生物质气化技术是一种将生物质原料(如农林废弃物、农作物秸秆等)转化为可燃气体的高效能源转换技术,该技术使生物质的高聚物在高温条件下发生热解、氧化、还原、重整等热化学反应,最终转化为合成气(主要成分为 CO、H2 和 CH4),该技术可用于发电、供热或生产化工原料,是未来实现能源绿色低碳转型、保障国家能源安全的重要技术。
生物质具有反应活性高、挥发分高、灰熔点低、高氯、高钾、高钠等特点,清创晋华控股的北京复朋科技有限公司结合晋华炉 3.0 的应用和研发成果,通过生物质的成型、制粉和输送实验研究开发了粉体进料气流床水冷壁半废锅生物质气化炉,从生物质原料到制备气化原料的全流程实验验证得出:气化前不烘焙是可行的。
北京复朋科技有限公司是由北京清创晋华科技有限公司控股的,专业从事生物质气化技术的研发推广,并为生物质工厂提供碳咨询、绿色认证以及原料收储方案的公司。
生物质气化技术特点
Ø 气化压力高、生产能力大:采用高压纯氧气流床气化工艺,气化压力达到3.0MPaG,单炉生产能力达到与25万吨/年甲醇相匹配。
Ø 碳转化率高:利用生物质挥发分高,反应活性好、灰熔点低的特点,采用水冷壁两段式反应气化炉,强化了生物质颗粒的返混,提高了碳转化率,降低消耗。
Ø 废水排放少,易处理:气化温度高、合成气中不含焦油,气化废水中不存在焦油和酚类物质,气化废水污染小,可直接送生化处理。
Ø 有效避免碱金属和氯离子腐蚀:气化炉气化室衬里采用水冷壁结构,不采用耐火砖,避免高温熔渣中钾钠对衬里的腐蚀,根据已经运行的新疆天业项目原料特点,总结了高钾钠原料、高氯原料设备的材料选择原则,在废锅和流程设计中进行有针对性的设计,满足生物质高氯、高钾钠的要求。
Ø 能量利用率高:采用成熟的半废锅结构,废锅流程将生物质气化过程中的显热回收,产生高品位蒸汽,使能量利用更充分。
Ø 生物质原料成本低:生物质收集、成型和运输的工艺路线采用现有成熟路线,相关的设备和技术均有现成设备和技术可采用,成本低、技术可靠。
应用案例
2023年11月22日,金风科技和世界航运巨头马士基宣布签署了一份商业可行、年产50万吨的绿色甲醇采购协议,该协议是全球航运业首个大规模绿色甲醇采购协议,有效期将持续至2030年后。
2024年3月24日,清创晋华生物质气化技术中标金风科技25万吨甲醇气化技术。
2024年4月18日,金风科技兴安盟电耦合制绿甲醇项目举行开工仪式。
2025年4月15日,金风绿能化工(兴安盟)有限公司绿氢制50万吨绿色甲醇项目(一期25万吨)气化炉“复朋炉”吊装成功。
金风绿能化工(兴安盟)采用复朋炉气化技术,一开不备,气化压力3.0MpaG,总气量70000Nm3/h(CO+H2),仅一台气化炉就足以满足年产25万吨甲醇的气化产能。本项目气化工段由华陆工程科技有限责任公司总包,预计2025年6月20日中交,6月30日点火。