生物质合成气催化制取甲烷研究进展

天然气的供需矛盾促使人们去寻找新的天然气资源,其中利用生物质热化学催化制取生物质基天然气的技术受到了全世界的广泛关注。而生物质合成气催化制取甲烷是该工艺流程的核心步骤之一。分别从甲烷化反应器和甲烷化催化剂两个方面阐述了国际上生物质合成气催化制取甲烷的研究现状,并综述了关于甲烷化催化剂积碳现象的研究进展。同时分析了目前生物质合成气催化制取甲烷面临的主要问题,并指明了未来的发展方向。     

新书介绍

生物油制备技术与应用 作者基于多年的研究积累编写了本书,全书构成了一套完整的生物质热解与生物油制备的技术体系。共分八章,第一章讲述我国的能源形势和生物质能特点;第二章讲述生物质的组成、结构和性质;第三章讲述生物质的热解原理;第四章讲述生物油制备技术;第五章讲述生物油的组成和性质;第六章讲述生物油的品质改良与燃烧应用;第七章讲述生物油的分离与精制;第八章讲述生物油水蒸气重整制氢。     

生物强化技术在生物质沼气制备过程中的应用及研究进展

生物强化技术通过为特定的生物过程"设计"微生物,进而作为一种提升反应系统活力和性能的手段被应用于生物质沼气制备过程,以便加快发酵系统启动时间、增加原料利用率、缩短酸败系统的恢复时间、降低高有机负荷的抑制作用等。本文针对以木质纤维素为原料的沼气制备中的生物强化技术,从生物强化菌剂的构建及标准、生物强化作用的影响因素、生物强化作用机制的探究等几个方面来阐述目前国内外生物强化技术在生物质沼气制备过程中的应用与研究进展,以及存在的问题和解决方案。     

一种木质纤维素类生物质水解重整制备生物汽油的方法

本发明公开了一种以木质纤维素类生物质为原料水解重整制备生物汽油的方法。该方法将木质纤维素类生物质的水解原料液直接进入水相催化重整系统,     

生物过程工程，机遇与挑战并存——生物基化学品分离提纯的难点和对策

由于全球面临的资源、能源、环境的压力甚至危机越来越大．利用可再生的生物质资源为原料经过物理、化学、生物及其集成方法加工化学品的研究和开发就显得越来越急迫．已经成为世界各国争相开展的重大课题。化学品也包括生物能源．例如乙醇、甲烷等．可通过氧化反应提供大量的热能。     

生物基化学品分离提纯的难点和对策

由于全球面临的资源、能源、环境的压力甚至危机越来越大,利用可再生的生物质资源为原料经过物理、化学、生物及其集成方法加工化学品的研究和开发就显得越来越急迫,已经成为世界各国争相开展的重大课题①.化学品也包括生物能源,例如乙醇、甲烷等,可通过氧化反应提供大量的热能.     

生物基聚酰胺研究进展

生物基聚酰胺是指制备聚酰胺的原料来源于生物质材料,生物基聚酰胺的原料主要有生物基氨基酸、生物基内酰胺、生物基二元酸、生物基二元胺等。本文论述了不同生物基原料的来源、制备方法以及相应的生物基聚酰胺的性能;重点论述了生物基聚酰胺PA11和PA1010的原料制备方法、合成方法以及改性研究进展;对生物基聚酰胺的种类、产业化研究现状进行了总结,并对我国生物基聚酰胺的发展提出建议。     

昆明理工大学研发出生物柴油制备新技术

昆明理工大学能源工程实验室以王华教授为首的科研团队,围绕“生物柴油超临界流体制备技术”、“生物质及可燃固体废物超临界流体液化转化制备液体燃料”等课题,已初步建成了生物液体燃料产品性能检测分析试验、内燃机台架验证等研发平台,并成功自主研发生物柴油制备生产技术。利用一台小型移动式通用生物柴油制备装置,就能将小桐籽油、橡胶籽油、     

生物燃料发展概况

近几年来,国际油价不断上涨,不可再生能源资源日益减少,石油能源危机即将来到。面对即将到来的能源危机,全世界都认识到必须采取开源节流的战略,即一方面节约能源,另一方面开发新能源。全球正在大力开发生物质能,太阳能、水能、风能和地热能等可再生能源并开始逐步替代矿物能源。其中,以生物质能发展最为迅速,将成为发展的重点。生物质能源的开发与利用主要包括两方面：生物质能源发电和制备生物液体燃料如生物乙醇,生物丁醇、生物柴油等。生物质液体燃料作为液体交通燃料的唯一可再生替代能源,得到了迅猛发展。[编者按]     

