沈陽化工大學(xué)：生物質(zhì)氣化制合成氣完成萬噸級(jí)技術(shù)驗(yàn)證

　　中化新網(wǎng)訊 近日，從沈陽化工大學(xué)傳來消息，該校許光文教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合濟(jì)南黃臺(tái)煤氣爐有限公司完成生物質(zhì)流化床兩段純氧/蒸汽氣化制合成氣萬噸級(jí)工業(yè)試驗(yàn)與技術(shù)驗(yàn)證。

　　近年來，隨著“雙碳”目標(biāo)深入推進(jìn)，利用生物質(zhì)作為碳源，耦合光伏電解水制“綠氫”，通過催化合成生產(chǎn)綠色航煤、綠色甲醇，已成為國(guó)內(nèi)外當(dāng)前的綠色低碳技術(shù)研發(fā)熱點(diǎn)和新興能源與化工產(chǎn)業(yè)方向，也成為推進(jìn)“碳中和”目標(biāo)的重大技術(shù)。在合成氣制備、凈化和催化合成等眾多關(guān)鍵技術(shù)中，國(guó)內(nèi)外仍未能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化突破的生物質(zhì)氣化制合成氣技術(shù)成為全技術(shù)鏈的“卡點(diǎn)”“堵點(diǎn)”。其中，基于流態(tài)化的大規(guī)模生物質(zhì)氣化被認(rèn)為是最合適的技術(shù)選擇，但需要破解生物質(zhì)氣化及凈化過程的“焦油”難題，并推進(jìn)生物質(zhì)制合成氣運(yùn)行條件的工程化放大和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

　　為破解這一難題，沈陽化工大學(xué)許光文教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合濟(jì)南黃臺(tái)煤氣爐有限公司，創(chuàng)新建造了年萬噸級(jí)流化床兩段氣化工業(yè)試驗(yàn)裝置。該裝置利用流態(tài)化反應(yīng)器實(shí)現(xiàn)燃料熱解與半焦氣化/焦油裂解反應(yīng)的解耦與重構(gòu)，形成生物質(zhì)半焦的“催化”與“再生”完整循環(huán)，在快速流化床反應(yīng)器中協(xié)同生物質(zhì)焦油熱裂解、氧化裂解、高溫半焦催化裂解的作用，促成在反應(yīng)體系中的焦油深度脫除，實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)氣化制低焦油燃?xì)饣蚝铣蓺獾募夹g(shù)目標(biāo)。

　　截至目前，該裝置最長(zhǎng)連續(xù)穩(wěn)定操作時(shí)間超過110小時(shí)，生物質(zhì)冷態(tài)氣化效率穩(wěn)定維持在80%以上。以玉米秸稈作為原料時(shí)的穩(wěn)定運(yùn)行階段產(chǎn)品氣焦油含量1.58克/標(biāo)準(zhǔn)立方米，而以水稻稈作為原料時(shí)的產(chǎn)品氣焦油含量降為0.58克/標(biāo)準(zhǔn)立方米。同時(shí)，連續(xù)運(yùn)行收集飛灰的碳含量(質(zhì)量)達(dá)到20%左右。據(jù)悉，這是至今報(bào)道的連續(xù)運(yùn)行時(shí)間最長(zhǎng)、試驗(yàn)的生物質(zhì)燃料種類最多、所產(chǎn)生物質(zhì)合成氣焦油含量最低，且有效合成氣產(chǎn)率最高的生物質(zhì)氣化制備合成氣的工業(yè)試驗(yàn)運(yùn)行結(jié)果。

　　試驗(yàn)結(jié)果充分證明和揭示了流化床兩段氣化技術(shù)應(yīng)用于生物質(zhì)燃料有效保障生物質(zhì)合成氣品質(zhì)、工藝裝置連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行以及具有低焦油和寬燃料適應(yīng)性的技術(shù)優(yōu)勢(shì)及特征，驗(yàn)證了新技術(shù)制備生物質(zhì)合成氣的可行性和實(shí)施進(jìn)一步工程化放大的有效性。