生物質燃氣燃油制備技術
成果與項目的背景及主要用途: 本項目的出發點是將我國大量的生物質及城市有機廢物資源(如農作物廢棄 物、林業廢棄物、城市垃圾中豐富的有機物、造紙造漿中的廢物、酒精生產廠的 廢液廢渣、動物糞便、食品加工中的廢棄物、家庭中有機垃圾、草類廢棄物,產 量約每年 30 億噸)高效轉化為清潔的電力。我國當前的生物質及城市有機廢物 資源沒有得到合理的利用。 利用生物質作為能源,不僅有助于我國長期的能源供給問題的解決,更重要 的是可改善環境質量。本項目技術路線所排放污染物如二氧化碳、硫化物、粉塵 粒子的濃度大大低于現有的燃煤發電廠。此外,高效、清潔的氣化發電技術可以 克服現有的城市垃圾處理處置方式的缺點。與現有垃圾焚燒爐技術相比,本項目 的技術路線具有以下優點: 1)發電效率高;2)炭轉化率高、能量利用率高;3) 排放的二次污染物少;4)初投資和遠行費用低。 本項目的目的是有效地利用生物質及城市有機廢物,通過流化床氣化的方式 將其轉變為電力。確保生產電力的成本可以與現有的燃煤電廠競爭,同時確保生天津大學科技成果選編 產過程符合環境友好性要求,沒有明顯的二次污染。 技術簡介: (1)低焦油生物質氣化發電技術。低焦油控制技術:<10mg/Nm3。生物燃 氣品質提升技術:熱值>6MJ/Nm3。多原料生物質氣化技術已處于中試階段,采用 農村秸稈等剩余物進行氣化制備生物燃氣,滿足農村 500 戶居民供暖、炊事,剩 余燃氣發電并網,用于照明等。利用農林廢棄物進行集中供氣、供暖、發電,使 用玉米芯、棉花秸稈、麥秸為原料,年處理量為 5200 余噸,產氣量 15000m3/天, 氣柜出口氣體的焦油含量為 8-10mg/Nm3,燃氣熱值為 5200-6000KJ/Nm3,氣化爐 氣化效率 72-75%,該技術焦油含量低,后續凈化工藝簡單,焦油廢水排放少, 對環境污染小。 (2)生物質快速熱解制備生物油技術,包括生物質選擇性催化熱解工藝優 化;生物油精制改質的技術工藝路線;車用替代液體燃料的技術開發;千噸級工 藝包的研發與示范。 生物柴油制備技術,規模化高效清潔生物柴油技術 適應多種原料包括地溝 油、糧油加工下腳料與動物植物等,體現出高效清潔優勢,具備規模化連續化運 行能力。 (3)新型生物柴油制備技術,研究順磁性整體細胞催化工藝,兼顧環境與 成本優勢,試圖突破化學法與固定化酶法的局限性,生物柴油原料拓展與加工工 藝集成,藻類能源植物、耐高鹽堿能源植物選育栽培;熱化學熱解氣化與生物發 酵耦合工藝,實現全組分綜合利用。 技術水平及專利與獲獎情況: 本技術水平處于國內領先水平,在國際上也是先進的。目前正在申報發明專 利 2 項。 應用前景分析及效益預測: 本項目的市場前景很大。以天津市為例,天津市每年約有 600 萬噸生物質資 源,可發出功率為 90-100 萬千瓦的電。若考慮大量種植能源作物,則可以發出 更多的電,而且隨著發電規模的擴大,可以顯著降低成本。如果單座發電廠的規 模在 2000-4000kW,該發電成本與燃煤電廠相當。為天津市大量的生物質廢物找 90天津大學科技成果選編 91 到一條合理的利用途徑,同時解決了因城市有機垃圾堆置而帶來的環境污染問題。 以 2000 千瓦的發電能力為例,投資回收期為 2.2 年,年盈利為 220 萬左右。 應用領域: 現有的發電廠、熱電廠、農場、鄉鎮、農林產品加工廠、城市生活垃圾處理 站。 技術轉化條件(包括:原料、設備、廠房面積的要求及投資規模): 需要穩定的生物質或生活垃圾原料供應(年需要量為 22000 噸左右);設備 相對比較簡單,但需要由相關的廠家定制生廠;廠房面積約為 15000-20000 平 方米;投資規模在 700 萬左右。 合作方式及條件:技術一次購買,技術入股,合作投資入股均可。
天津大學
2021-04-11