）
**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**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）
**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）
**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）
**节概述（286）
第二节**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）
第十二章微藻制生物燃料（317）
**节概述（317）
第二节微藻生物化学基础（318）
一、微藻细胞结构与品种（318）
二、微藻油理化性质（321）
三、提高脂肪积累的环境和基因调控（322）
四、微藻生物技术研究重点（322）
第三节微藻养殖（323）
一、微藻产能分析（323）
二、微藻养殖装置（328）
三、OP和PBR性价比（329）
四、营养元素供给和控制（332）
五、规模化养殖的挑战（333）
第四节微藻收获与加工（333）
一、收获、干燥（333）
二、微藻萃取微藻油（334）
三、微藻生物燃料转化技术（334）
第五节选址与运输（335）
一、气候、水、CO2（335）
二、土地面积（337）
三、运输（337）
第六节微藻燃料研究与开发进展（337）
一、20世纪发展回顾（337）
二、微藻养殖商业化进展（338）
三、21世纪微藻燃料研究进展（339）
四、美国生物质多年任务计划目标（MYPP）（340）
五、今后研发工作主要课题（340）
第七节经济技术评估（341）
一、技术经济分析（342）
二、全生命周期（LCA）分析（350）
第八节中国微藻生物燃料发展建议（352）
一、现状（352）
二、微藻燃料产业化建议（352）
第十三章生物质发酵制氢（357）
**节生物质制氢的途径和任务（357）
第二节生物质发酵制氢技术研究现状（357）
一、背景（357）
二、生物制氢技术的开发研究现状（358）
第三节生物质发酵制氢类型及机理（359）
一、生物制氢的方法（359）
二、生物制氢技术的机理（360）
第四节生物发酵制氢技术存在的问题及发展趋势（363）
一、存在的问题（363）
二、发展趋势（364）
第五节生物质发酵制氢技术原料和技术路线（365）
一、生物质发酵制氢技术的原料研究现状（365）
二、不同类型生物质发酵制氢技术比较（365）
三、生物质发酵制氢技术的原料（368）
四、生物质发酵法制氢技术路线（368）
第六节生物质制氢技术经济性分析（370）
一、生物质发酵制氢流程简介（370）
二、发酵制氢原料（371）
三、生物质发酵制氢过程参数（372）
四、发酵制氢过程流程（372）
五、MEC制氢过程（378）
六、工厂生产成本（380）
第七节光生物制氢技术经济性分析（382）
一、光生物制氢技术及其机理（382）
二、光生物制氢研究现状（382）
三、发酵法生物制氢技术与光生物制氢技术的比较（384）
四、光生物制氢技术经济性（385）
第八节结论及展望（390）
一、结论（390）
二、展望（390）
第十四章生物质化学催化法制取运输燃料（393）
**节前言（393）
第二节生物质基燃料中间体（394）
一、生物质预处理（394）
二、燃料中间体（394）
三、燃料中间体对比（396）
四、化学催化法与其他加工方法比较（397）
第三节延长碳链和脱氧催化反应（397）
一、延长碳链（397）
二、脱氧方式（398）
第四节中间体生产运输燃料（398）
一、糠醛生产运输燃料（398）
二、单糖生产运输燃料（403）
三、乙酰丙酸生产运输燃料（405）
四、非C—C扩链方式的应用（406）
第五节经济技术指标的分析对比（408）
一、不同转化途径热效率的比较（408）
二、反应过程能耗对比（410）
三、由半纤维素水解液制航空燃料的经济技术分析（410）
四、由纤维素经LA、GVL制运输燃料经济分析（413）
五、工业化的科学和工程问题（414）
第十五章生物基化工产品（418）
**节生物基化工产品概述（418）
第二节以糖和合成气为原料生产化工产品（420）
一、1,4-二羧酸基四碳酸（421）
二、2,5-呋喃二羧酸FDCA（424）
三、3-羟基丙酸3-HPA（425）
四、天（门）冬氨酸（427）
五、葡糖二酸（430）
六、谷氨酸（431）
七、衣康酸（433）
八、乙酰丙酸（434）
九、3-羟基丁内酯（436）
十、甘油（438）
十一、山梨醇（440）
十二、木糖醇和阿拉伯树胶（441）
第三节木质素基化工产品（443）
一、近期目标木质素基化工产品（444）
二、中期目标木质素基化工产品（447）
三、木质素基芳烃类化合物（449）
四、结论与展望（452）
第十六章技术经济综合论证（455）
**节技术经济评估方法（455）
一、概述（455）
二、NREL工艺分析与技术经济评估方法（456）
三、生物质替代石油的技术指标和经济指标（457）
四、从**个厂价格估计第N个厂价格（458）
第二节生物质快速热解生物原油制烃与生物质气化合成气制烃对比（459）
一、概述（459）
二、技术经济分析（460）
三、GHG减排效应分析（462）
四、小结（464）
第三节生物质生成乙醇的路径比较（464）
第四节多种制氢路径的比较（468）
一、概述（468）
二、三种生物质制氢工艺技术的经济性比较（469）
三、制氢途径的技术和经济性前景（472）
四、小结（475）
第五节发酵法生物丁醇与生物乙醇对比（475）
第六节生物油脂制**代与第二代生物柴油（477）
一、原料供应（477）
二、**代生物柴油性能（479）
三、**代生物柴油经济技术分析（479）
四、生物柴油生命周期分析（481）
五、第二代生物柴油（481）
六、第二代生物柴油技术经济分析（482）
七、第二代生物柴油碳排放（483）
八、小结与建议（484）
第七节生物质燃烧发电与发酵制乙醇途径的比较（484）
第八节生物合成气或生物油脂制喷气燃料（486）
一、生产技术（486）
二、质量、能量转化效率（487）
三、经济指标（488）
四、生命周期分析（490）
五、产业化情况（491）
六、小结和建议（491）
第九节快速热解工厂方案比选（492）
一、独立热解工厂（采用天然气和自产气制氢方案）的基本数据（492）
二、生物油加氢改质和制氢装置的工艺说明（493）
三、比较（494）
四、热解工厂生产装置配置方案（495）
五、方案比选小结（496）
第十节生物质制合成油与生物质发电的比较（496）
一、BTL与CTL的经济性对比分析（496）
二、BTE与CTE的技术经济对比分析（497）
三、CTL、CBTL和BTL的综合经济分析（499）
第十一节生物能远期替代运输燃料评述（500）
一、生物质能潜力和利用程度（500）
二、醇醚燃料发展述评（502）
三、烃类生物燃料发展述评（505）
四、微藻柴油（508）
五、中国生物质替代石油展望（510）
六、作者建议（512）
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