近日，从华东理工大学能源学院传来一则令人振奋的消息：在内蒙古自治区兴安盟金风科技绿色化工项目现场，国内首套单炉年处理30万吨生物质加压固定床耦合气流床气化工业装置投料成功，下游合成装置产出甲醇，装置按计划停车，期间装置运行平稳。
该装置采用的加压固定床耦合气流床生物质气化技术，由华东理工大学与中国化学下属赛鼎工程有限公司（简称“赛鼎”）、泽玛克（上海）环保能源科技有限公司（简称“泽玛克”）联合开发。这一技术融合了两种气化方式的优势：既保留了固定床对生物质原料适应性好的优势，又兼具气流床“反应快、不产焦油”的高效清洁特点，从根本上解决生物质气化效率低、合成气焦油多等技术难题。
此次投料运行，不仅盘活了当地大量的农林废弃物资源，更打通了从实验室基础研究到规模化工业应用的全链条，同时也为生活垃圾等其他含碳固体废弃物的资源化高值利用，开辟了可供借鉴的新途径，成为我国生物质化工产业化发展的重要里程碑。
我国可利用的生物质资源（不含畜禽粪便）每年约折合5.8亿吨标准煤，是重要的能源和原料，也是未来绿色能源化工体系的重要支撑。生物质制绿色甲醇，最大挑战在气化，气化最大挑战在原料预处理。生物质种类多样、组成特殊、体积能量密度低，远比煤炭复杂，简单套用煤的气化方式容易“水土不服”，会面临各自不同的工程问题，或因产品富含焦油处理难，或因颗粒破碎飞灰多，或因原料处理复杂成本高等。而此次由华理联合企业研发的这一技术，通过融合固定床、气流床两种气化方式的优势，从根本上解决了上述技术难题。
金风科技绿色化工项目以生物质为原料，通过生物质气化耦合绿氢制取绿色甲醇，全部建成后将年产145万吨绿色甲醇，是迄今全球最大的生物质制绿色甲醇项目。该项目一期设计年产绿色甲醇25万吨，于2024年6月破土动工。经过两年多建设，两套加压固定床耦合气流床生物质气化工业装置已拔地而起，装置高度超过100米，每套装置的单炉日处理成型生物质颗粒能力达1000吨。
生物质原料理化特性复杂，不像煤那样“均一化”，气化过程更具挑战。如何把成熟的“炼煤”技术用于“炼废”？这一突破的背后，是华东理工大学洁净煤技术团队与合作企业近10年的持续攻关。
针对生物质气化过程的难点、痛点，学术带头人王辅臣教授带领团队从2017年开始酝酿，创造性提出固定床耦合气流床的生物质气化工艺路线。其核心思路，是把两种气化方式的优势结合起来、取长补短，让难处理的生物质也能高效转化。这一技术路线一经提出，就得到了中国化学工程集团有限公司和上海市科学技术委员会的大力支持，并获立项资助，2024年又被列入国家重点研发计划项目。
2021年，洁净煤技术团队联合赛鼎和泽玛克在山东滕州共同建设了国内首套年处理万吨级生物质气化中试装置，期间经过多次试验，先后试烧了生活垃圾、竹材、秸秆等多种原料，最终突破了将“炼煤”技术用于“炼废”的关键技术瓶颈，开辟了含碳固体废弃物资源化高值利用的一条有效途径。正基于此，2024年，国内风能风电龙头企业金风科技股份有限公司在其拟建于内蒙古自治区兴安盟经济技术开发区的生物质制绿色甲醇项目中，优先选择了该生物质气化技术。
“评判、比选生物质气化技术股市加杠杆，需从理论可行、工程可靠、经济性好三个维度系统分析。80多小时的稳定运行证明，该技术在理论和工程层面均可行，但仍有新的工程问题需通过实践深入研究、优化解决，争取早日实现‘安稳长满优’运行。”王辅臣教授说。
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