Οικονομοτεχνική Μελέτη της Ταχείας Πυρόλυσης για Παραγωγή Βιοελαίου ως Ενεργειακού Φορέα Μεταφοράς Βιομάζας σε Βιοδιυλιστήρια

Abstract

Tο πρώτο μέρος της παρούσας διπλωματικής εργασίας περιλαμβάνει βιβλιογραφική επισκόπηση της διεργασίας της ταχείας πυρόλυσης βιομάζας και των ιδιοτήτων του παραγόμενου βιοελαίου (Κεφάλαιο 1). Στη συνέχεια, παρουσιάζεται η μοντελοποίηση της διεργασίας σε περιβάλλον Aspen Plus TM με σκοπό την πρόβλεψη της ποσότητας και της σύστασης των τελικών της προϊόντων (Κεφάλαιο 2). Παράλληλα, με βάση το μοντέλο που αναπτύσσεται, μελετάται το ενεργειακό ισοζύγιο της διεργασίας καθώς και η δυνατότητα εξασφάλισης της απαιτούμενης για την ολοκλήρωσή της θερμότητας μέσω της καύσης των μονίμων αερίων και του εξανθρακώματος για την περίπτωση αντιδραστήρα αναβράζουσας ρευστοποιημένης κλίνης (Κεφάλαιο 2). Επιπλέον, γίνεται πρωταρχική διερεύνηση της σύστασης του παραγόμενου αερίου σύνθεσης από την αεριοποίηση βιοελαίου (Κεφάλαιο 3). Τέλος, διεξάγεται οικονομοτεχνική ανάλυση μονάδας ταχείας πυρόλυσης βιομάζας και εξετάζεται η δυνατότητα μείωσης του κόστους μεταφοράς καυσίμου που προσφέρει το βιοέλαιο (Κεφάλαιο 4). Η παρουσίαση των τελικών αποτελεσμάτων γίνεται στο Κεφάλαιο 5. Στο τελευταίο κεφάλαιο της εργασίας (Κεφάλαιο 6) συνοψίζονται τα κύρια συμπεράσματα ενώ ταυτόχρονα προτείνονται και θέματα για μελλοντική εργασία.

The first part of the present thesis includes a literature overview of biomass fast pyrolysis process as well as fuel properties of the produced bio-oil (Chapter 1). Continually, the process is modeled in Aspen Plus TM software with the aim to predict product yields and their respective compositions (Chapter 2). With the use of the developed model, the energy balance of the process as well as the capability of providing the required heat through combustion of the byproduct char and permanent gases is examined for a bubbling fluidized bed reactor unit (Chapter 2). Furthermore, a primary investigation of bio-oil derived syngas composition is conducted (Chapter 3). Lastly, a techno-economic analysis of a biomass fast pyrolysis unit is presented and the potential of bio-oil to reduce fuel transport cost is assessed (Chapter 4). The final results are presented in Chapter 5. In the last chapter (Chapter 6), the main conclusions are summarized and future work is proposed