生物油选择性温和加氢制备含氧液体燃料

生物质热化学转化制备生物油作为化石燃料的替代品具有重要的研究价值。与生物质相比,生物油具有更高的能量密度和热值,而且便于运输和储存。但生物油作为高品质燃料使用前的改质过程也存在耗氢量大、改质油产率低和催化剂失活快等共性问题。介绍了生物油选择性温和加氢制备含氧液体燃料的工艺,结合生物油不同化学组成的理化特性及含氧量高的特点,提出首先将生物油分成重质组分和轻质组分,对重质组分采用化学链制氢提供"氢源",对轻质组分进行分级加氢,实现了"氢源自给"和生物油全组分利用模式,并对其今后的发展进行了展望。     

微生物发酵法制备生物燃料的研究现状

随着石油资源的日渐枯竭,生物燃料作为一种新型替代燃料已成为各国研究的重点.综述了微生物发酵法制备乙醇、甲烷、氢和类异戊二烯的发展状况及关键问题,并展望了微生物发酵法制备生物燃料的发展前景.     

甲烷生物利用及嗜甲烷菌的工程改造

作为来源广泛、储量丰富的有机碳一气体,甲烷被认为是下一代工业生物技术中最具潜力的碳原料之一。嗜甲烷菌能够利用其体内的甲烷单加氧化酶,将甲烷作为唯一的碳源和能源进行生长和代谢,这为温室气体减排及其开发利用提供了新的策略。目前,嗜甲烷菌生物催化体系的相关研究已开展多年,随着系统生物学和合成生物学的快速发展,利用代谢工程合理改造嗜甲烷菌代谢途径以提高甲烷转化效率,已经实现了生物转化甲烷制备多种大宗化学品和生物燃料。本文详细讨论并介绍了嗜甲烷菌催化氧化甲烷的相关代谢途径、高效细胞工厂构建及部分化学品生物合成的最新研究进展,并对甲烷生物转化未来的发展方向和面临的技术挑战进行了讨论和展望。     

加快推动生物制造创新研究

<正>生物制造作为生物产业的重要组成部分,是生物基产品实现产业化的基础平台,也是合成生物学等基础科学创新在具体过程中的应用。生物质是自然界唯一含碳的可再生能源,发展绿色生物制造生产燃料乙醇、生物柴油、生物航煤、生物甲烷以及各种化学品和可降解生物材料是其最佳利用途径。生物制造将从原料源头上降低碳排放、通过工业生物技术实现绿色清洁的生产工艺,将从根本上改变我国经济社会发展"高能耗、高排放"的现有模式。重大化工产品(化学品、能     

一种厌氧真菌共培养甲烷菌株的分离及其甲烷生产特性解析

【背景】开发生物甲烷资源是减轻化石燃料供求紧张的有效措施,而秸秆类原料的预处理及甲烷生产方法需要不断创新,从而进一步满足可持续发展。厌氧真菌与甲烷菌共培养能够通过假根侵入及纤维降解酶双重预处理秸秆并生产甲烷,但目前全世界被报道的骆驼胃肠道来源的厌氧真菌分离培养物仅有1株。【目的】从新疆准噶尔双峰驼瘤胃内容物中分离出新型厌氧真菌和甲烷菌共培养物,研究其在降解秸秆并联合生产生物甲烷方面的应用潜力。【方法】采用Hungate滚管纯化技术将从骆驼胃肠道中分离的厌氧真菌和甲烷菌共培养,对其进行形态学及分子学鉴定,随后厌氧发酵5种底物(稻秸、芦苇、构树叶、苜蓿秆和草木樨),研究产甲烷量、降解效果及主要代谢产物等方面的特性。【结果】筛选到的共培养物中的厌氧真菌为Oontomyces sp. CR1,甲烷菌为Methanobrevibacter sp. CR1。其在降解稻秸时表现出最高的木聚糖酶酶活力(21.64 IU/mL)及甲烷产量(143.39 mL/g-DM),甲烷生产特性较分离自其他动物宿主的厌氧真菌共培养物更优。【结论】共培养厌氧真菌与甲烷菌菌株CR1是一种新型高效降解菌株资源,其在利用木质纤维素生物质生产生物甲烷方面具有良好的应用前景。     

