Biorefinery conceptsIntroduction of

Biorefinery concepts

Introduction of biorefining

Biorefining refers to fractionating biomass into various separated products that possibly undergo a further biological, (bio)chemical, physical and/or thermal chemical processing and separation. By means of co-producing relatively (high) value chemicals (e.g. fine chemicals, pharmaceuticals, polymers) the production costs of secondary energy carriers (e.g. transport fuels, heat, power) potentially could become market competitive, especially when biorefining is integrated into the existing chemical, material and power industries.



Primary refinery

Deriving a raw material stream with desired specifications (i.e. amount of ash, fermentable sugars, lignin) while simultaneous extract valuable components from the heterogeneous biomass streams is one of the major biorefinery R&D issues. The following main R&D areas are identified which need to be addressed before an efficient biomass pre-treatment chain can be established:

Characterization and standardization of raw materials and products
Development of a cost-effective infrastructure for production, collection, characterization, storage, identity preservation, pre-processing activities, import and transportation of feedstocks
Development of economically viable pre-treatment processes for a range of current and new bio-based feedstocks


Secondary refinery

Concerning secondary biorefining a distinction is made between thermochemical and biochemical based refinery. Thermochemical based refinery processes are generally consisting of the following interconnected unit operations: pre-treatment (i.e. drying, size reduction), feeding, conversion (e.g. gasification, pyrolysis), product clean up and conditioning, and product end-use. Thermochemical conversion technologies convert biomass and its residues to fuels, chemicals, and power. Gasification, i.e. heating biomass with about one-third of the oxygen necessary for complete combustion, produces a mixture of CO2 and hydrogen, known as syngas. Pyrolysis, i.e. heating biomass in the absence of oxygen, produces a liquid pyrolysis oil. Both syngas and pyrolysis oil can be used as fuels that are cleaner and more efficient than the solid biomass, but can also be chemically converted to other valuable fuels and chemicals.

Biochemical conversion technologies involve three basic steps, i.e., (i) converting biomass to sugar or other fermentation feedstock, (ii) fermenting these biomass intermediates using biocatalysts and (iii) processing the fermentation product to yield fuel-grade ethanol and other fuels, chemicals, heat and/or electricity.

Researchers are working to improve the efficiency and economics of both the thermochemical and biochemical conversion process technologies by focusing their efforts on the most challenging steps in the process, i.e. on syngas production and utilization (thermochemical) and on improving pretreatment technology, for breaking hemicellulose down to component sugars and developing more cost-effective cellulose enzymes, for breaking cellulose down to its component sugar (biochemical).

Researchers are also working to demonstrate the thermochemical and biochemical conversion processes in real-world applications. The integration and production activities require involvement of industrial partners.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

