生物质气化技术及产业化应用

技术报告生物质气化技术·生物质气化技术及产业化应用赵小玲(西安科技大学,陕西西安,710054摘要:生物质热分解(气化)技术是生物质热转化技术的核心之一,分为生物质直接气化技术和生物质间接气化技术。生物质间接气化技术可以实现生物合成气、热、电的高效联产。本文介绍和分析了欧洲已经建成的第一个大型生物甲烷气示范项目和实现生物质甲烷气并网用于汽车用气和居家燃气的流程。作者简介:赵小玲女士,关键词:生物质热分解;生物质气化;BFB气化炉;CFB燃烧炉; GoBiGas项目;生物质甲烷气讲师;主要从事化学工中图分类号:TS7文献标识码:ADOI:10.11980/jisn.0254-508X2015.12.013艺学研究与教学工作。Biomass Gasification Technology Introduction and Industrial ReferencesZHAO Xiao-ling(Xi'an University of Science and Technology, Xi'an, Shaanxi Province, 710054)E-mail⊙→除硫装置一冷转化CO2被另使用生物甲烷气干燥-甲烷YH中国煤化工CNMHG图2 GoBiGas项目流程图China Pulp Paper VoL 34, Na. 12, 2015技术报告水气变换反应来实现。由于前面工序不能完全去除硫5MW;热泵热能6MW。化物,水气变换采用酸性耐硫催化剂。水汽变换的反在欧洲,类似工厂还有奥地利的 Gussing项目和应化学式见式(1),同时合成气中不饱和烯烃也转德国的 Senden项目,其主要产出物为热电,但均不化为CO和H2小分子。及 GoBiGas项目先进。而 GoBiGas项目是世界上第CO+H,OFC02+H2(1)个大型气化生产甲烷的项目。据悉,2020年前瑞典222合成气甲烷化转化还将在其他地区建设10~15个类似项目,热分解合成气进行甲烷化反应,就是将H2和CO2转化(气化)技术在欧洲的应用已经趋于成熟。为CH4。这个过程化学反应式见式(2)和式(3)3结语CO2+4H2→CH4+2H2OCO+3H2→CH4+H2O生物质热分解技术可以实现热、电、气联产,并所有合成气转化为CH4后,经过去除CO2,得能推动化工行业和林产行业的联动发展,把生物质的到生物质甲烷气。转化过程的技术核心是催化反应器高效综合利用变为现实。生物质热分解技术在环保方的设计和催化剂的选择。目前催化剂一般选择钻面的贡献是显而易见的,更重要的它可以减少人类对钼系或镍钼系耐硫催化剂,该催化剂的优点在于耐化石能源的依赖,实现能源供给的可持续性发展。硫、对原料气体里杂质含量适应性强。另外,去除出采用生物质热分解技术生产燃气在我国发展的相来的CO2被用于其他工业生产用气,作为该项目的对缓慢,一方面是由于化石能源成本相对低廉,另一副产品出售。方面,国内的林业废渣被直接燃烧或改作别的用途。23一期示范工厂6但随着政府环保力度的不断加大、人们环保意识的增示范工厂外景图见图3。一期示范项目已经于强和对环境要求的提高,生物质热分解技术的应用将2014年12月全面达产,并实现了并入城市天然气供会是我国解决城市雾霾降低PM5和高效利用林业气网,合成气中的甲烷气含量达到95%以上,每年残渣、农作物残留物和城市垃圾的有效技术和发展方满足15000辆小车和400辆公交车的用气。在生物质向之一,加深和推进生物质技术的研发和应用势在燃料的使用上更加广泛和灵活。根据瑞典的规划,目必行前二期项目正在建设中。参考文献期示范工厂运行情况:[1] Jussi mantyniem.美卓生物质能源创新[S].2012(1)产出的生物质甲烷气成分:压力,约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)能量转化率:生物质到生物质甲烷气赵小玲.生物质精炼技术和生物质能源创新[J].中国造纸>65%;能效>90%;年运行时间8000h2012,31(12)[3] Malin Hedenskog. GoBiGas生物质气化生产高质量的生物气(3)能耗:燃料(木片)32MW;电能3MW;[S].2012热能(热油)0.5MW。[4] Zhang Yan, Tong Da, Song Kui-yan. Study on Biomass Thermo-(4)产出:生物质甲烷气20MW;分布式热能Chemical Conversion Techniques[ J]. Forest Engineering, 201228(2):21张燕,佟达,宋魁彦,生物质能的热化学转化技术[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,郝茂荣.镍基甲烷化催化剂中的助剂作用Ⅱ重稀土氧化物添加剂的结构效应和电子效应[J].分子催化.1913(1):21注1-20MW生物合成气装置2一蒸汽锅炉(以木片为燃料)中国煤化工气全面运营S].204a一期示范工厂b二期商业化工厂Ge HCNMHG图3 GoBiGas项目工厂外景图(责任编辑:马忻)《中国造纸》2015年第34卷第12期