美国新的可再生燃料标准和用量目标促进可再生天然气的生产

2023年6月21日,美国环保署(EPA)宣布了一项最终条例,规定了2023—2025年纤维素生物燃料的产量要求和标准,这是可再生燃料标准(RFS)计划的一部分。纤维素生物燃料类别主要适用于可再生天然气(RNG),一种由沼气制成的天然气。与之前的目标产量相比,该条例将纤维素生物燃料的目标产量提高:2023年提高25%,达到8.4×10^(8) gal(1 gal≈3.785 L);2024年提高29%,达到10.9×10^(8) gal;2025年提高33%,达到13.8×10^(8) gal。RFS是一项联邦计划,要求汽油和柴油生产商将可再生燃料纳入国家运输燃料供应。美国环保署发布RFS规则,对某些可再生燃料类别的用量提出要求,并通过年度可再生用量义务(RVO)设定这些用量。当生产出经认证的燃料时,美国环保署会生成可再生识别码(RIN),生产商可以与其他市场参与者进行RIN交易。

美国可再生燃料标准(RFS)的实施与监管

可再生燃料标准(RFS)项目是美国联邦政府为提高生物燃料利用量、减少温室气体排放而推出的政策安排,要求相关责任方在2022年前不断增加可再生燃料在交通运输领域的用量,完成法定的年度可再生燃料配比责任量。美国环保署负责项目的具体执行,按照原料、工艺流程、温室气体减排效果等将可再生燃料划分类别,依据法定目标、燃料供应和其他条件为炼油商和进口商设定年度可再生燃料配比责任量,在必要时有权对责任方行使豁免权并适度调整合规目标,同时对可再生燃料配额交易市场进行监管。可再生燃料身份码(RINs)对应于美国生产或进口的每加仑可再生燃料,跟踪可再生燃料的使用情况并监测履约表现。RINs能在市场自由交易,责任方可选择购买RINs完成合规目标。从实施结果上看,传统淀粉乙醇燃料及生物质柴油的使用量达到法定目标,而纤维素生物燃料与先进生物燃料未达到预期目标,环保署不得不连续调整标准。未来环保署仍将拥有年度可再生燃料责任量的制定与调整权并负责市场监管,同时也面临着替代燃料技术水平、地区经济现状、政策调整、公平性等多种不确定因素的挑战。

一体式可再生燃料电池

一体式可再生燃料电池是可再生燃料电池中最先进的一种,它是在同一组件上既可以实现燃料电池功能又可以实现水电解功能的储能和供电系统,具有能量密度高、使用寿命长、使用中无自放电且无放电深度及电池容量的限制等优点,是极有希望在空间、军事及可移动电源领域替代传统二次电池的储能系统。本文介绍了一体式可再生燃料电池的研究进展,并提出了目前亟待解决的问题。

可再生燃料电池系统在空间电源中的应用研究

概述了可再生燃料电池的工作原理和特性;介绍了国外可再生燃料电池的空间应用,在"太阳神"无人机和平流层飞艇上的设计验证经验,以及国内的技术发展水平;分析了可再生燃料电池系统应用于空间电源所要解决的系统优化设计、电解器和燃料电池的高性能及安全性设计、功率控制器的集成化设计、氢气/氧气的空间储存及后处理等关键技术;提出了用于空间电源的可再生燃料电池系统初步设计方案,对系统的组成和工作流程、各子系统的功能和设计方式进行了论述,可为我国未来的新型航天器电源系统设计提供参考。

利用不同工艺催化大豆油裂解制备可再生燃料油(英文)

以大豆油为原料,考察了间歇式反应工艺,旋转锥式反应工艺和精馏反应工艺3种裂解工艺对裂解产物性能的影响,并探讨了多种催化剂的催化裂解效果。结果表明,优选反应条件为:催化剂质量分数5%精馏温度320～350℃,裂解温度460～480℃,滴加速度35 g/h。在碱性催化剂Na2CO3的参与下,利用精馏反应工艺裂解大豆油产物的分子组成得到优化。通过红外光谱、气质联用和凝胶色谱对裂解产物的分析表明,产物具有较低的平均相对分子质量,主要成分为C24以下的烷烃、烯烃、醛、羧酸等。从化学组成及燃料性能来看,裂解产物的性质与石化柴油相近。