แนวคิด Biorefineryแนะนำของ biorefiningBiorefining ถึง fractionating ชีวมวลเป็นผลิตภัณฑ์แยกต่าง ๆ ที่อาจจะรับต่อชีวภาพ เคมี (ชีวภาพ) ประมวลผลทางเคมีทางกายภาพ และ/หรือความร้อน และแยก โดยร่วมผลิตค่อนข้าง (สูง) ค่าสารเคมี (เช่นดีสารเคมี เวชภัณฑ์ โพลิเมอร์) ต้นทุนการผลิตของพลังงานรองสาย (เช่นขนส่งเชื้อเพลิง ความร้อน พลังงาน) อาจอาจกลายเป็นตลาดแข่งขัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อรวม biorefining ในอุตสาหกรรมเคมี วัสดุ และพลังงานที่มีอยู่โรงกลั่นหลักบริษัทฯ การกระแสข้อมูลวัตถุดิบที่ มีข้อมูลจำเพาะที่ระบุ (เช่นจำนวนเถ้า น้ำตาล fermentable, lignin) ในขณะที่ส่วนประกอบที่มีคุณค่าพร้อมสารสกัดจากกระแสต่างชนิดชีวมวลเป็นหนึ่งหลัก biorefinery R & D ปัญหา หลัก R & D ดังจะระบุที่จำเป็นต้องได้รับก่อนสามารถสร้างโซ่ก่อนรักษาเป็นชีวมวลที่มีประสิทธิภาพ:คุณลักษณะและมาตรฐานของวัตถุดิบและผลิตภัณฑ์พัฒนาโครงสร้างพื้นฐานที่มีประสิทธิภาพสำหรับการผลิต ชุด จำแนก จัดเก็บ รักษาเอกลักษณ์ ก่อนการประมวลผลกิจกรรม นำเข้า และการขนส่งของวมวลพัฒนากระบวนการบำบัดก่อนทำงานปากกัดตีนถีบในช่วงปัจจุบัน และใหม่ใช้ชีวภาพวมวล โรงกลั่นรองConcerning secondary biorefining a distinction is made between thermochemical and biochemical based refinery. Thermochemical based refinery processes are generally consisting of the following interconnected unit operations: pre-treatment (i.e. drying, size reduction), feeding, conversion (e.g. gasification, pyrolysis), product clean up and conditioning, and product end-use. Thermochemical conversion technologies convert biomass and its residues to fuels, chemicals, and power. Gasification, i.e. heating biomass with about one-third of the oxygen necessary for complete combustion, produces a mixture of CO2 and hydrogen, known as syngas. Pyrolysis, i.e. heating biomass in the absence of oxygen, produces a liquid pyrolysis oil. Both syngas and pyrolysis oil can be used as fuels that are cleaner and more efficient than the solid biomass, but can also be chemically converted to other valuable fuels and chemicals.Biochemical conversion technologies involve three basic steps, i.e., (i) converting biomass to sugar or other fermentation feedstock, (ii) fermenting these biomass intermediates using biocatalysts and (iii) processing the fermentation product to yield fuel-grade ethanol and other fuels, chemicals, heat and/or electricity.Researchers are working to improve the efficiency and economics of both the thermochemical and biochemical conversion process technologies by focusing their efforts on the most challenging steps in the process, i.e. on syngas production and utilization (thermochemical) and on improving pretreatment technology, for breaking hemicellulose down to component sugars and developing more cost-effective cellulose enzymes, for breaking cellulose down to its component sugar (biochemical).Researchers are also working to demonstrate the thermochemical and biochemical conversion processes in real-world applications. The integration and production activities require involvement of industrial partners.

