強化型生化燃油

有關強化型生化燃油

快速連結:

BioOil

何謂強化型生化燃油?

強化型生化燃油是混合以厭氧快速裂解產生的焦炭及生化燃油所製成的燃料,含約20%焦炭及80%生化燃油。強化型生化燃油中所含的焦炭被粉碎至約8微米的大小,由於焦炭的關係,強化型生化燃油的黏度、熱值及比重都比生化燃油為高。強化型生化燃油的較高熱值亦在體積運輸上帶來好處。(參見附表所列的特性)

強化型生化燃油的水分含量約25%。強化型生化燃油中所含的水分並非分離層,重要的是它因此而降低了燃油的黏度。
強化型生化燃油也不像奧里油(Orimulsion)般由碳氫化合物與水混合而成,它的另一特點是會隨時間而逐漸改變,但並不代表它的性質不穩定,因為該過程實際需時多月。

強化型生化燃油非常適合替代石化燃油,它既容易抽吸又能點燃,在霧化後能隨時燃燒。

強化型生化燃油通過了加拿大環保署環保之選計劃針對工業用燃料的嚴格標準獲頒EcoLogo環保認證。EcoLogo代表了產品的製造過程與生產設備經過由加拿大環保署認可的第三方審核,並有由該公司及經認可的外方聯合進行燃燒測試的經驗數據支持。

強化型生化燃油的處理方法與傳統燃料相約,應避免直接與皮膚接觸或吸入其氣體。雖然熱解燃油不像傳統燃油般容易著火,亦應盡量遠離火種及其他熱源。其他資料,請參閱最後的安全數據部分。

Certificate of Quality

強化型生化燃油與傳統燃油的特性比較

表 1:燃油特性比較 – 木材製熱解燃油

參數
單位
分析方法
強化型生化燃油
生化燃油
2號燃料油
重油
高端熱值
MJ/kg
DIN51900
18-20
16-19
45.5
42.5
閃點
攝氏度
ASTM D93
50-60
48-55
38
60
傾點
攝氏度
ASTM D97
-11
-15
-6
-
密度 (攝氏15度)
Kg/liter
ASTM D4052
1.22-1.3
1.2
0.865
0.986
酸鹼度
pH
pH meter
2-3
2-3
-
-
固體 (焦炭)
wt %
不溶於乙醇
20-23
0.01-0.2
-
-
含水量
wt%
Karl Fisher
20-25
20-25
-
< 0.5
灰分
wt %
ASTM D482
<1
<0.02
Trace
0.08
黏度
cSt
ASTM D445
-
-
-
-
   攝氏20度
-
-
1500-3700
70
3-6
2000-9000
   攝氏40度
-
-
300-500
19
1.8-3.5
500-1000
   攝氏60度
-
-
140-250
8
1.4-2.5
100-200
   攝氏80度
-
-
70-90
4
1.1-1.8
40-70

表2:不同燃料的最終分析 (重量所佔%)

 
生化燃油
強化型生化燃油
焦炭
2號燃料油
重油
灰分
< 0.02
<1
< 8
< 0.01
0.02-0.08
42-47
45-51
75-78
86.4
85.7
6-8
5-6
3-4
12.7
10.5
< 0.1
< 0.3
< 0.3
0.006
0.18
硫磺
< 0.02
< 0.06
-
0.2-0.7
< 2.8
氧 (以差額計)
46-51
43-49
7-14
0.04
0.38

Click to Top 返回頁首

環保之選計劃

3

Click to Top 返回頁首

強化型生化燃油燃燒測試

Intermediate BioOil  Flame - Eclipse

Eclipse強化型生化燃油測試的火焰和水蒸氣

14V- HI 生化燃油運作參數

  • 運作範圍 = 24.5 to 6.0 MM Btu/hr
  • 生化燃油噴嘴壓力 = 85 PSIG
  • 建議生化燃油溫度 = 華氏135度 ± 9度
  • 最高霧化氣噴嘴壓力 = 100 PSIG
  • 秏氣量 = 18613 SCFM

強化型生化燃油測試

達茂亦對強化型生化燃油進行了測試,目的是確認適合燃燒器的運作模式以及收集排放數據。強化型生化燃油比生化
燃油持較高的噴嘴壓降且顯著消秏更大量的霧化氣。

排放數據

低火點燃及高火為用以測試霧化氣及燃油參數敏感度底線的基本條件,Airtech以3MMBtu/hr的速度進行燒嘴及可行性測試,記錄了燃油在送進燃燒器前加熱及整個循環系統加熱兩項有效測試的排放數據,有關結果刊載於Airtech報告Di4700609291533。

一般資料

Airtech環保服務公司(Airtech)獲Eclipse公司(Eclipse)委約於其伊利諾州Rockford的設施進行氣體排放測試。測試於燃燒器試驗台上進行,目的是測定燃燒以木材製成的生化燃油所排放的顆粒物(PM)、二氧化硫(SO2)、氧化氮(NOx)及一氧化碳(CO)的排放。.

