成果研究背景、应用领域

2011年我国进口原油2.54亿吨，对外依存度达57%；化石燃料释放大量CO2和SO2，严重污染环境；大量农林剩余物未加工利用或被焚烧；化石资源终将枯竭，亟待开发可再生能源。农业秸秆、树木枝桠等农林剩余物是生物质资源的重要组成部分，是一种可再生绿色能源，具有资源丰富和环境友好等特点；可替代化石燃料、实现低碳排放；改善生态环境、增加农民收入。热解气化技术将生物质高效转化为可燃气并产生固体炭，是生物质高效清洁利用的重要途径。

技术突破与创新

1）创制了新型气体分布器，发明了内循环锥形流化床气化技术及装备；锥形流化床有效减少流化床气泡形成；避免分布器堵塞；实现了自动连续排渣；

2）针对枝桠、块(片)状物料的特点，创制大容量上吸式固定床气化装置，解决了单机规模小、块(片)状物料的连续加料难、高含水率原料的适用性等问题，适用含水率高达 45 %，供热达到6270MJ/h；

3）开发出生物质富氧气化制备中热值燃气新工艺，燃气热值提高到9MJ/Nm3以上；降低了燃气使用设备、管道成本，并拓宽生物质燃气应用范围。创制新型复合催化剂，焦油转化率提高到99％以上，焦油含量10-50 mg/Nm3。

4）开发了热能自给型连续炭化新工艺。研究了生物质成型物热解过程不凝性可燃气体回用、控氧高温精炼等关键技术，实现了热能自给，建成了年产2000吨工程化示范线。

本成果总体技术达到国际先进水平，在生物质气化供热应用于活性炭生产、气化过程中产生的固体炭产品应用等方面处于国际领先水平。

经济技术指标、投资规模

锥形流化床运行稳定性好，操作弹性达到25-100%；采用富氧介质，气体热值达到9MJ/Nm3以上，采用符合催化剂，燃气焦油含量可降至10mg/Nm3；固定床的单机规模可达800kW，干法出炭，使用原料含水率高达45%的原料；生物质成型物热解技术的生产周期由原来的140小时缩短至36小时，产品得率由15%提高到25%，优级品率达到70%以上，连续生产且热能自给。

应用前景及经济社会效益

农林剩余物热化学转化是生物质高效利用的重要方法，发展多途径热解气化技术及装备，对于推动生物质能源的工业化利用和促进行业科技进步，节能减排，具有十分重要的积极意义，将会产生显著的经济、社会和生态效益。

近3年，本技术成果转化新增销售额10亿元，新增利润，1.5亿元、新增税收8400万元；利用生物质180余万吨，间接效益27亿元、减排二氧化碳约250万吨、减排二氧化硫约3万吨、替代燃煤约100万吨、增加就业岗位约6000个、培养研究生33名。