生物质生物预处理研究进展与展望

木质纤维素生物质分布广、产量大、可再生,用于制备生物基能源、生物基材料和生物基化学品。木质纤维素生物质组成复杂,包含纤维素、半纤维素和木质素等,木质素与半纤维素通过共价键、氢键交联形成独特的“包裹结构”,纤维素含有复杂的分子内与分子间氢键,上述因素制约着其资源化利用。生物预处理以其独特优越性成为生物质研究的重要方面。系统阐述了生物预处理过程中木质素降解和基团修饰对纤维素酶解的影响,纤维素含量及结晶区变化,半纤维素五碳糖利用,微观物理结构的改变。进一步提出了以生物预处理为核心的组合预处理、基于不同功能的多酶协同催化体系、木质纤维素组分分级利用和新型高效细菌预处理工艺是生物预处理未来发展的重要趋势。     

航空生物燃料制备技术及其应用研究进展

随着各国对温室气体排放要求的日益严格,以及化石能源的日益枯竭,近些年来航空生物燃料得到了快速发展.文中综述了航空生物燃料的发展背景、制备工艺、实际应用现状及存在的问题,重点介绍了合成气经费托合成、生物质油经催化加氢和催化裂解制备航空生物燃料的工艺路线,以及航空生物燃料的试飞和商业运营状况,论述了航空生物燃料存在的问题,并对发展航空生物燃料提出了建议.     

2015生物能源专刊序言

生物能源领域的研究和产业开发在近年得到了快速发展,呈现出系统性和多元性的趋势。2014年10月17–19日,第四届生物质能源技术国际会议-暨第八届国际生物能源会议(ICBT/WBS 2014)在长沙市举行。本次会议由中国可再生能源学会生物质能专业委员会、生物质能源产业技术创新战略联盟、欧洲生物质能产业协会、美国化学工程师学会和联合国开发计划署主办,由湖南省林业科学院和清华大学中国-巴西气候变化与能源技术创新研究中心承办。在会议优秀论文基础上,结合征稿出版了"生物能源"专刊。本专刊以综述和研究论文的形式介绍了国内在生物能源及相关领域的最新研究成果,包括生物质资源分析、预处理、燃料和化学品制备、副产品利用和策略研究等。     

填埋场甲烷生物氧化过程及甲烷氧化菌的研究进展

生活垃圾填埋场甲烷排放量约占全球甲烷排放总量的6%~12%,是大气甲烷的重要生物源之一。生活垃圾填埋场覆土中的甲烷氧化菌能氧化填埋气中的甲烷,是填埋场甲烷排放控制的重要途径。本文综述了填埋场覆盖层甲烷生物氧化的微生物机理、覆土甲烷生物氧化强化工艺和技术、填埋场环境中甲烷氧化微生物研究的最新进展。现有研究有效提高了填埋场覆盖层甲烷生物氧化的性能,但对占填埋场甲烷产生总量很大比重的封场前甲烷排放控制关注较少,因此,今后应加强封场前甲烷排放的研究,提高日覆盖和中间覆盖材料的甲烷氧化率并加快其甲烷氧化启动。     

生物分子机器——甲烷单加氧酶的研究进展

甲烷氧化菌中的甲烷单加氧酶能够在生理条件下选择性地以甲烷和氧气为底物生成甲醇,麻省理工学院的Lippard教授称它为"神奇的生物分子机器"。本文重点对生物分子机器甲烷单加氧酶的结构、编码基因及调控机制、催化反应机理等进行了综述,此外也简要介绍了甲烷单加氧酶的产生菌甲烷氧化菌的研究历史及分类。生物分子机器甲烷单加氧酶可催化甲烷氧化成甲醇,不仅为甲醇的生产提供了一种新颖的生产方法,而且对生物分子机器的设计也有借鉴意义。     

生物质气化制取代用天然气的模拟

介绍了生物质气化制取代用天然气的技术,并利用Aspen Plus软件建立了串行流化床生物质气化制取代用天然气的模型,并对整个流程进行模拟。着重研究了气化过程中操作参数(气化温度Tg、S/B)对甲烷化反应过程主要指标(包括甲烷产率、碳转化率等)的影响。研究结果表明提高气化温度和S/B有利于提高气化产物中生物质合成气的浓度,并得到较高氢碳比的合成气,从而可以提高甲烷的产率和整个系统的碳转化率;为获得较高的甲烷产率和碳转化率,适宜的气化温度为700～750℃,S/B值在0.4左右。