所有測試於2006年9月13及14日進行,負責籌劃實地部分的有:

John McCown – Eclipse公司
Jeff Kaput – Airtech環保服務公司

參數

以下的特定參數已於測試場地測訂:

  • 氣體速度
  • 氣體溫度
  • 氧氣濃度
  • 二氧化碳濃度
  • 水分含量
  • 總微粒濃度
  • 二氧化硫濃度
  • 氮濃度
  • 一氧化碳濃度

結果摘要

表 1 - 結果摘要

測試參數
第1輪
第2輪
第3輪
日期
9/13/2006
9/14/2006
9/14/2006
開始時間
17:31
12:18
15:45
完結時間
18:31
13:18
16:29
       
氣體情況      
溫度(華氏)
954
1,076
1,104
容積流動率 (acfm)
2,780
4,310
4,320
容積流動率 (scfm)
1,010
1,450
1,430
容積流動率 (dscfm)
915
1,260
1,230
二氧化碳 (% 乾)
12.4
11.8
11.3
氧 (% 乾)
7.70
8.39
8.79
水分 (%)
9.58
13.3
14.2
 
微粒結果
濃度 (粒/dscf)
0.458
0.112
0.155
濃度 (粒/dscf @ 7% 氧氣)
0.482
0.125
0.178
排放率 (lb/hr)
3.59
1.21
1.64
 
二氧化硫      
濃度 (ppmd)
0.704
5.77
4.89
排放率 (lb/hr)
0.00642
0.0723
0.0597
 
氧化氮
濃度 (ppmd)
125
137
131
排放率 (lb/hr)
0.823
1.24
1.15
 
一氧化碳
濃度 (ppmc)
127
1.80
5.28
排放率 (lb/hr)
0.508
0.00984
0.0283

第二及第三輪測試生化燃油
第一輪測試強化型生化燃油

 Intermediate BioOil Flame  John Stanley, Eclipse and Gholam Yavari, Dynamotive

強化型生化燃油火焰
John Stanley, Eclipse 及達茂Gholam Yavari

Click to Top 返回頁首

生化燃油處理方法

儲存穩定性

雖然生化燃油非常穩定,但若置諸不理一段時間的話(通常幾個月),它會逐漸分隔成較重的成分(木質素成分),形成幾吋高黏如蜜糖的底層。該底層與上層並沒有明顯的分界,只有漸變的界線,不似水油混合般分明。另外,燃油表面亦會形成約0.5”-2”厚的浮層。在強力的搞動下,尤其在加入5%酒精及/或加熱至攝氏40-60度後,這些分層會再混合變回生化燃油。高溫會加速這些過程的進行,因此應避免把生化燃油長期存放在攝氏60度以上的環境內。在 “碎木質素” 的底層中,水分含量可被降至15%,但密度仍維持在1.2 kg/litre,而高熱值則升至18-22 MJ/kg。生化燃油最理想是在三個月內使用,以避免分層。

儲存及運送溫度

生化燃油的傾點為攝氏-15度,能儲存於冰點以下,但會變得非常黏及難以抽吸和運送(參看表2熱解油黏性)。最佳的儲存方法是將它不停搞動和隔熱,並加熱至最少攝氏10度,同時又可隨時(用電或蒸汽)被加熱至攝氏40度以上。正如之前提到,將生化燃油加熱至攝氏60度或以上容易引起內部反應和聚合,長期存放在高溫下的反應會更為強烈。過度加熱的另一後果是導致某些抽取物或有商業用途的產品減少和流失。

從貯油罐或容器拿取生化燃油樣本的步驟

拿取樣本前要確保生化燃油已被徹底地混和。 

處理生化燃油的技術要求

運送及貯存容器的物料

由於生化燃油屬酸性(pH 2.2-3.0),其所有接觸面必須是不銹鋼304、316、HDPE、EPDM、PVC 或 Teflon。

溫度

在貯存及運送期間,生化燃油應經常保持在攝氏15度以上以維持流動性,但應避免超於攝氏40度以防聚合。

混和

在貯存期間生化燃油應被搞動或維持流動,以確保混合良好。

抽吸

抽吸大量生化燃油(超過10噸)時,所有管道必須夠寬,吸入時直徑不小於3"(盡量短並有足夠汽蝕餘量)及排放時不小於2",可能的話使用強化PVC喉管。

壓力

生化燃油不會在與水溫差異大時施壓,用以運載柴油或同類燃油的器具同樣適用於生化燃油。

清理生化燃油油缸

清除生化燃油最好是採用變質的乙醇,視乎用家對生化燃油的要求,所收集到的洗滌物可混回到生化燃油中,尤其當生化燃油是作燃油使用。切勿用水清洗因會引起分隔。乙醇亦比甲醇為佳,運輸者最好攜帶少量變質乙醇以方便清洗工具和活門。

