孫培勤  鄭州大學(xué)化工與能源學(xué)院教授，博士生導(dǎo)師?！笆脱a(bǔ)充替代能源研究”河南省創(chuàng)新型科技團(tuán)隊(duì)和河南省院士工作站的骨干成員。長期從事催化與高分子、石油補(bǔ)充替代能源、生物質(zhì)制運(yùn)輸燃料的科研工作，出版的著作有《實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)處理與計(jì)算機(jī)模擬》《催化工藝開發(fā)》。

第一章生物質(zhì)資源（1）
  第一節(jié)前言（1）
  第二節(jié)生物質(zhì)能源應(yīng)用現(xiàn)狀和前景（1）
    一、生物質(zhì)能源應(yīng)用現(xiàn)狀（1）
    二、先進(jìn)生物燃料生產(chǎn)現(xiàn)狀和發(fā)展前景（2）
  第三節(jié)生物質(zhì)資源評(píng)述（3）
    一、說明（3）
    二、世界生物質(zhì)資源數(shù)據(jù)匯總（4）
    三、專用生物能源作物（6）
    四、農(nóng)業(yè)/林業(yè)廢料可供應(yīng)量（10）
    五、生物質(zhì)資源的可持續(xù)性（12）
    六、中國的生物質(zhì)能資源（18）
    七、美國的生物質(zhì)能資源（21）
  第四節(jié)不同情景預(yù)測的生物質(zhì)原料需用量（26）
    一、IEA預(yù)測2050年一次能源和生物能需用量及GHG減排效應(yīng)（27）
    二、WEO－2009預(yù)測的生物燃料需用量（27）
    三、ETP-2008（能源技術(shù)展望－2008）的預(yù)測結(jié)果（29）
    四、WEO-2012預(yù)測的生物燃料用量和生物能發(fā)電量（30）
    五、生物質(zhì)資源的幾點(diǎn)結(jié)論（31）
  第五節(jié)能源資源和GHG減排問題（32）
    一、工業(yè)化推動(dòng)了煤炭、石油的消費(fèi)（32）
    二、能源資源（34）
    三、能源消費(fèi)和GHG減排（36）
    四、氣候變化和GHG排放（41）
  第六節(jié)生物質(zhì)的性質(zhì)（44）
    一、纖維素生物質(zhì)的分析數(shù)據(jù)（45）
    二、纖維素生物質(zhì)中的有機(jī)化合物組分（47）
    三、纖維素生物質(zhì)的性質(zhì)和化學(xué)組成與化石燃料區(qū)別（50）
第二章生物質(zhì)資源供應(yīng)鏈（53）
  第一節(jié)生物質(zhì)原料供應(yīng)鏈（53）
    一、生物質(zhì)原料種類（53）
    二、生物質(zhì)原料供應(yīng)鏈組成（54）
    三、生物質(zhì)原料供應(yīng)鏈技術(shù)（55）
    四、生物質(zhì)原料供應(yīng)鏈模式（59）
    五、生物質(zhì)原料供應(yīng)鏈研究和開發(fā)（61）
  第二節(jié)生物質(zhì)原料收集經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)（61）
  第三節(jié)生物質(zhì)原料貿(mào)易（65）
    一、生物質(zhì)資源商品交易（65）
    二、生物質(zhì)資源交易的影響（66）
  第四節(jié)生物質(zhì)原料供應(yīng)鏈展望（67）
    一、獲取更多的生物質(zhì)資源（67）
    二、優(yōu)化生物質(zhì)供應(yīng)鏈（67）
    三、建立生物質(zhì)燃料標(biāo)準(zhǔn)（68）
    四、政府政策扶持（68）
第三章生物質(zhì)氣化生產(chǎn)合成氣（70）
  第一節(jié)概述（70）
  第二節(jié)生物質(zhì)氣化生產(chǎn)合成氣工藝技術(shù)（72）
    一、生物質(zhì)氣化原料的預(yù)處理（72）
    二、生物質(zhì)氣化（74）
    三、生物質(zhì)合成氣的凈化（75）
    四、生物質(zhì)合成氣的轉(zhuǎn)化和調(diào)制（77）
  第三節(jié)生物質(zhì)氣化爐型特點(diǎn)（78）
    一、生物質(zhì)氣化爐的選擇標(biāo)準(zhǔn)（78）
