技術(shù)報(bào)告生物質(zhì)氣化技術(shù)·生物質(zhì)氣化技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用趙小玲(西安科技大學(xué),陜西西安,710054摘要:生物質(zhì)熱分解(氣化)技術(shù)是生物質(zhì)熱轉(zhuǎn)化技術(shù)的核心之一,分為生物質(zhì)直接氣化技術(shù)和生物質(zhì)間接氣化技術(shù)。生物質(zhì)間接氣化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)生物合成氣、熱、電的高效聯(lián)產(chǎn)。本文介紹和分析了歐洲已經(jīng)建成的第一個(gè)大型生物甲烷氣示范項(xiàng)目和實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)甲烷氣并網(wǎng)用于汽車用氣和居家燃?xì)獾牧鞒獭Ｗ髡吆?jiǎn)介:趙小玲女士,關(guān)鍵詞:生物質(zhì)熱分解;生物質(zhì)氣化;BFB氣化爐;CFB燃燒爐; GoBiGas項(xiàng)目;生物質(zhì)甲烷氣講師;主要從事化學(xué)工中圖分類號(hào):TS7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:ADOI:10.11980/jisn.0254-508X2015.12.013藝學(xué)研究與教學(xué)工作。Biomass Gasification Technology Introduction and Industrial ReferencesZHAO Xiao-ling(Xi'an University of Science and Technology, Xi'an, Shaanxi Province, 710054)E-mail⊙→除硫裝置一冷轉(zhuǎn)化CO2被另使用生物甲烷氣干燥-甲烷YH中國(guó)煤化工CNMHG圖2 GoBiGas項(xiàng)目流程圖China Pulp Paper VoL 34, Na. 12, 2015技術(shù)報(bào)告水氣變換反應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。由于前面工序不能完全去除硫5MW;熱泵熱能6MW。化物,水氣變換采用酸性耐硫催化劑。水汽變換的反在歐洲,類似工廠還有奧地利的 Gussing項(xiàng)目和應(yīng)化學(xué)式見(jiàn)式(1),同時(shí)合成氣中不飽和烯烴也轉(zhuǎn)德國(guó)的 Senden項(xiàng)目,其主要產(chǎn)出物為熱電,但均不化為CO和H2小分子。及 GoBiGas項(xiàng)目先進(jìn)。而 GoBiGas項(xiàng)目是世界上第CO+H,OFC02+H2(1)個(gè)大型氣化生產(chǎn)甲烷的項(xiàng)目。據(jù)悉,2020年前瑞典222合成氣甲烷化轉(zhuǎn)化還將在其他地區(qū)建設(shè)10~15個(gè)類似項(xiàng)目,熱分解合成氣進(jìn)行甲烷化反應(yīng),就是將H2和CO2轉(zhuǎn)化(氣化)技術(shù)在歐洲的應(yīng)用已經(jīng)趨于成熟。為CH4。這個(gè)過(guò)程化學(xué)反應(yīng)式見(jiàn)式(2)和式(3)3結(jié)語(yǔ)CO2+4H2→CH4+2H2OCO+3H2→CH4+H2O生物質(zhì)熱分解技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)熱、電、氣聯(lián)產(chǎn),并所有合成氣轉(zhuǎn)化為CH4后,經(jīng)過(guò)去除CO2,得能推動(dòng)化工行業(yè)和林產(chǎn)行業(yè)的聯(lián)動(dòng)發(fā)展,把生物質(zhì)的到生物質(zhì)甲烷氣。轉(zhuǎn)化過(guò)程的技術(shù)核心是催化反應(yīng)器高效綜合利用變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。生物質(zhì)熱分解技術(shù)在環(huán)保方的設(shè)計(jì)和催化劑的選擇。