生物質(zhì)氣化技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化應用

技術(shù)報告生物質(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目和實(shí)現生物質(zhì)甲烷氣并網(wǎng)用于汽車(chē)用氣和居家燃氣的流程。作者簡(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項目;生物質(zhì)甲烷氣講師;主要從事化學(xué)工中圖分類(lèi)號:TS7文獻標識碼: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⊙→除硫裝置一冷轉化CO2被另使用生物甲烷氣干燥-甲烷YH中國煤化工CNMHG圖2 GoBiGas項目流程圖China Pulp Paper VoL 34, Na. 12, 2015技術(shù)報告水氣變換反應來(lái)實(shí)現。由于前面工序不能完全去除硫5MW;熱泵熱能6MW?；?水氣變換采用酸性耐硫催化劑。水汽變換的反在歐洲,類(lèi)似工廠(chǎng)還有奧地利的 Gussing項目和應化學(xué)式見(jiàn)式(1),同時(shí)合成氣中不飽和烯烴也轉德國的 Senden項目,其主要產(chǎn)出物為熱電,但均不化為CO和H2小分子。及 GoBiGas項目先進(jìn)。而 GoBiGas項目是世界上第CO+H,OFC02+H2(1)個(gè)大型氣化生產(chǎn)甲烷的項目。據悉,2020年前瑞典222合成氣甲烷化轉化還將在其他地區建設10~15個(gè)類(lèi)似項目,熱分解合成氣進(jìn)行甲烷化反應,就是將H2和CO2轉化(氣化)技術(shù)在歐洲的應用已經(jīng)趨于成熟。為CH4。這個(gè)過(guò)程化學(xué)反應式見(jiàn)式(2)和式(3)3結語(yǔ)CO2+4H2→CH4+2H2OCO+3H2→CH4+H2O生物質(zhì)熱分解技術(shù)可以實(shí)現熱、電、氣聯(lián)產(chǎn),并所有合成氣轉化為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。轉化過(guò)程的技術(shù)核心是催化反應器高效綜合利用變?yōu)楝F實(shí)。生物質(zhì)熱分解技術(shù)在環(huán)保方的設計和催化劑的選擇。目前催化劑一般選擇鉆面的貢獻是顯而易見(jiàn)的,更重要的它可以減少人類(lèi)對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(lài),實(shí)現能源供給的可持續性發(fā)展。硫、對原料氣體里雜質(zhì)含量適應性強。另外,去除出采用生物質(zhì)熱分解技術(shù)生產(chǎn)燃氣在我國發(fā)展的相來(lái)的CO2被用于其他工業(yè)生產(chǎn)用氣,作為該項目的對緩慢,一方面是由于化石能源成本相對低廉,另一副產(chǎn)品出售。方面,國內的林業(yè)廢渣被直接燃燒或改作別的用途。23一期示范工廠(chǎng)6但隨著(zhù)政府環(huán)保力度的不斷加大、人們環(huán)保意識的增示范工廠(chǎng)外景圖見(jiàn)圖3。一期示范項目已經(jīng)于強和對環(huán)境要求的提高,生物質(zhì)熱分解技術(shù)的應用將2014年12月全面達產(chǎn),并實(shí)現了并入城市天然氣供會(huì )是我國解決城市霧霾降低PM5和高效利用林業(yè)氣網(wǎng),合成氣中的甲烷氣含量達到95%以上,每年殘渣、農作物殘留物和城市垃圾的有效技術(shù)和發(fā)展方滿(mǎn)足15000輛小車(chē)和400輛公交車(chē)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)和應用勢在燃料的使用上更加廣泛和靈活。根據瑞典的規劃,目必行前二期項目正在建設中。參考文獻期示范工廠(chǎng)運行情況:[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].中國造紙>65%;能效>90%;年運行時(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,宋魁彥,生物質(zhì)能的熱化學(xué)轉化技術(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構效應和電子效應[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)中國煤化工氣全面運營(yíng)S].204a一期示范工廠(chǎng)b二期商業(yè)化工廠(chǎng)Ge HCNMHG圖3 GoBiGas項目工廠(chǎng)外景圖(責任編輯:馬忻)《中國造紙》2015年第34卷第12期