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

Biorefinery แนวคิดบทนำของ Biorefining Biorefining หมายถึงชีวมวลกลั่นแยกเป็นผลิตภัณฑ์ต่าง ๆ ที่อาจจะได้รับการต่อไปทางชีวภาพ (ไบโอ) สารเคมีทางกายภาพและ / หรือการประมวลผลทางเคมีความร้อนและการแยก โดยวิธีการของผู้ร่วมผลิตค่อนข้างสูง (มี) ค่าสารเคมี (เช่นสารเคมีที่ดี, ยา, โพลิเมอร์) ต้นทุนการผลิตของผู้ให้บริการพลังงานรอง (เช่นการขนส่งเชื้อเพลิง, ความร้อน, พลังงาน) อาจจะกลายเป็นตลาดที่มีการแข่งขันโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อ Biorefining รวมอยู่ใน ที่มีอยู่ในสารเคมีและอุตสาหกรรมพลังงาน. โรงกลั่นประถมอันเกิดกระแสวัตถุดิบที่มีคุณสมบัติที่ต้องการ (จำนวนเช่นเถ้าน้ำตาลย่อยลิกนิน) ในขณะที่ชิ้นส่วนที่มีคุณค่าสารสกัดพร้อมกันจากลำธารชีวมวลที่แตกต่างกันเป็นหนึ่งในประเด็นสำคัญ biorefinery R & D ต่อไปนี้พื้นที่หลัก R & D จะมีการระบุที่จำเป็นต้องได้รับการแก้ไขก่อนที่ชีวมวลที่มีประสิทธิภาพห่วงโซ่รักษาก่อนสามารถสร้าง: ลักษณะและมาตรฐานของวัตถุดิบและผลิตภัณฑ์การพัฒนาโครงสร้างพื้นฐานที่มีประสิทธิภาพในการผลิตคอลเลกชันลักษณะการจัดเก็บรักษาอัตลักษณ์ กิจกรรมก่อนการประมวลผลการนำเข้าและการขนส่งของวัตถุดิบการพัฒนาศักยภาพทางเศรษฐกิจกระบวนการรักษาก่อนสำหรับช่วงของปัจจุบันและวัตถุดิบชีวภาพที่ใช้ใหม่โรงกลั่นรองเกี่ยวกับ Biorefining รองแตกต่างทำขึ้นระหว่างความร้อนและชีวเคมีโรงกลั่นตาม ความร้อนตามกระบวนการโรงกลั่นมักจะประกอบด้วยหน่วยปฏิบัติการที่เชื่อมต่อกันต่อไปนี้: การรักษาก่อน (เช่นการอบแห้งลดขนาด), อาหาร, การแปลง (เช่นก๊าซ, ไพโรไลซิ) ผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดและเครื่องและสิ้นการใช้งานผลิตภัณฑ์ เทคโนโลยีการแปลงแปลงความร้อนมวลชีวภาพและสารตกค้างที่จะเชื้อเพลิงสารเคมีและพลังงาน เป็นก๊าซเช่นชีวมวลความร้อนที่มีประมาณหนึ่งในสามของออกซิเจนที่จำเป็นสำหรับการเผาไหม้ที่สมบูรณ์ผลิตส่วนผสมของ CO2 และไฮโดรเจนที่เรียกว่า syngas ไพโรไลซิเช่นชีวมวลความร้อนในกรณีที่ไม่มีออกซิเจนผลิตน้ำมันไพโรไลซิของเหลว ทั้งสอง syngas และน้ำมันไพโรไลซิสามารถใช้เป็นเชื้อเพลิงที่มีความสะอาดและมีประสิทธิภาพมากขึ้นกว่าที่เป็นของแข็งชีวมวล แต่ยังสามารถแปลงทางเคมีกับเชื้อเพลิงที่มีคุณค่าและสารเคมีอื่น ๆ . เทคโนโลยีการแปลงทางชีวเคมีที่เกี่ยวข้องกับสามขั้นตอนพื้นฐานคือ (i) การแปลงชีวมวล น้ำตาลหรือวัตถุดิบหมักอื่น ๆ (ii) การหมักเหล่าตัวกลางชีวมวลโดยใช้เอนไซม์และ (iii) การประมวลผลผลิตภัณฑ์หมักเอทานอลที่จะให้ผลผลิตน้ำมันเชื้อเพลิงเกรดและเชื้อเพลิงอื่น ๆ , สารเคมี, ความร้อนและ / หรือไฟฟ้า. นักวิจัยกำลังทำงานเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพและเศรษฐศาสตร์ ของทั้งสองเทคโนโลยีขั้นตอนการแปลงความร้อนและชีวเคมีโดยมุ่งเน้นความพยายามของพวกเขาในขั้นตอนที่ท้าทายมากที่สุดในกระบวนการเช่นการผลิตและการใช้ประโยชน์ syngas (ความร้อน) และในการปรับปรุงเทคโนโลยีการปรับสภาพสำหรับการทำลายเฮมิเซลลูโลสน้ำตาลลงไปองค์ประกอบและการพัฒนามีประสิทธิภาพมากขึ้น เอนไซม์เซลลูโลสเซลลูโลสสำหรับการทำลายลงไปเป็นส่วนประกอบของน้ำตาล (ชีวเคมี). นักวิจัยยังทำงานเพื่อแสดงให้เห็นถึงกระบวนการแปลงความร้อนและชีวเคมีในการใช้งานจริงของโลก บูรณาการและกิจกรรมการผลิตต้องมีส่วนร่วมของคู่ค้าอุตสาหกรรม

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

แนวคิดเบื้องต้นของ biorefining *



biorefining หมายถึง fractionating ชีวมวลต่าง ๆแยกเป็นผลิตภัณฑ์ที่อาจจะได้รับเพิ่มเติมทางชีวภาพ ( BIO ) ทางกายภาพเคมีและ / หรือการประมวลผลทางเคมีความร้อนและแยก โดยการจำกัดการผลิตค่อนข้างสูง ( ) ค่าสารเคมี ( เช่น ปรับสารเคมี , ยา ,3 ) ต้นทุนการผลิตของผู้ให้บริการพลังงานทุติยภูมิ เช่น เชื้อเพลิง ส่งความร้อนพลังงาน ) อาจกลายเป็นตลาดการแข่งขัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อ biorefining รวมอยู่ในสารเคมีที่มีอยู่ในอุตสาหกรรมวัสดุและพลังงาน .