目前催化劑一般選擇鉆面的貢獻(xiàn)是顯而易見(jiàn)的,更重要的它可以減少人類對(duì)鉬系或鎳鉬系耐硫催化劑,該催化劑的優(yōu)點(diǎn)在于耐化石能源的依賴,實(shí)現(xiàn)能源供給的可持續(xù)性發(fā)展。硫、對(duì)原料氣體里雜質(zhì)含量適應(yīng)性強(qiáng)。另外,去除出采用生物質(zhì)熱分解技術(shù)生產(chǎn)燃?xì)庠谖覈?guó)發(fā)展的相來(lái)的CO2被用于其他工業(yè)生產(chǎn)用氣,作為該項(xiàng)目的對(duì)緩慢,一方面是由于化石能源成本相對(duì)低廉,另一副產(chǎn)品出售。方面,國(guó)內(nèi)的林業(yè)廢渣被直接燃燒或改作別的用途。23一期示范工廠6但隨著政府環(huán)保力度的不斷加大、人們環(huán)保意識(shí)的增示范工廠外景圖見(jiàn)圖3。一期示范項(xiàng)目已經(jīng)于強(qiáng)和對(duì)環(huán)境要求的提高,生物質(zhì)熱分解技術(shù)的應(yīng)用將2014年12月全面達(dá)產(chǎn),并實(shí)現(xiàn)了并入城市天然氣供會(huì)是我國(guó)解決城市霧霾降低PM5和高效利用林業(yè)氣網(wǎng),合成氣中的甲烷氣含量達(dá)到95%以上,每年殘?jiān)?、農(nóng)作物殘留物和城市垃圾的有效技術(shù)和發(fā)展方滿足15000輛小車和400輛公交車的用氣。在生物質(zhì)向之一,加深和推進(jìn)生物質(zhì)技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用勢(shì)在燃料的使用上更加廣泛和靈活。根據(jù)瑞典的規(guī)劃,目必行前二期項(xiàng)目正在建設(shè)中。參考文獻(xiàn)期示范工廠運(yùn)行情況:[1] Jussi mantyniem.美卓生物質(zhì)能源創(chuàng)新[S].2012(1)產(chǎn)出的生物質(zhì)甲烷氣成分:壓力,約500[2] ZHAO Xiao-lin,. Biorefinery Technology and Bioenergy InnovationkPa;CH4>94%;H2<2.0%;(CO2+N2)<4.0%。[J]. China Pulp& Paper, 2012, 32(12):5(2)能量轉(zhuǎn)化率:生物質(zhì)到生物質(zhì)甲烷氣趙小玲.生物質(zhì)精煉技術(shù)和生物質(zhì)能源創(chuàng)新[J].中國(guó)造紙>65%;能效>90%;年運(yùn)行時(shí)間8000h2012,31(12)[3] Malin Hedenskog. GoBiGas生物質(zhì)氣化生產(chǎn)高質(zhì)量的生物氣(3)能耗:燃料(木片)32MW;電能3MW;[S].2012熱能(熱油)0.5MW。[4] Zhang Yan, Tong Da, Song Kui-yan. Study on Biomass Thermo-(4)產(chǎn)出:生物質(zhì)甲烷氣20MW;分布式熱能Chemical Conversion Techniques[ J]. Forest Engineering, 201228(2):21張燕,佟達(dá),宋魁彥,生物質(zhì)能的熱化學(xué)轉(zhuǎn)化技術(shù)[J].森林工程,2012,28(2):21[5] NIU Xueping, YAO Yichun, HAO Maorong, et al. Role of Promotersin Ni Catalyst for Methanation( I )Struetueal and Electronic EHectsCased by Heavy Rare Earth [J]. Joumal of Molecular Catalysis1999,13(1):21牛雪平,姚亦淳,郝茂榮.鎳基甲烷化催化劑中的助劑作用Ⅱ重稀土氧化物添加劑的結(jié)構(gòu)效應(yīng)和電子效應(yīng)[J].分子催化.1913(1):21注1-20MW生物合成氣裝置2一蒸汽鍋爐(以木片為燃料)中國(guó)煤化工氣全面運(yùn)營(yíng)S].204a一期示范工廠b二期商業(yè)化工廠Ge HCNMHG圖3 GoBiGas項(xiàng)目工廠外景圖(責(zé)任編輯:馬忻)《中國(guó)造紙》2015年第34卷第12期