清理水中洩漏

不像漏油,生化燃油比較重,它會迅速沉到水底,而由於其部分水溶性(J. Blin, G. Volle, P. Girard, “Biodegradability of Fast Pyrolysis Oil”, 法國國際農業研究與發展中心CIRAD林業部),大多會逐漸溶解(高至65%)。

生化燃油是一種自然產品,就算洩漏亦相信不會造成石化燃油般的巨大損害,但它對海洋生態的真正影響還在探索中(C. Peacocke, “Transport, Handling and Storage of Fast Pyrolysis Liquids”, 愛爾蘭轉換及資源評估價有限公司)。由於生化燃油的密度高於一,海洋運輸或需依從有關類似高密度化學品的規定。

法國CIRAD在歐盟資助項目所作的毒物化驗初步報告中,提出生化燃油(定義為水解木材)為非爆炸性及非毒性,進一步測試正在進行中。

生化燃油油輪裝運數據表

TDG資料

UN編號:UN1993
TDG裝運名稱:易燃液體N.O.S. (木質素溶液)
TDG分類:第 3類,包裝組別III

清潔劑

要清潔設備上的生化燃油,變質的乙醇(建議使用)及甲醇都是理想的清潔劑。MSDS資料顯示它們有各自的危險(
毒性及易燃性)。

裝運生化燃油

 

生化燃油油輪

註:

  1. 以樹皮製成的生化燃油一般含有蠟(浮於表面),比不含蠟的生化燃油需加熱多攝氏15度。
  2. 在寒冷的天氣下運送生化燃油或需使用加熱的貨櫃車,但也不一定有此需要。
  3. 要騰空裝載以白木製成的生化燃油的貨櫃車,建議溫度為攝氏15/20度,以白木/樹皮製成的生化燃油則需攝氏30度以上。

生化燃油物質安全資料表

第I節 危險成份

成份
CAS登記號碼
濃度 (%-重量/重量)
冰醋酸
64-19-7
1至5 %
丙酮
67-64-1
1至5 %
甲醛
50-00-0
1至5 %
甲酸
64-18-6
1至5 %
乙二醛
107-22-2
1至5 %

第II節 準備資料

由達茂能源股份有限公司草擬 230 - 1700 West 75th Avenue, Vancouver, B.C. V6P 6G2, 電話 604-267-6000
日期:2006年7月18日

 

達茂能源股份有限公司

加拿大總公司

Angus Corporate Centre
1700 West 75th Avenue
Suite 230
Vancouver BC
Canada V6P 6G2
(604) 267-6000 總機
1-877-863-2268 免費專線(北美)
(604) 267-6005 傳真
info@dynamotive.com 電郵

達茂美國公司

1650 Tysons Boulevard
McLean, VA 22102
Suite 1550
(703)336-8450 總機
(703) 336-8462 傳真
info@dynamotive.com 電郵

第III節 產品資料

製造商: 緊急電話號碼:

達茂能源股份有限公司

加拿大總公司

Angus Corporate Centre
1700 West 75th Avenue
Suite 230
Vancouver BC
Canada V6P 6G2
(604) 267-6000 總機
1-877-863-2268 免費專線(北美)
(604) 267-6005 傳真
info@dynamotive.com 電郵

達茂美國公司

1650 Tysons Boulevard
McLean, VA 22102
Suite 1550
(703)336-8450 總機
(703) 336-8462 傳真
info@dynamotive.com 電郵
達茂  (604) 267-6000
CANUTEC (24 hours) (613) 996-6666

 

產品名稱: 生化燃油
同義字: 熱解油、生物質熱解油
UN編號: UN1993
TDG裝運名稱: 易燃液體N.O.S. (木質素溶液)
TDG分類: 第 3類,包裝組別III
用途: 工業用液體燃料或原料

第IV節 物理數據

物理狀態: 液體
形態: 深褐色液體
氣味: 煙薰味
氣味閥值: 不適用
蒸汽壓: ~5 kPa 於攝氏38度
蒸氣密度: 不適用
蒸發率: 不適用
沸點:  不適用
冰點: 不適用
酸鹼度: ~2.2
特定重力: ~1.2 / ASTM D4052
傾點: 攝氏-21至-33度 / ASTM D97
水/油分佈係數: 不適用