ป. โรงกลั่นใช้วัตถุดิบที่มีคุณสมบัติกระแสที่ต้องการ ( เช่นปริมาณของเถ้า , หมักน้ำตาลลิกนิน ) ในขณะที่สารสกัดที่มีส่วนประกอบจากลำธารพร้อมกันจำนวนแตกต่างกันเป็นหลัก& D * R มีปัญหา ต่อไปนี้หลัก R & D ระบุพื้นที่ที่ต้อง addressed ก่อนที่มีประสิทธิภาพและสามารถสร้างมวลชีวภาพโซ่ :

คุณสมบัติและมาตรฐานของวัตถุดิบและผลิตภัณฑ์
การพัฒนาโครงสร้างพื้นฐานที่มีประสิทธิภาพในการผลิต รวบรวม วิเคราะห์ เก็บข้อมูล ตัวรักษา การประมวลผลกิจกรรมนำเข้าและขนส่งวัตถุดิบ
การพัฒนาทางเศรษฐกิจได้ และกระบวนการในช่วงปัจจุบันและใหม่จากวัตถุดิบชีวภาพ




) มัธยมศึกษาเกี่ยวกับมัธยม biorefining ความแตกต่างได้ระหว่างเคมีความร้อน และโรงกลั่นชีวเคมีพื้นฐาน กระบวนการเคมีความร้อน ( ใช้โดยทั่วไปจะประกอบด้วยดังต่อไปนี้เชื่อมโยงหน่วยปฏิบัติการ : ก่อน ( เช่น การอบแห้ง , ลดขนาด ) , อาหาร , การเปลี่ยนแปลง ( เช่นก๊าซ , ไพโรไลซิส ) ผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดและปรับอากาศและผลิตภัณฑ์สุดท้ายใช้เทคโนโลยีการแปลงการแปลงชีวมวลและเคมีความร้อนตกค้างของเชื้อเพลิง เคมีภัณฑ์ และพลังงาน การผลิตก๊าซชีวมวล ได้แก่ ความร้อนประมาณหนึ่งในสามของออกซิเจนที่จำเป็นสำหรับการเผาไหม้ที่สมบูรณ์ สร้าง ส่วนผสมของคาร์บอน ไฮโดรเจน ที่เรียกว่าแก๊ส . ไพโรไลซิสของชีวมวล ได้แก่ ความร้อนในการขาดออกซิเจน ผลิตที่ผลิตของเหลวน้ำมันทั้งแก๊สและน้ำมันไพโรไลซิสที่สามารถใช้เป็นเชื้อเพลิงที่สะอาด และมีประสิทธิภาพมากกว่าชีวมวลของแข็ง แต่ยังสามารถแปลงเป็นเชื้อเพลิงที่มีคุณค่าทางเคมีและสารเคมีอื่น ๆ .

แปลงทางชีวเคมีเทคโนโลยีเกี่ยวข้องกับสามขั้นตอนพื้นฐานคือ ( 1 ) การแปลงชีวมวลหรือวัตถุดิบในการหมักน้ำตาลอื่น ๆ( 2 ) หมักตัวกลางชีวมวลเหล่านี้ใช้จากัวร์และ ( 3 ) การแปรรูปผลิตภัณฑ์หมักผลผลิตเอทานอลเกรดเชื้อเพลิงและเชื้อเพลิงอื่น ๆ สารเคมี ความร้อน และ / หรือไฟฟ้า .

นักวิจัยกำลังทำงานเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพและเศรษฐศาสตร์ทั้งเคมีความร้อนและชีวเคมีเทคโนโลยีขั้นตอนการแปลงโดยเน้นความพยายามของพวกเขาในความท้าทายที่สุดในขั้นตอนกระบวนการ เช่น การผลิตและการใช้แก๊ส ( เคมีความร้อน ) และในการปรับปรุงโดยเทคโนโลยีสำหรับการทำลายลงองค์ประกอบน้ำตาลและเฮมิเซลลูโลสการพัฒนามีประสิทธิภาพมากขึ้นเพื่อทำลายเอนไซม์เซลลูโลสน้ำตาลในส่วนของ ( ชีวเคมี ) .

นักวิจัยจะยังทำงานเพื่อแสดงให้เห็นถึงกระบวนการเคมีความร้อนชีวเคมีและการแปลงในการใช้งานจริง . การรวมกิจกรรมการผลิตและต้องการมีส่วนร่วมในพันธมิตรอุตสาหกรรม