成果研究背景、應用領域

2011年我國進口原油2.54億噸，對外依存度達57%；化石燃料釋放大量CO2和SO2，嚴重污染環境；大量農林剩余物未加工利用或被焚燒；化石資源終將枯竭，亟待開發可再生能源。農業秸稈、樹木枝椏等農林剩余物是生物質資源的重要組成部分，是一種可再生綠色能源，具有資源豐富和環境友好等特點；可替代化石燃料、實現低碳排放；改善生態環境、增加農民收入。熱解氣化技術將生物質高效轉化為可燃氣并產生固體炭，是生物質高效清潔利用的重要途徑。

技術突破與創新

1）創制了新型氣體分布器，發明了內循環錐形流化床氣化技術及裝備；錐形流化床有效減少流化床氣泡形成；避免分布器堵塞；實現了自動連續排渣；

2）針對枝椏、塊(片)狀物料的特點，創制大容量上吸式固定床氣化裝置，解決了單機規模小、塊(片)狀物料的連續加料難、高含水率原料的適用性等問題，適用含水率高達 45 %，供熱達到6270MJ/h；

3）開發出生物質富氧氣化制備中熱值燃氣新工藝，燃氣熱值提高到9MJ/Nm3以上；降低了燃氣使用設備、管道成本，并拓寬生物質燃氣應用范圍。創制新型復合催化劑，焦油轉化率提高到99％以上，焦油含量10-50 mg/Nm3。

4）開發了熱能自給型連續炭化新工藝。研究了生物質成型物熱解過程不凝性可燃氣體回用、控氧高溫精煉等關鍵技術，實現了熱能自給，建成了年產2000噸工程化示范線。

本成果總體技術達到國際先進水平，在生物質氣化供熱應用于活性炭生產、氣化過程中產生的固體炭產品應用等方面處于國際領先水平。

經濟技術指標、投資規模

錐形流化床運行穩定性好，操作彈性達到25-100%；采用富氧介質，氣體熱值達到9MJ/Nm3以上，采用符合催化劑，燃氣焦油含量可降至10mg/Nm3；固定床的單機規?？蛇_800kW，干法出炭，使用原料含水率高達45%的原料；生物質成型物熱解技術的生產周期由原來的140小時縮短至36小時，產品得率由15%提高到25%，優級品率達到70%以上，連續生產且熱能自給。

應用前景及經濟社會效益

農林剩余物熱化學轉化是生物質高效利用的重要方法，發展多途徑熱解氣化技術及裝備，對于推動生物質能源的工業化利用和促進行業科技進步，節能減排，具有十分重要的積極意義，將會產生顯著的經濟、社會和生態效益。

近3年，本技術成果轉化新增銷售額10億元，新增利潤，1.5億元、新增稅收8400萬元；利用生物質180余萬噸，間接效益27億元、減排二氧化碳約250萬噸、減排二氧化硫約3萬噸、替代燃煤約100萬噸、增加就業崗位約6000個、培養研究生33名。