由我所蒋剑春研究员率生物质能源化学转化创新团队历时十余年创新研发完成的“农林剩余物多途径热解气化联产炭材料关键技术开发”荣获2013年国家科学技术进步二等奖，该项目由国家支撑项目、江苏省科技攻关等项目支持，针对农林剩余物热解气化应用过程存在的技术瓶颈，开展了热解气化反应过程基础理论及控制机制、反应器新型结构等研究工作，在内循环锥形流化床气化、大容量固定床气化、富氧气化与催化裂解、热解气化联产高品质炭材料等关键技术方面取得了突破，制备出高品质生物质燃气及功能性炭产品，并集成开发了不同规模的农林剩余物流化床、固定床气化供气、发电和供热等工程化技术及装备，实现了农林剩余物的高效综合利用。主要技术内容：

1.农林剩余物热解气化新型技术装备创制。研究并揭示了木屑、稻壳、秸秆粉碎料等粒状原料的流态化特性及其规律，发明了内循环锥形流化床气化反应器及其锥体气体分布器，保证了系统连续稳定运行；开发出适用于枝桠、秸秆或块状原料的新型固定床气化炉，能源利用率提高46%，适用于含水率45%以下的原料，单机供热规模620万kJ/h，发电规模800kW。

2.提高燃气品质的农林剩余物热解气化技术。将先进的富氧技术应用于生物质气化，使燃气热值提高到9000kJ/Nm3；创制了催化活性高、强度好、成本低廉的生物质焦油高效裂解复合催化剂，燃气中焦油转化率提高到99％，焦油含量≤50 mg/Nm3。

3.农林剩余物热解及炭材料联产新技术。研究了木质原料热解固体炭产物化学结构变化过程，首次发现了炭化物的微晶结构演变规律、形成机理和石墨化转折点温度；开发了热能自给型连续炭化新工艺，生产周期由144 小时缩短至36小时，产品得率从15%提高至25%以上，发热量31 MJ/kg；创制出热解气化副产物生物质炭粉制备成型炭燃料、高吸附性活性炭、高吸油炭材料和炭陶复合吸附剂等，实现了生物质资源高值化综合利用。

4.多途径热解气化综合利用工程化集成新技术。创新集成流化床、新型固定床气化联产生物质炭产品及自热式连续炭化等关键技术与装备；创新开发了生物质热解气化与活性炭生产一体化的集成技术，建成世界最大规模生物质燃气供热的活性炭生产线；开发出不同规模分布式利用的工程化技术与系统装置。

本项目在农林剩余物多途径热解气化联产炭材料关键技术方面取得多项创新性成果，成套技术装备实现工业化应用，2000 年起共建成农林剩余物热解气化供气、供热、发电及联产炭产品等系统装置190台套，并出口到英国、日本、意大利和东南亚等10个国家和地区。近三年，新增销售额10.2亿元，新增利润1.51 亿元，新增税收0.85 亿元；利用农林生物质约180 万吨，替代燃煤约100万吨，减排CO2 近250万吨，减排SO2 约3.0 万吨，增加就业岗位6000个以上。

发表论文98 篇，其中SCI、EI 收录55 篇；授权发明专利11 项、实用新型专利22项，制定标准2项；培养硕士生24名，博士生9名。应用本技术成果建成的系统生产线进行了长期的示范运行，取得了显著的经济、社会和生态效益，为生物质能源热化学转化技术进步提供强有力支撑，使我国生物质热解气化技术与装备达到国际先进水平。