第V節 火災或爆炸危險

易燃情況: WHMIS B級,第3類易燃液體,在極高溫下容易著火。生化燃油含約25%水分,當生化燃油被蒸餾至攝氏250度時,所收集的蒸餾液約是原來重量的35%。
滅火劑: 水、泡沫、二氧化碳、乾化學劑。消防員應佩戴完備的呼吸器具。
閃點/方法: 攝氏48 – 55度 / ASTM D93
UEL: 不適用
LEL: 不適用
自動點燃溫度: ~攝氏500度
有害燃燒物品: COx
爆炸數據 對機械撞擊的爆炸數據敏感度: 無
對靜電放電的敏感度:       無

第VI節 反應數據 

非穩定的情況: 一般穩定
不相容物: 氧化劑
有所反應的情況: 高溫或會引致產生極易燃帶揮發性的有機物
危險的分解物: 一氧化碳、丙酮、甲醛及其他帶揮發性的有機物

第VII節 毒性特質

進入途徑:  
   * 皮膚接觸:
   * 皮膚吸收:
   * 眼部接觸:
或會引起刺痛
資料欠奉
眼睛對生化燃油很敏感,接觸可導致眼角膜損害。 急救措施請參閱第IX節
   * 吸入:
   * 咽下:
刺痛並損害呼吸管道
刺痛並損害胃腸管道
LC50: 不適用
LD50: > 2000 mg/kg 體重 (口服,老鼠)
接觸極限: 欠奉
急性接觸的影響: 可導致咳嗽或呼吸困難
慢性接觸的影響: 資料欠奉
刺激度: 實驗資料欠奉
敏感能力: 資料欠奉
致癌度: 資料欠奉
再生毒性: 資料欠奉
致畸度: 資料欠奉
致突變性: 致突變性測試:
  *
*
*
Ames測試(沙門氏菌):陽性
利用老鼠口腔強飼進行骨髓微核測試:陰性
於L5178TK老鼠淋巴瘤細胞進行微核測試:輕微突變活動
毒性協同產品: 資料欠奉

第VIII節 預防措施

工程控制:

以工程控制措施來降低危險是較佳的方法,包括機械通風(稀釋及局部排氣)、控制與人的接觸、改善工程環境及程序。有時甚至需要行政上的控制及個人 保護工具。

個人保護工具:  
   * 手套:
   * 呼吸保護:
   * 眼睛保護:
   * 衣服:

尼奧普林、乳膠或同類物料
防煙兜帽或NIOSH/MSHA核准的有機煙霧呼吸器
化學安全護目鏡
合適的塑料圍裙、袖子及靴

存儲要求: 貯存在標籤好的防酸鋼或塑料,例如PETE、PP、HDPE容器。容器在不使用或空置時應保持緊閉,避免受損毀。存放在陰涼、乾燥及空氣流通的地方,遠離氧化劑及陽光直接照射。
處理程序及工具: 按照日常安全處理程序
清理洩漏: 清理洩漏前應採取有關安全措施,通知其他人保持安全距離及關掉所有可能引起點燃的源頭。
棄置處理: 按照國家、省及本地對棄置的所有規定,只顧用持有牌照的棄置及廢物搬運公司。處理小量的洩漏物可參考「清理洩漏」一欄,大量洩漏需要分開處置並經由合格棄置公司處理。
特別裝運資料: 依從所有TDG規定並參照第III節的分類

第IX節 急救措施

皮膚:

以溫水將患處沖洗至少十五分鐘,除去被沾污衣物,小心勿將化學物散開。如果沾污的範圍廣,應在流淌著的水下除去衣物,棄掉衣物或在使用前先淨化。除非接觸輕微,否則應尋求醫生協助,如果刺痛持續亦應求醫。

眼睛:

揭開眼瞼,以溫水將受感染的眼睛沖洗至少十五分鐘,小心勿將污水弄進另一隻眼睛,所有關乎眼睛的意外都應該求醫。

吸入:         

在嘗試提供救援前應先採取適當措施以確保個人安全,將污染源頭移走或將傷者移到空氣流通的地方。如果傷者停止呼吸,應由受過訓練的人員施以人工呼吸,或如果心跳停止,應立即施以心肺復甦術(CPR)。尋求醫生協助。

咽下:          

如果傷者迅速失去知覺或正在昏迷或抽搐,切勿餵食任何東西。用水將口部徹底清洗,切勿引起嘔吐。讓傷者喝下200-400毫升的水以作稀釋。如果傷者停止呼吸,應由受過訓練的人員施以人工呼吸,或如果心跳停止,應立即施以心肺復甦術(CPR)。

Click to Top 返回頁首