11 生物质热解炭气油联产技术
一、技术名称:生物质热解炭气油联产技术
二、技术类别:零碳技术
三、所属领域及适用范围:生物质能废弃物处理及资源化利用
四、该技术应用现状及产业化情况
生物质热解炭气油联产技术还处于产业化发展初期,目前已完成从基础研究、小试、 中试到工业化示范应用的全过程。现已建成年处理生物质万吨级的热解联产联供分布式 能源站6个,应用效果良好。
五、技术内容
1.技术原理
该技术通过生物质移动床对生物质原料进行高温热解,通过燃气燃烧产生高温烟气冲刷热解系统进行强制换热,强化外部热源对热解系统的传热效果,为移动床内部提供 稳定、均匀分布的温度场,保障加热设备内部工况稳定。生物质原料在热解管内逐步受 热分解,产生高质量的热解气、炭、油三种产品。
2.关键技术
(1)生物质热解气深度净化与提质技术
生物质热解气通过净化塔进行初步净化,除去焦油、酸类等成分,然后在高压循环泵的作用下以雾状从塔顶喷入塔内,雾化吸热,深度冷凝热解气中的可凝成分,实现 热解气的深度净化,冷凝富集的醋液则进入醋液收集池;
(2)生物质热解炭定向调控与复合活化技术
利用炭化设备将生物质在高温下深度热解,使碳元素富集在产品中;
(3)生物质热解油分组富集冷凝技术
该工艺分为 7 级冷凝,可实现液态产物分段富集,提高了不同产物的稳定性。
(4)移动床生物质热解联产联供一体化技术
3.工艺流程
生物质热解炭气油联产技术工艺流程图见图 1。
六、主要技术指标
1. 热解炭热值达26~28MJ/kg,燃气热值为12~17MJ/m3;
2. 碳的综合转化率达80%~85%,能源利用效率达55%~60%;
3. 与传统干馏釜技术相比,系统能耗降低50%。
七、技术鉴定情况
该技术获得国家专利 10 项,其中发明专利 4 项,实用新型专利 6 项。
八、典型用户及投资效益
典型用户:湖北赤壁双丘工业园、湖北鄂州市鄂城区长港镇峒山村
典型案例 1
案例名称:双丘工业园炭、气、油三联产项目
建设规模:年处理生物质秸秆 1825 吨,年生产燃气 46 万m3,竹炭 608 吨,竹焦油 73 吨,竹醋液 456 吨。建设条件:生物质资源丰富地区。主要建设内容:新建炭化制气生 产线。主要设备为烘干制棒设备、炭化制气设备、净化分离设备、1000m³湿式储气柜、 输气管网等。项目总投资 580 万元,建设期为 1 年。年减排量 1700 tCO2,年经济效益153 万元,投资回收期约 4 年。减排成本 50~150 元/tCO2。
典型案例 2
案例名称:峒山生物质热解联产联供示范项目
建设规模:年处理生物质秸秆 4 万吨,生产生物质燃气约 1051 万m3,优质炭 10512 吨,热解油 10512 吨。建设条件:生物质资源丰富地区。主要建设内容:新建热解多联 产生产线及配套管网。主要设备为移动床热解炉主体、热解气分级冷凝装置、燃气内燃机发电机组等。项目总投资 6000 万元,建设期为 1.5 年。年减排量 3 万tCO2,年经济效益 836 万元,投资回收期为 7 年。减排成本 50~150 元/tCO2。
九、推广前景和减排潜力
预计未来 5 年,该技术占生物质深度开发利用比例将达到 30%,可形成年碳减排能 力 163 万tCO2。
由武汉节能协会办公室整理