欧盟项目HyFlexFuel通过水热液化将污水污泥及生物质转化为生物燃料
欧盟资助的研究项目HyFlexFuel近日成功通过水热液化（HTL）从各种生物质，包括污水污泥，食品垃圾，粪便，麦秸，玉米秸秆，松木屑，芒草和微藻在奥尔胡斯大学（丹麦）的 HTL 工厂中试规模连续生产生物燃料。
来自三种代表性原料——螺旋藻（微藻）、污水污泥和小麦秸秆——的生物原油在奥尔堡大学（丹麦）进一步升级为碳氢燃料混合物。对升级后的生物原油的煤油馏分的分析显示出用作航空燃料的有前景的成分。
交通部门的脱碳将需要大量的可再生燃料。迄今为止，可再生柴油和喷气燃料主要来自植物油，但欧盟可再生能源指令限制使用来自食品和饲料作物的生物燃料，因为它们在大规模生产时不符合可持续性要求。未来，重要的是将先进的生物燃料转化技术商业化，利用更广泛、更可持续的原料基础。
水热液化 (HTL) 可以从各种生物废物和其他生物质中生产运输燃料。HTL 有几个关键优势，其中最重要的是：
- 灵活的生产潜力： HTL 转化技术利用当地各种初级生物质，利用巨大的全球生物资源。该技术与各种有机废物和残留物、木质纤维素能源作物或水生生物质兼容，并且可以适应特定的区域原料供应。
- 成本效益：它可以生产先进的生物燃料，从船用燃料到煤油，成本可能低于大多数竞争性可再生燃料途径。
- 可持续性： HTL 技术有可能在整个生命周期内生产具有低碳足迹的燃料，而不会与食品和饲料生产竞争。它具有回收废物流的潜力，从而有助于实现更加循环的经济。
中试规模的 HTL 工厂在高达 350 °C 的温度和约 200 bar 的压力下处理水性生物质浆料（约 20% 的干物质含量），其中水不会沸腾保持液态。在这些条件下，生物质被转化为粗生物油，在反应器后面与工艺水分离。
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第二步，通过在高温高压下用氢气进行催化处理（加氢处理），将 HTL 生物原油升级为运输燃料产品。从而，从生物原油中去除氧气和氮气，然后将其转化为碳氢化合物的混合物。升级后的 HTL 生物原油的蒸馏产生汽油、煤油和柴油范围内的可替代燃料。
在欧盟项目 HyFlexFuel 中，HTL 燃料生产链的所有关键步骤都在几个欧洲研究机构和公司场所进行了调查。
- 德国生物质研究所 DBFZ 使用地理空间方法分析了整个欧洲残留物和废物流的潜在可用性。
- 奥胡斯大学进一步开发和优化实验室规模的 HTL 转化，并将结果传输到中试规模的连续 HTL 工厂，该工厂还为下游工艺生产所有样品。
- 在 Haldor Topsøe（丹麦）的支持下，奥尔堡大学通过催化加氢处理将各种生物原油升级为运输燃料。
- Eni（意大利）调查了在常规原油精炼厂中协同处理 HTL 生物原油的前景。
- 在 HTL转化过程中也会产生的固体颗粒和工艺用水含有相当一部分来自初始生物质的碳和养分。Paul Scherrer 研究所（瑞士）通过其能源系统集成平台上的催化水热气化和 OWS（比利时）通过厌氧消化研究了从这些工艺水中的有机物生产沼气的两种选择。
- 为了关闭养分循环，磷的回收对于污水污泥的 HTL 尤为重要。霍恩海姆大学（德国）已经证明鸟粪石是一种肥料产品，可以从 HTL 固体和工艺水中沉淀出来。
- Bauhaus Luftfahrt 协调该项目并分析 HTL 燃料生产的经济和环境影响。
- ARTTIC Innovation GmbH（德国）作为项目管理合作伙伴并支持传播活动。
批准用于民用航空的HTL煤油。到目前为止，ASTM D-7566 规范已批准七种替代燃料生产途径作为民用航空的混合成分。HyFlexFuel联盟正在与欧洲和美国的主要合作伙伴合作，准备批准 HTL 煤油。获取更多前沿科技 研究进展 访问：https://byteclicks.com
来自 HyFlexFuel 项目的煤油样品由 H2020 项目 JETSCREEN（由德国 DLR 协调）和代顿大学进行分析。结果表明，喷气燃料的所有基本物理化学特性，如能量密度或冷流特性，都已经满足，而特定微量成分的浓度需要进一步降低，以符合严格的喷气燃料规格。