    二、生物質(zhì)氣化可用的爐型（81）
  第四節(jié)生物質(zhì)和煤共同氣化（90）
    一、概述（90）
    二、生物質(zhì)和煤共同氣化的特點(diǎn)（90）
    三、生物質(zhì)和煤共同氣化的實(shí)例（92）
  第五節(jié)生物質(zhì)氣化生產(chǎn)合成氣技術(shù)經(jīng)濟(jì)（92）
    一、概述（92）
    二、單位產(chǎn)氣指標(biāo)（93）
    三、制造合成氣過程若干重要技術(shù)指標(biāo)（94）
    四、投資指標(biāo)（96）
    五、成本和產(chǎn)品出廠售價(jià)指標(biāo)（101）
  第六節(jié)生物質(zhì)合成氣制氫（104）
    一、概述（104）
    二、生物質(zhì)合成氣制氫的工藝（105）
    三、生物質(zhì)合成氣制氫的經(jīng)濟(jì)性（106）
第四章合成氣制合成油（113）
  第一節(jié)歷史回顧（113）
  第二節(jié)工藝過程和產(chǎn)品（114）
    一、費(fèi)托合成產(chǎn)品分布規(guī)律（114）
    二、合成氣制合成油的工藝過程（115）
    三、合成油加工的產(chǎn)品方案（117）
    四、生物質(zhì)制取合成油的路線（118）
  第三節(jié)催化劑（122）
    一、概述（122）
    二、催化劑的開發(fā)方向（122）
    三、鐵催化劑和鈷催化劑的比較（123）
  第四節(jié)反應(yīng)器（124）
    一、概述（124）
    二、反應(yīng)器的研究開發(fā)（125）
    三、反應(yīng)器型式的比較（126）
    四、微通道新型反應(yīng)器設(shè)想（128）
  第五節(jié)合成油品加工（130）
    一、生產(chǎn)常規(guī)油品（131）
    二、生產(chǎn)高檔潤滑油品和精細(xì)化工產(chǎn)品（131）
    三、少產(chǎn)液化石油氣和石腦油產(chǎn)品（132）
  第六節(jié)合成油技術(shù)經(jīng)濟(jì)（132）
    一、前言（132）
    二、合成油工廠投資（133）
    三、合成油生產(chǎn)成本（134）
    四、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的進(jìn)一步估計(jì)（136）
    五、靈敏度分析（137）
  第七節(jié)合成油工廠的碳減排（138）
    一、合成油工廠的碳衡算（138）
    二、天然石油基低硫柴油的碳排放（139）
    三、合成柴油的碳排放（139）
第五章合成氣制合成乙醇（142）
  第一節(jié)概述（142）
  第二節(jié)合成氣制合成乙醇催化劑（144）
    一、催化劑的分類研究（144）
    二、催化劑的開發(fā)方向和方法（145）
  第三節(jié)合成燃料乙醇產(chǎn)業(yè)化反應(yīng)工藝和產(chǎn)品分離工藝（146）
    一、間接氣化制合成乙醇（146）
    二、直接氣化制合成乙醇（150）
  第四節(jié)生物質(zhì)氣化制乙醇技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)估（152）
    一、間接氣化制合成乙醇（152）
    二、直接氣化制合成乙醇（154）
    三、工藝參數(shù)變化對乙醇價(jià)格的影響（155）
    四、技術(shù)進(jìn)步指標(biāo)（157）
    五、研究開發(fā)方向（158）
第六章合成氣發(fā)酵制乙醇（161）
  第一節(jié)合成氣發(fā)酵產(chǎn)乙醇微生物（161）
  第二節(jié)發(fā)酵原理（162）
  第三節(jié)發(fā)酵工藝（163）
  第四節(jié)工業(yè)化現(xiàn)狀（167）
  第五節(jié)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析（169）
  第六節(jié)合成氣發(fā)酵制乙醇的發(fā)展前景（172）
    一、培育高產(chǎn)耐氧性好的菌種（172）
    二、氣化方法（172）