精馏法催化大豆油裂解制备可再生燃料油(英文)

采用自组装的裂解精炼装置,以大豆油为原料考察了精馏反应条件对裂解产物性能的影响。结果表明,最佳反应条件为：精馏柱温度范围320~350℃,裂解反应釜温度480~500℃,大豆油滴加速度为35 g/h。通过红外光谱（FTIR）、气质联用（GC-MS）和凝胶色谱（SEC）对裂解产物的分析表明,产物具有较低的平均分子质量,主要成分为烷烃、烯烃、醛、羧酸等。从化学组成及燃料性能来看,裂解产物的性质与石化柴油相近,裂解所得产物密度825 kg/m3,黏度4.0 mm2/s,热值42 MJ/kg,冷凝点-9℃,冷滤点-4℃,具有较好燃料性能。

大豆油催化裂解精炼制备可再生燃料油

采用自组装裂解-精馏耦合精炼装置,以大豆油为原料考察了精馏柱温度(DT)、裂解反应釜温度、加料速度等反应条件对裂解产物性能的影响。结果表明,最佳反应条件为:精馏柱温度范围为320～350℃,裂解反应釜温度为480～500℃,滴加速度为35g/h。裂解所得产物密度825kg/m3,粘度4.0mm2/s,热值42MJ/kg,冷凝点-9℃,冷滤点-4℃,燃料性能较好。通过凝胶色谱和气质联用对裂解产物的分析表明,产物具有较低的平均分子量,主要成分为烷烃、烯烃、醛、羧酸等。从化学组成及燃料性能来看,裂解产物的性质与石化柴油相近。

欧盟交通可再生燃料法规建设及对我国的启示

据能源和气候信息小组(Energy&Climate Intelligence Unit)等机构最近统计,全球已有128个国家和地区提出了碳中和目标。其中,欧洲是“自上而下”地确定了温室气体减排目标的法律地位,而美国则是在法律上确定了温室气体是污染物,从对污染物排放进行管理的角度开展相关工作。关于交通领域的减碳行动,国际上普遍的做法是在全社会碳中和行动的系统框架下协同开展相关工作,在立法的基础上系统建立政策、标准和技术工具体系,从车辆、燃料和运输等领域着手,在先进技术开发、相关行业转型和公众使用引导等方面展开具体行动,均取得较好成果。

一体式可再生燃料电池用新型膜电极三合一

介绍了大连化物所一体式可再生燃料电池新型膜电极三合一的研究进展,包括非碳担载双功能电催化剂、"内嵌式"膜电极、非碳材质扩散层.结果表明新型膜电极三合一明显提高了一体式可再生燃料电池的性能和循环寿命.

加拿大计划加大可再生燃料的使用力度

加拿大政府已计划在汽油、柴油和取暖油中加入可再生燃料，以此来减少温室气体的排放。据该国环境部长Rona Ambrose称，政府计划到2010年实现汽油中可再生燃料含量达到5％，到2012年柴油和取暖油中可再生燃料含量达到2％的目标。

加拿大计划加大可再生燃料的使用力度

据悉，加拿大政府已计划在汽油、柴油和取暖油中加入可再生燃料，以此来减少温室气体的排放。据该国环境部长Rona Ambrose称，政府计划到2010年实现汽油中可再生燃料含量达到5％、到2012年柴油和取暖油中可再生燃料含量达到2％的目标。

可再生燃料电池及其在风/光电储能调峰中的应用研究进展

介绍了可再生燃料电池的工作原理、结构组成、分类和国内外可再生燃料电池技术的研究状况及现阶段存在的主要技术问题,对可再生燃料电池在风/光电储能调峰中的应用进行了分析总结,并对其发展趋势进行了展望。

