我国首个万吨级生物质热裂解液化生产装置投入运行

近日，国家火炬计划项目——我国首个万吨级生物质热裂解液化自动化生产装置在吉林长春高新区投入运行。据专家介绍，该装置的投运标志着我国攻克了生物质热裂解工业化技术的世界性重大难题，生物质热裂解液化自主技术首次迈入了万吨级行列。

这项热裂解液化技术由吉林省颐民宝新能源开发有限公司(以下简称“颐民宝新能源”)所属技术团队历经13年研发而成。万吨级生物质热裂解液化装置于2011年7月开始建设，7月28日正式投入运行。“该装置每小时投料可达1.5吨，年处理能力为1万吨。通过该装置，1万吨的秸秆、稻壳、树枝、锯末等可以转化为约2400吨生物油、3600吨生物质碳及其他附产品。”现场技术负责人、青岛科技大学教授李建隆介绍。

目标指向能源科技“十二五”规划

据了解，目前我国生物质能发电厂所用的生物质燃料多为生物质成型燃料，如茎状农作物、花生壳、树皮、锯末以及固体废弃物等经过加工产生的块状燃料。“所谓生物质热裂解液化技术，就是利用农作物、林产品的废弃物(秸秆、稻壳、树枝、锯末)等所有光合作用的植物为原料，在厌氧和限氧条件下快速热降解，最终生产出生物油、生物质炭和可燃气体的过程。生物油和生物质炭不仅可以替代部分石油和煤炭，而且也是一些化工产品的中间体。”李建隆说。

《国家能源科技“十二五”规划》提出，要“以研制及综合利用生物质气体燃料和液体燃料为目标，研发高效的生物质能转化技术，开发多联产技术，提高生物质能转化附加值，降低利用成本。”《规划》提出，我国“十二五”期间要建设拥有完全自主知识产权的万吨级生物质热化学转化制备液体燃料及热、电、化学品等多联产系统示范工程，降低液体燃料的生产成本，提高生物质资源化利用率和附加值。相关研究内容包括快速热解生物油生产技术，生物油炼制加工催化剂及相应的反应精馏分离技术，利用生物质直接生产高效内燃机燃料技术，生物油制备合成气生产液体燃料技术等。

产品附加值高

“生物质热裂解液化技术是生物质能源领域的前沿课题，目前已得到世界各国的广泛关注。生物质热裂解液化工业化技术难度很大，公认为是世界性难题。如厌氧投料、快速热裂解、热碳降温、气固分离、烟气净化及重油挂壁等难题成为难以逾越的技术障碍”李建隆表示，我国非常重视生物质热裂解液化技术的研发，相关研发工作已经被列入《国家能源科技“十二五”规划》。据介绍，该装置目前已获得“快速热裂解技术取生物质油的方法”等数项专利，是迄今国内规模最大的热裂解液化装置，不过这一纪录很快将被打破，同样由颐民宝新能源投资的3万吨级热裂解液化装置目前已处于工业设计阶段。

据了解，通过生物质热裂解液化技术，可以将生物质转化为生物油、生物质碳和各种高附加值的化学品。

“其中，生物油的转化率约为24%，生物质碳的转化率约为36%。生物油是一种用途极其广泛的新型可再生清洁能源产品，加工后可用于锅炉、柴油机、涡轮机等。生物质炭疏松多孔、灰分低、含硫量低，有着良好的燃料特性。”投料现场工作人员介绍，“在冶金业可用做炼制钢铁的还原剂;通过深加工可制成橡胶行业碳黑替代品;制成活性炭后，可广泛应用于化工、医药、环保等领域;通过生物质热裂解液化技术提取的化学品也具有很高的附加值。”

免除原料压力

与生物质燃烧发电技术不一样的地方是，生物质热裂解液化技术的原料供应没有什么压力。李建隆表示，生物质燃烧发电的难题是原料供应问题难以克服，只能靠压缩、打包、长途运输解决问题。由于中间环节包括运输成本附加的费用高，导致目前国内300多家生物质热发电厂没有一家能连续运行，“不是技术不过关，而是成本不过关，一个生物质热发电厂一年可能需要几百万吨原料，而热裂解液化装置只需几万吨原料”。

颐民宝新能源董事长平贵杰认为，我国生物质资源主要是农业废弃物，虽然丰富，但资源分散，收集和运输困难，加上季节性强，秸秆密度低、体积大，大量存储和运输极其困难，这是国内不少生物质热发电厂难以保证全年正常运行的原因。平贵杰称：“我们下一步将建立区域性农业秸秆热裂解产业集群和生物油精制及生物质炭的深加工中心站，解决目前过被生物质发电厂原料供应的问题。”