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《生物柴油生产的微反应器技术》

  • 来源专题：可再生能源
  • 编译者： pengh
  • 发布时间：2017-12-14

  • 由于全球能源需求的增加和温室气体的增加，生物柴油作为一种替代燃料已被人们所接受，因为生物柴油的生物可降解性、低环境有害影响、更好的废气排放质量和可再生能力。生物柴油是一种由长链脂肪酸组成的单烷基酯，也被称为脂肪酸甲酯。酯交换是生产过程中最常用的技术。但传统的生物柴油技术也有其不足之处。过程强化技术可以克服这些缺点。一些新型的反应器，如微通道反应器、静态混合器、振荡流反应器和旋转管反应器已经被开发出来，以改善质量转移和混合。由于高表面积/体积比和短扩散距离的影响，这些技术可以实现快速和高的反应速率，从而强化了酯交换过程。酒精对甘油三酸酯的摩尔比、微通道大小、停留时间、反应温度、搅拌机理、催化剂等因素影响了生产过程。尽管生物柴油的生产已经在几个国家被商业化，但它仍然需要一个清洁、有效和环境友好的技术，以使其具有成本效益并提高其对传统矿物燃料的能力。然而，微反应器技术已经被证明是达到这一目的的基准。本文综述了生物柴油生产中使用的不同类型的微反应器，以及影响微反应器中生物柴油生产的参数。本文讨论的微反应器技术旨在通过减少反应时间到分钟来改善生产过程。

