Techno-economic analysis of biomass-to-liquids production based on gasification

Swanson, Richard A.

doi:10.31274/etd-180810-835

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“…Lignocellulosic biomass can be a potential sustainable source for biofuel production to meet future renewable fuel demands (Daoutidis et al, 2013;Demirbas, 2007). Biofuels, such as bioethanol, biobutanol, and biogasoline, can be produced from lignocellulosic biomass via three different process platforms: (1) biochemical, using enzymatic or chemical hydrolysis, followed by microbial fermentation Conde-Mejía et al, 2013;Gnansounou and Dauriat, 2010;Kazi et al, 2010;Uppugundla et al, 2014;Zhong et al, 2009); (2) thermochemical, using gasification/pyrolysis and subsequent catalytic upgrading or carbohydrate reforming Corma et al, 2011;Huber et al, 2006;Lange, 2007;Pham et al, 2014;Swanson et al, 2010;Wright et al, 2010);and (3) http://dx.doi.org/10.1016/j.biortech.2015.01.135 0960-8524/Ó 2015 Elsevier Ltd. All rights reserved.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

A lignocellulosic ethanol strategy via nonenzymatic sugar production: Process synthesis and analysis

Han

Luterbacher

Alonso

et al. 2015

Bioresource Technology

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Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

A lignocellulosic ethanol strategy via nonenzymatic sugar production: Process synthesis and analysis

Han

Luterbacher

Alonso

et al. 2015

Bioresource Technology

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“…Tomando como referencia reportes de la literatura [1][2]12], se definió el diagrama del proceso para la producción de un syngas útil para producir combustibles líquidos y/o productos químicos a partir de la gasificación en lecho arrastrado de biomasa, Figura 1. Para el proceso seleccionado, se desarrolló un modelo en equilibrio termodinámico mediante el software Aspen Plus, el cual se validó a partir de datos experimentales reportados en la literatura.…”

Section: Metodologíaunclassified

“…Entre las alternativas, se encuentra el uso de fuentes renovables de energía primaria para producir combustibles líquidos con características similares a los derivados del petróleo. Los combustibles obtenidos a partir del uso de material lignocelulósico o algas son considerados como combustibles renovables de segunda y tercera generación, respectivamente [2]. A través de procesos termoquímicos como la gasificación, es posible transformar diferentes tipos de biomasa en combustibles líquidos o gaseosos con altos rendimientos.…”

Section: Introductionunclassified

Gasificación de madera para la obtención de un syngas útil en la producción de biocombustibles y/o productos químicos

Hernández

Bayer

Zapata

2017

rev.ion

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ResumenEn el presente trabajo se desarrolló un modelo en equilibrio que permite simular el proceso de producción de un syngas útil para la obtención de biocombustibles líquidos y/o productos químicos mediante gasificación en lecho arrastrado. El proceso fue modelado mediante el software Aspen Plus, considerando las etapas de pretratamiento y acondicionamiento de la biomasa (secado, torrefacción y molienda), gasificación en lecho arrastrado, limpieza y acondicionamiento del syngas producido, y ajuste de la relación H 2 /CO, adicionalmente se modela la Unidad de Separación de Aire (ASU) para la producción de oxígeno como agente gasificante. La validación del modelo se realizó a partir de datos experimentales reportados en la literatura, mediante el análisis de los errores relativos para las variables de interés: relación H 2 /CO, poder calorífico inferior (LHV, de sus siglas en inglés Lower Heating Value) y eficiencia en frío, obteniendo errores de 7,8%, 11,8% y 8,8%, respectivamente. Adicionalmente, se evaluó la sensibilidad del modelo para predecir el efecto de variables de proceso como la temperatura de torrefacción y la relación equivalente sobre las variables respuesta H 2 /CO y LHV, obteniendo con el modelo tendencias similares a las reportadas en la literatura bajo diferentes condiciones de operación, lo cual muestra que el modelo es sensible a cambios en los parámetros del proceso. Por tanto, se considera que el modelo desarrollado es una herramienta computacional útil para realizar análisis de sensibilidad en procesos de producción de biocombustibles líquidos y/o productos químicos a partir de gasificación de biomasa en lecho arrastrado. Palabras clave: gasificación en lecho arrastrado, Aspen Plus, biocombustibles líquidos, biomasa, syngas.Abstract A model to simulate the entrained flow gasification process to produce a syngas useful in the synthesis of liquid biofuels and/or chemicals was developed. The model is simulated in Aspen Plus and includes the stages of: pretreatment and conditioning of biomass (drying, torrefaction and grinding), entrained flow gasification, cleaning and conditioning of syngas produced, adjustment of H 2 /CO relation, and an Air Separation Unit (ASU) for oxygen production as gasifying agent. The model validation was performed from experimental data reported in the literature, by analyzing the relative errors for the interest variables: H 2 /CO, lower heating value and cold gas efficiency, founding errors of 7.8%, 11.8% and 8.8% respectively. Additionally, the sensibility of the model to predict the effect of process variables as torrefaction temperature and equivalence ratio on response variables, showed similar tendencies to those found Cita: Suárez L, Pérez JF, Barrera R. Gasificación de madera para la obtención de un syngas útil en la producción de biocombustibles y/o productos químicos. rev.ion. 2017;30(1):57-71.

show abstract

“…Under these process conditions the main components gained are H 2 , H 2 O, CO and CO 2 . Gasifiers applicable for such a process are: (i) fixed bed, (ii) fluidised bed or (iii) entrained flow gasifiers (Swanson, 2009). A special type, i.e.…”

Section: Biomass-to-liquidsmentioning

confidence: 99%

REVIEW OF BIOFUEL PRODUCTION – FEEDSTOCK, PROCESSES AND MARKETS — Review Article

Neuling¹

2017

JOPR

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Techno-economic analysis of biomass-to-liquids production based on gasification

Cited by 61 publications

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A lignocellulosic ethanol strategy via nonenzymatic sugar production: Process synthesis and analysis

A lignocellulosic ethanol strategy via nonenzymatic sugar production: Process synthesis and analysis

Gasificación de madera para la obtención de un syngas útil en la producción de biocombustibles y/o productos químicos

REVIEW OF BIOFUEL PRODUCTION – FEEDSTOCK, PROCESSES AND MARKETS — Review Article

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