农林废弃物变身清洁燃油 两年内实现小规模投产

来源:中国绿色时报 2016-01-22 11:20

秸秆、林木枝桠、树叶,这些曾经只能当柴火的农林废弃物,如今有了大用途。1月6日,东北林业大学对外发布,该校生物质能技术工程中心历经18年科研攻关,研究出“用农林废弃物产业化、商业化生产清洁燃油联产炭热技术与装置”,现已完成产业化应用试验,进入全国推广应用阶段。用生物质清洁燃油转化制造柴油、汽油的技术装备开发也已经开始,项目启动首批融资进入深度洽谈,预计两年内可完成小规模试生产。

东北林业大学教授王述洋说:“研究和开发出先进、高效、可商业化运行的用农林废弃物生产清洁燃油联产炭热产业技术,以及将清洁燃油进一步深加工转化成生物石油的高技术,具有重大的经济意义、环保意义和国家安全意义。”

生物质清洁燃油的热值一般为17兆焦耳至22兆焦耳,燃烧温度一般在1477摄氏度至1777摄氏度,可满足工业领域绝大多数燃烧加热要求,是一种用途极为广泛的可再生型清洁液体燃料,广泛用作热能、电力生产及有色冶金、石灰、水泥、玻璃、陶瓷、沥青搅拌等领域。由于生物质清洁燃油几乎不含硫,燃烧后的产物经光合作用又循环变成了植物,因此,其能源化利用不会增加大气中的二氧化碳总量,是真正的清洁能源。

据王述洋先容,若使用东北林业大学生物质能技术工程中心提出的原料搜集和运输模式,1吨生物质清洁燃油的生产成本可控制在700元-1100元,按每吨1800元-2000元销售,单位热值造价显著低于锅炉重油和工业用天然气,可以给使用生物质清洁燃油的用户或企业带来显著的节支效益。例如,原来1年消耗1万吨锅炉重油的企业,若改用生物质清洁燃油,则每年可节省燃料开支380多万元。

王述洋1997年组织成立了生物质能技术工程中心。中心自成立以来,以生物质深加工利用为研究方向,以生物质清洁燃油生产联产炭、热为主线,先后承担了十几项有关生物质开发利用的国家863高技术计划、948国际先进技术引进计划、国家自然科学基金、省部重点项目和产学研协同创新或中试项目。

生物质能技术工程中心研制的年产7500吨生物质清洁燃油大型成套装置,曾于2011年在西北地区完成装机并成功实现生产运行,第二套、第三套装置也分别于2013年、2014年建成投产,产油率可达45%-47%。

目前,生物质能技术工程中心正在全国广大农村和林区大力推广年产1万吨清洁燃油联产炭、热的标准化成套技术装备,并可根据投资实力和当地资源状况,为用户定制开发、建造年产2万吨-20万吨生物质清洁燃油联产炭、热的大型成套制油装备及全套相关服务。经过这种装备转化,每2万吨秸秆、林木废弃物可生产出清洁燃油1万吨、生物炭粉5000多吨、供热约2万平方米。

为了加速生物质清洁燃油产业化技术的推广和应用,生物质能技术工程中心创新开发出专门使用生物质清洁燃油燃料的XH500-XH4000系列工业用大型燃烧机技术和使用生物质清洁燃油的斯特林发动机技术。这两项技术在一次展会上展出后,马上引起业内的高度关注。一些企业纷纷要求引进,许多专家认为这种发动机可广泛用作农机、工程机械和船舶等内燃机的替代动力。

生物质能技术工程中心还开发出“生物质清洁燃油+柴油的减排型混合乳化燃料生产线”“田间秸秆自动拾取粉碎致密成型联合机”“牵引移动式林内枝桠粉碎成型一体机”等,为生物质清洁燃油的产业化、商业化生产提供了必要的附属机械和配套装备。

据《国内外油气行业发展报告》显示,2014年我国石油表观消费量超过5.18亿吨,全年石油净进口约为3.08亿吨。自产量少、实际需求量大,石油安全问题十分严峻,急需能够规模化、商业化生产可再生型的石油替代品。另一方面,我国每年产生大量农林废弃物,由于缺乏先进、经济、高效的产业化技术,大部分农林废弃物被付之一炬或直接废弃,这些宝贵的资源非但没有变成财富,反而造成严重的季节性雾霾污染或森林火灾隐患。

王述洋表示,如果我国每年有7亿吨农林废弃物,可生产清洁燃油4亿多吨,深加工转化为柴油、汽油约1.8亿吨。用农林废弃物生产生物质清洁燃油,再将生物质清洁燃油深加工转化成柴油和汽油,不仅变废为宝,而且可为解决石油安全问题提供巨大支撑。

“人类在利用生物质能源方面已经历了直接燃烧利用(1.0)、炭化(含固化)气化利用(2.0)、制沼制醇利用(3.0)3个阶段,目前正在进入一个更高层次的阶段——燃油化、石油化利用阶段。这意味着我国迎来生物质能源产业(工业)4.0的新时代。用农林废弃物生产清洁燃油联产炭、热,是迈向4.0时代的基础和前提。”王述洋说。

由柴火变为清洁燃油,东北林业大学生物质能技术工程中心把农林废弃物变成了财富。

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