這項熱裂解液化技術由吉林省頤民寶新能源開發(fā)有限公司（以下簡稱“頤民寶新能源”）所屬技術團隊歷經(jīng)13年研發(fā)而成。萬噸級生物質(zhì)熱裂解液化裝置于2011年7月開始建設， 7月28日正式投入運行。“該裝置每小時投料可達1.5噸，年處理能力為1萬噸。通過該裝置，1萬噸的秸稈、稻殼、樹枝、鋸末等可以轉(zhuǎn)化為約2400噸生物油、3600噸生物質(zhì)碳及其他附產(chǎn)品。”現(xiàn)場技術負責人、青島科技大學教授李建隆向《中國能源報》記者介紹。
目標指向能源科技“十二五”規(guī)劃
據(jù)了解，目前我國生物質(zhì)能發(fā)電廠所用的生物質(zhì)燃料多為生物質(zhì)成型燃料，如莖狀農(nóng)作物、花生殼、樹皮、鋸末以及固體廢棄物等經(jīng)過加工產(chǎn)生的塊狀燃料。“所謂生物質(zhì)熱裂解液化技術，就是利用農(nóng)作物、林產(chǎn)品的廢棄物（秸稈、稻殼、樹枝、鋸末）等所有光合作用的植物為原料，在厭氧和限氧條件下快速熱降解，最終生產(chǎn)出生物油、生物質(zhì)炭和可燃氣體的過程。生物油和生物質(zhì)炭不僅可以替代部分石油和煤炭，而且也是一些化工產(chǎn)品的中間體。”李建隆對本報記者說。
《國家能源科技“十二五”規(guī)劃》提出，要“以研制及綜合利用生物質(zhì)氣體燃料和液體燃料為目標，研發(fā)高效的生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化技術，開發(fā)多聯(lián)產(chǎn)技術，提高生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化附加值，降低利用成本。”《規(guī)劃》提出，我國“十二五”期間要建設擁有完全自主知識產(chǎn)權的萬噸級生物質(zhì)熱化學轉(zhuǎn)化制備液體燃料及熱、電、化學品等多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)示范工程，降低液體燃料的生產(chǎn)成本，提高生物質(zhì)資源化利用率和附加值。相關研究內(nèi)容包括快速熱解生物油生產(chǎn)技術，生物油煉制加工催化劑及相應的反應精餾分離技術，利用生物質(zhì)直接生產(chǎn)高效內(nèi)燃機燃料技術，生物油制備合成氣生產(chǎn)液體燃料技術等。
產(chǎn)品附加值高
“生物質(zhì)熱裂解液化技術是生物質(zhì)能源領域的前沿課題，目前已得到世界各國的廣泛關注。生物質(zhì)熱裂解液化工業(yè)化技術難度很大，公認為是世界性難題。如厭氧投料、快速熱裂解、熱碳降溫、氣固分離、煙氣凈化及重油掛壁等難題成為難以逾越的技術障礙”李建隆向《中國能源報》記者表示，我國非常重視生物質(zhì)熱裂解液化技術的研發(fā)，相關研發(fā)工作已經(jīng)被列入《國家能源科技“十二五”規(guī)劃》。據(jù)介紹，該裝置目前已獲得“快速熱裂解技術取生物質(zhì)油的方法”等數(shù)項專利，是迄今國內(nèi)規(guī)模最大的熱裂解液化裝置，不過這一紀錄很快將被打破，同樣由頤民寶新能源投資的3萬噸級熱裂解液化裝置目前已處于工業(yè)設計階段。
據(jù)了解，通過生物質(zhì)熱裂解液化技術，可以將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為生物油、生物質(zhì)碳和各種高附加值的化學品。
“其中，生物油的轉(zhuǎn)化率約為24%，生物質(zhì)碳的轉(zhuǎn)化率約為36%。生物油是一種用途極其廣泛的新型可再生清潔能源產(chǎn)品，加工后可用于鍋爐、柴油機、渦輪機等。生物質(zhì)炭疏松多孔、灰分低、含硫量低，有著良好的燃料特性。”投料現(xiàn)場工作人員向本報記者介紹，“在冶金業(yè)可用做煉制鋼鐵的還原劑；通過深加工可制成橡膠行業(yè)碳黑替代品；制成活性炭后，可廣泛應用于化工、醫(yī)藥、環(huán)保等領域；通過生物質(zhì)熱裂解液化技術提取的化學品也具有很高的附加值。”
免除原料壓力
與生物質(zhì)燃燒發(fā)電技術不一樣的地方是，生物質(zhì)熱裂解液化技術的原料供應沒有什么壓力。李建隆向記者表示，生物質(zhì)燃燒發(fā)電的難題是原料供應問題難以克服，只能靠壓縮、打包、長途運輸解決問題。由于中間環(huán)節(jié)包括運輸成本附加的費用高，導致目前國內(nèi)300多家生物質(zhì)熱發(fā)電廠沒有一家能連續(xù)運行，“不是技術不過關，而是成本不過關，一個生物質(zhì)熱發(fā)電廠一年可能需要幾百萬噸原料，而熱裂解液化裝置只需幾萬噸原料”。
頤民寶新能源董事長平貴杰認為，我國生物質(zhì)資源主要是農(nóng)業(yè)廢棄物，雖然豐富，但資源分散，收集和運輸困難，加上季節(jié)性強，秸稈密度低、體積大，大量存儲和運輸極其困難，這是國內(nèi)不少生物質(zhì)熱發(fā)電廠難以保證全年正常運行的原因。平貴杰稱：“我們下一步將建立區(qū)域性農(nóng)業(yè)秸稈熱裂解產(chǎn)業(yè)集群和生物油精制及生物質(zhì)炭的深加工中心站，解決目前過被生物質(zhì)發(fā)電廠原料供應的問題。”