    三、優(yōu)化反應(yīng)條件（173）
第七章生物質(zhì)快速熱解制生物原油（175）
  第一節(jié)概述（175）
    一、生物質(zhì)快速熱解的概念（175）
    二、生物質(zhì)快速熱解液化技術(shù)研究現(xiàn)狀（175）
    三、存在的問題和發(fā)展趨勢（176）
  第二節(jié)生物質(zhì)快速熱解機(jī)理和影響因素（177）
    一、生物質(zhì)熱解的基本過程（177）
    二、生物質(zhì)熱解的反應(yīng)機(jī)理（178）
    三、生物質(zhì)熱解的影響因素（179）
  第三節(jié)生物質(zhì)快速熱解反應(yīng)器（180）
    一、鼓泡流化床反應(yīng)器（180）
    二、循環(huán)流化床反應(yīng)器（181）
    三、自混合下行循環(huán)流化床（182）
    四、旋轉(zhuǎn)錐反應(yīng)器（182）
    五、真空式熱解反應(yīng)器（182）
    六、燒蝕渦流式熱解反應(yīng)器（183）
  第四節(jié)生物質(zhì)快速熱解工藝（184）
  第五節(jié)生物質(zhì)快速熱解油的性質(zhì)和用途（187）
    一、生物原油的性質(zhì)（187）
    二、生物原油的用途（188）
  第六節(jié)生物質(zhì)快速熱解的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析（190）
    一、熱解裝置的技術(shù)指標(biāo)（191）
    二、熱解裝置的建設(shè)投資（191）
    三、熱解裝置的加工費(fèi)用和生物原油成本（192）
  第七節(jié)創(chuàng)新的熱解技術(shù)（193）
    一、催化熱解（193）
    二、混合熱解（194）
    三、臨氫熱解（194）
第八章生物原油制運(yùn)輸燃料（199）
  第一節(jié)前言（199）
  第二節(jié)研發(fā)成果及技術(shù)現(xiàn)狀（199）
    一、生物油加氫處理早期試驗(yàn)（199）
    二、生物油在煉油廠加工的試驗(yàn)（200）
    三、生物油催化裂化試驗(yàn)（200）
    四、熱解木質(zhì)素加氫改質(zhì)試驗(yàn)（201）
    五、熱解生物油加氫改質(zhì)工藝方案（202）
    六、生物油加氫改質(zhì)技術(shù)的近期研究成果（202）
    七、快速熱解-加氫改質(zhì)的技術(shù)現(xiàn)狀和今后研發(fā)課題（204）
  第三節(jié)生物油改質(zhì)技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化方案（205）
    一、熱解工廠建廠方案（206）
    二、工廠規(guī)模（207）
    三、裝置規(guī)模（207）
    四、生物原油加氫改質(zhì)技術(shù)（207）
    五、加氫裂化技術(shù)（208）
    六、加氫改質(zhì)反應(yīng)器（208）
    七、制氫裝置（208）
    八、生物油加氫改質(zhì)技術(shù)的研發(fā)課題（208）
  第四節(jié)生物油加氫改質(zhì)工程設(shè)計(jì)（209）
    一、工程設(shè)計(jì)方案匯總說明（209）
    二、快速熱解裝置（210）
    三、生物原油加氫改質(zhì)裝置（210）
    四、加氫裂化和產(chǎn)品分離回收裝置（212）
    五、制氫裝置（213）
  第五節(jié)生物油加氫改質(zhì)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)估（213）
    一、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)（213）
    二、建設(shè)投資（213）
    三、汽柴油的出廠最低銷售價(jià)格（214）
    四、經(jīng)濟(jì)性的靈敏度分析（214）
    五、兩組經(jīng)濟(jì)評(píng)估數(shù)據(jù)的比較（215）
  第六節(jié)快速熱解-加氫改質(zhì)過程的GHG減排效應(yīng)分析（216）