    ——文章发布于2017年12月05日

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    • 编译者：guokm
    • 发布时间：2021-04-11
    • 霍尼韦尔UOP单反应器Ecofining™工艺生产可清洁燃烧的高十六烷值运输燃料，其化学性质跟石油基柴油完全相同 2021年4月8日，中国上海–霍尼韦尔（纽交所代码：HON）近日推出UOP单反应器Ecofining™工艺技术，用于可再生柴油生产。这种创新技术是一种投产快、资金成本低的解决方案，对于重新利用加氢处理或加氢裂化装置的闲置产能是一种理想的解决方案。与其它单反应器技术相比，该技术可再生柴油的产率更高。 单反应器Ecofining工艺生产的霍尼韦尔绿色柴油（Honeywell Green Diesel™）燃料具有和石油基柴油完全相同的化学性质，可直接用于车辆，无需进行任何调整。相比于从石油制成的柴油，该燃料的全生命周期温室气体排放量可减少多达80％。 新工艺在单个装置中使用催化剂组合来脱除原料中的含氧化物以及其它杂质，然后对原料进行异构化处理，以提高低温下的流动性能。由于设计简单，Ecofining单反应器工艺技术可快速投入使用，且投资要低于其它设计。 霍尼韦尔UOP中国区副总裁兼总经理项雷先生表示：“由于越来越多的客户致力于实现可持续发展目标和发掘现有装置的新用途，他们对可再生燃料生产技术的兴趣持续增长。新的单反应器Ecofining工艺可帮助炼油厂在满足更严苛的可持续发展燃料生产法规下，获取显著的收益优势，并能显著减少对设备投资和占地的需求。” 单反应器Ecofining工艺还提供了更大的灵活度，为未来拓展至双反应器Ecofining工艺创造条件。双反应器设计可加工使用过的食用油和动物油脂等原料以生产可再生航空燃料。如果炼厂有一台额外的反应器或可以增加一台反应器进行绿色原料加工，这项成熟技术是炼油厂改造的理想选择。 Ecofining工艺由霍尼韦尔UOP和埃尼公司(Eni SpA)共同开发，可将非食用天然油和动物脂肪转化为比生物柴油和石油基柴油性能更好的霍尼韦尔绿色柴油。Ecofining工艺生产的柴油的十六烷值为80，远高于当今柴油发动机中常用柴油的40至60十六烷值，这种高十六烷值柴油可实现更好的发动机性能，减少排放量，还能与较廉价的低十六烷值的柴油混合以满足运输燃料标准。 目前，UOP Ecofining工艺应用于世界上大多数从100％生物原料生产可再生柴油的装置，以及所有获得授权的可再生航空燃料生产。UOP目前已在全球9个国家和地区授权了20余个Ecofining装置，可处理12种不同类型的可再生原料。 关于霍尼韦尔特性材料和技术集团 霍尼韦尔特性材料和技术集团研究并开发工艺技术、自动化解决方案、特性材料和工业软件，引领世界工业的转型与发展。该集团旗下高性能材料部专业生产广泛多样的高性能产品，包括环境友好型制冷剂和发泡剂、气雾剂和溶剂、精细化学品、添加剂、医药包装，以及工业用途的高强度纤维。集团下属霍尼韦尔UOP（www.honeywell-uop.cn）是石油和天然气领域领先的供应商，其工艺技术奠定了全球大多数炼油企业的发展基石，助力企业高效地生产汽油、柴油、航空燃料、石化产品和可再生燃料。集团旗下的过程控制部（hps.honeywell.com.cn）是工业自动化业界先驱，为众多行业提供自动化控制、安全系统、现场仪表、燃料运输解决方案和燃烧器、互联工厂解决方案、网络安全、造纸和包装材料控制系统、互联设施和计量解决方案以及服务。欲了解更多信息，请访问我们的官方微信。 关于霍尼韦尔 霍尼韦尔是一家《财富》全球500强的高科技企业，为全球提供行业定制的航空产品和服务、楼宇和工业控制技术、以及特性材料，致力于将飞机、汽车、楼宇、工厂、供应链和工人等万物互联，使世界实现更为智能、安全和可持续的长远发展。霍尼韦尔始创于1885年，在华历史可以追溯到1935年在上海开设的第一个经销机构。霍尼韦尔秉持深耕中国谋求长期发展的理念，贯彻“东方服务东方”和“东方服务世界”的战略，以本土创新推动增长。目前，霍尼韦尔所有业务集团均已落户中国，上海是霍尼韦尔亚太区总部，同时在中国20多个城市拥有50多家独资公司和合资企业，其中包括20多家工厂。霍尼韦尔在华员工人数约10,000名，其中20%为研发人员，共同打造万物互联、更智能、更安全和更可持续发展的世界。欲了解更多公司信息，请访问霍尼韦尔中国网站www.honeywell.com.cn,或关注霍尼韦尔官方微博和官方微信。
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  • 《微反应器如何改变核电工业（和世界）》
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    • 什么是微反应器，你为什么想要一个？ 该定义可能存在争议，但 1 MW 至 20 MW 范围内的核反应堆通常符合要求，并且该技术有无数可能的应用。 “这可以用于救灾。 这可用于矿山、偏远社区——24/7 全天候。 它可以用于数据中心、工业工厂——任何想要脱离电网的人，即使他们现在已经在电网上，但他们想要脱离电网——所以，军事基地。 这里的机会是无穷无尽的，” 能源系统总裁大卫达勒姆 西屋电气公司 作为嘉宾在 POWER 播客上说 。 Westinghouse 正在开发一种 的 名为 eVinci 微反应器 。 它是面向分散发电市场的下一代小型核能发电机。 eVinci 设计与目前在世界各地服役的商业轻水反应堆工厂有很大不同。 “差异是巨大的。 没水了 没有活动部件。 顾名思义，热空气通过管道传输到功率转换容器中，然后发电，”达勒姆解释说。 “所以，它只是一个热空气传输系统。” eVinci 独特的核心设计是围绕坚固的钢制整体建造的，带有用于热管和燃料芯块的通道。 核心中的每个燃料棒都与三个热管相邻，以提高效率和冗余度。 大量的核心热管旨在提高系统的可靠性和安全性。 衰变热也可以通过带有衰变换热器的热管去除。 尽管在核反应堆中使用热管有点新，核工业可能并不熟悉，但液态金属热管技术成熟且稳健，拥有大型实验测试数据库，可支持将该技术实施到商业核应用中。 事实上，洛斯阿拉莫斯国家实验室致力于开发和验证用于空间应用的热管技术。 “这项技术的有趣之处在于它完全独立于三个容器中，这些容器安装在一辆 18 轮卡车的后部，”达勒姆说。 “所以，这不是你用建设者、起重机和其他一切建造大型发电站的形象。 它基本上是三个 CONEX 盒子，然后被带到一个站点，这需要很少的工作——一个混凝土地垫，就是这样——然后它们一起即插即用，所以在大约三个月内，你就有了电那个网站。” 西屋电气声称反应堆堆芯“可以轻松运行 10 年以上，无需加油。” 此外，设备可以远程控制和监控，几乎不需要现场人员。 然而，目前尚不清楚监管机构是否会允许这种类型的操作。 “如果现场有工作人员，那将是一个非常小的数量。 需要做的维护工作真的很少。 这东西是密封的，可以自主运行五年，”达勒姆说。 “坦率地说，如果现场有操作员，他们基本上只是进行监控——他们实际上无事可做。” Durham 建议 eVinci 设计可以消除偏远地区对柴油燃料发电的需求。 他指出，柴油是“那里最脏的化石燃料之一”，并且是“一种极其昂贵的发电方式，尤其是当您需要将其运送到偏远地区时。” 西屋电气与 Bruce Power 合作进行了一项可行性研究，Bruce Power 是一家加拿大私营核能发电机，每年生产安大略省约 30% 的电力。 根据西屋电气发布的一份声明，该研究发现，根据柴油燃料的价格和碳的价格，单个 eVinci 微反应器的经济性可能“比柴油发电机高 14% 至 44%”。 “可行性研究确定，在加拿大北部至少有 100 个社区，这可能是一项改变游戏规则的技术，每年可以减少近 1 亿升柴油的燃烧，”达勒姆说。 此外，在采矿场景中，西屋电气表示，带有柴油备用的 eVinci 微反应器装置“可以将加拿大的碳排放量减少约 90%”。 那么，我们什么时候可以看到第一台 eVinci 装置进入商业运营？ “我们仍在扩大规模，”达勒姆解释说。 “然后，当然，我们必须通过许可程序。” 西屋电气于 12 月 14 日宣布，已为 eVinci 微反应器提交了一份预申请监管参与计划，详细说明了计划与美国核监管委员会 (NRC) 进行的预许可申请互动。 该公司表示，这一监管里程碑还认可了 eVinci 微反应器整体开发计划取得的重大技术验证进展。 该计划包括设计信息以及设想的监管策略，包括制造、运输、运营和部署的加油阶段。 与此同时，西屋电气计划在来年启动加拿大的许可程序，达勒姆说。 “我们肯定会看到它在本十年末实现商业化，”达勒姆说，他看到了核电的光明前景。 “我认为我们肯定会看到整个核电的显着增长。 我认为它肯定会在很大程度上包括 eVinci。”
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