一体式可再生燃料电池膜电极和流场研究

一体式可再生燃料电池(URFC)对质量限制场合有着十分重要意义。膜电极(MEA)和流场构型是影响URFC性能的主要因素,为此研究了氧电极中Pt和Ir催化剂比例和两种流场构型,以及电池工作温度。通过电池双模式循环工作效率来评价膜电极和流场对一体式可再生燃料电池性能的影响。结果表明:最佳催化剂比例是:Pt与Ir质量比3∶1;流场对电池性能影响显著,并且相对于WE模式,在FC模式下影响更大。

一体式可再生燃料电池双功能氧催化剂的研究进展

双功能氧催化剂的催化活性及稳定性是决定一体式可再生燃料电池能否高效运作的关键因素之一。得益于分别对于氧还原及氧析出反应特定中间产物适当的结合能,铂与铱、钌及其氧化物所制成的贵金属催化剂常被应用于一体式可再生燃料电池中作为双功能氧催化剂。同时,近年来对于非铂族双功能氧催化剂的研究也取得了较大进展。本篇综述从一体式可再生燃料电池中氧还原及氧析出反应的作用机理出发,首先着重对传统铂基双功能催化剂的构效关系进行了总结,其次介绍了钙钛矿型、尖晶石型氧化物、非金属等新型双功能氧催化剂的发展趋势。此外,本文对于该研究领域所存在的限制条件和发展路线也进行了总结与展望。

Total公司将使用霍尼韦尔UOP公司的工艺技术生产可再生燃料

霍尼韦尔UOP公司宣布,道达尔公司(Total)将利用位于法国中北部的Grandpuits原油替代平台生产可再生燃料。该项目包括霍尼韦尔UOP公司的Ecofining TM工艺技术许可、基础工程、专用的设备和催化剂。一旦建成,进料量可达400 kt/a,最多可生产170 kt/a可持续航空燃料、120 kt/a可再生柴油和50 kt/a可再生石脑油(用作生物基塑料的原料)。

美国EISA确定可再生燃料标准

美国2007年能源独立与安全法（EISA）确定了可再生燃料标准（RFS），RFS要求美国可再生燃料生产将从2008年的90亿加仑／年增加到2022年的360亿加仑／年。

UOP公司可再生燃料技术的商业化现状

AltAir Paramount公司是第二家采用霍尼韦尔UOP公司技术生产可再生燃料的美国燃料生产商。该公司将位于美国加州Paramount的闲置炼油厂改造成世界上首个生产可再生喷气燃料专用商业化设施。

CLG公司推出可再生燃料生产技术——ISOTERRA工艺

Chevron Lummus Global公司(CLG)近日宣布新开发了一项用于从生物质来源生产可再生柴油和可持续航空燃料(SAF)的技术——ISOTERRA两步法工艺,包括对生物质进料(例如植物油、藻油、棕榈油和废弃烹调油)进行加氢脱氧,随后进行脱蜡,以使最终产品满足低温性能指标。ISOTERRA工艺有助于重新利用现有的装置,这对于改造现有加氢处理装置生产可再生燃料而言是一种理想选择,因为该工艺可以利用一个反应器,也可以利用两个反应器。两个反应器的配置可以使进料和产品更灵活、更稳健,而一个反应器的配置可以为现有的加氢处理装置提供更低的资本支出。

Diamond Green Diesel工厂的可再生燃料产能将翻倍

霍尼韦尔UOP公司宣布,钻石绿色柴油(Diamond Green Diesel)工厂第二套30 kbbl d(1 bbl≈159 L)的Ecofining装置建成。2021年装置交付使用后,该工厂的可再生柴油年产量将翻倍至6.75×10^8 gal(1 gal≈3.785 L)。该厂位于洛杉矶诺科市,属于瓦莱罗能源公司和达林配料公司,是美国最大的商业化先进生物燃料工厂。该厂以非食用油和其他废脂肪为原料,生产高品质可再生柴油燃料。这种高品质燃料与石油基柴油化学成分相同,可以直接用于柴油机车,无需改造发动机。