    一、GHG減排相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)（216）
    二、生物質(zhì)快速熱解-加氫改質(zhì)的GHG減排效應(yīng)結(jié)果匯總（217）
    三、快速熱解-改質(zhì)路線的生命周期GHG減排效應(yīng)過程分析（218）
  第七節(jié)快速熱解路線生產(chǎn)運(yùn)輸燃料技術(shù)發(fā)展前景（219）
    一、說明（219）
    二、生物質(zhì)快速熱解途徑的工業(yè)化生產(chǎn)前景（220）
    三、美國產(chǎn)業(yè)界提出的先進(jìn)生物燃料生產(chǎn)方案（222）
  第八節(jié)生物油重整制氫（223）
    一、前言（223）
    二、生物油制氫的原理（223）
    三、生物油重整制氫工藝（224）
    四、生物油制氫經(jīng)濟(jì)性（225）
第九章纖維素發(fā)酵制乙醇（228）
  第一節(jié)纖維乙醇的發(fā)展現(xiàn)狀（228）
  第二節(jié)纖維素發(fā)酵制乙醇原理（229）
  第三節(jié)纖維素發(fā)酵制乙醇工藝（230）
    一、纖維原料的預(yù)處理（230）
    二、纖維原料的水解和纖維素酶（234）
    三、發(fā)酵制乙醇（237）
    四、乙醇提?。?42）
    五、副產(chǎn)物利用（242）
  第四節(jié)纖維素乙醇技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析（243）
    一、纖維素乙醇技術(shù)工藝（243）
    二、纖維乙醇的經(jīng)濟(jì)性分析（250）
    三、纖維素發(fā)酵制乙醇的研發(fā)（255）
  第五節(jié)生物質(zhì)乙醇燃料的生命周期（256）
    一、能量分析（257）
    二、環(huán)境分析（258）
  第六節(jié)我國生物質(zhì)乙醇發(fā)展預(yù)測（262）
    一、秸稈乙醇的發(fā)展預(yù)測（262）
    二、能源作物類生物乙醇發(fā)展預(yù)測（263）
  第七節(jié)生物燃料乙醇的使用（263）
  第八節(jié)發(fā)酵乙醇繼續(xù)轉(zhuǎn)化為烴基柴油組分（265）
第十章發(fā)酵法制生物丁醇（269）
  第一節(jié)背景與現(xiàn)狀（269）
  第二節(jié)發(fā)酵原理（271）
    一、產(chǎn)酸期（272）
    二、產(chǎn)溶劑期（272）
  第三節(jié)丁醇發(fā)酵技術(shù)工藝（272）
    一、發(fā)酵菌種及改良（272）
    二、丁醇發(fā)酵原料的選擇（274）
    三、丁醇發(fā)酵工藝（274）
    四、丁醇的抑制及消除（276）
  第四節(jié)生物丁醇技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析（278）
  第五節(jié)生物丁醇的應(yīng)用與展望（282）
第十一章生物油脂制生物柴油和噴氣燃料（286）
  第一節(jié)概述（286）
  第二節(jié)第一代生物柴油（288）
    一、工藝技術(shù)（288）
    二、政策和法律（292）
    三、生物柴油燃料的標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量管理（293）
    四、原料來源和適用性（295）
    五、生物柴油經(jīng)濟(jì)分析（298）
    六、生命周期LCA分析（299）
  第三節(jié)第二代柴油和噴氣燃料（302）
    一、主要加氫化學(xué)反應(yīng)（303）
    二、催化劑（305）
    三、工藝流程（305）
    四、物料平衡（306）
    五、生產(chǎn)技術(shù)工業(yè)化進(jìn)展（307）
    六、產(chǎn)品性能及飛行試驗(yàn)（309）
    七、第二代生物柴油經(jīng)濟(jì)性分析（310）
    八、噴氣燃料生命周期碳排放（311）
  第四節(jié)生物柴油發(fā)展建議（314）
    一、商業(yè)化應(yīng)用現(xiàn)狀（314）
    二、建議（315）