科技日报记者 陆成宽
12月16日,我国首个量产生物甲醇项目——“中集绿能5万吨/年生物质气化制绿色甲醇示范工程”在广东湛江投入运行,其首批绿色甲醇产品已完成国际海运货轮的燃料加注,为我国航运业低碳转型提供了关键技术支撑。该项目气化岛采用了中国科学院工程热物理研究所自主研发的循环流化床生物质气化技术,由该研究所与中科合肥煤气化技术有限公司共同实施。

该示范工程在国际上首次采用“生物质气化-费托合成”与生物质直燃发电相结合的工艺路线。与生物质耦合风光绿电制甲醇路线相比,该技术使生产成本降低约30%,展现出显著的经济优势。
生物质是唯一的含碳零碳能源,年产量丰富。通过“气化-合成”工艺将其转化为绿色液体燃料,是一条经济可行的技术路线,有望为国际航运脱碳提供重要支撑。但由于生物质在组分和形态等方面与传统气化用煤差异显著,现有气化技术难以直接适用。
专家指出,在生物质气化制绿色甲醇的产业链中,后端合成技术已较为成熟,真正的“卡脖子”环节在于前端的生物质气化。生物质原料成分复杂、形态多样,存在三大难题:原料物性差异大影响进料与合成气品质;灰熔点低、焦油副产率高易导致系统运行不稳定;碱金属腐蚀严重影响设备寿命。

针对这些挑战,中国科学院工程热物理研究所循环流化床技术研发团队基于二十余年积累,创新提出了“分相异步转化”新方法,成功攻克了上述核心难点。该技术通过“温和气化”耦合“半焦自催化裂解”,在避免气化结焦的同时实现焦油的原位定向裂解,从源头降低焦油产量并提高合成气产率;同时,攻克了多元大差异颗粒的均匀流化以及碱金属积灰腐蚀防控等难题,为生物质合成气的高效、稳定、长周期制备扫清了障碍,打通了生产高值绿色燃料的关键环节。
绿色甲醇被视为当前航运业碳减排潜力最大、经济性最优的替代燃料。与传统化石燃料相比,其全生命周期碳排放可降低85%以上。该项目的成功运行,打通了从废弃生物质到高价值绿色液体燃料的全技术路径,不仅为我国航运业履行减排责任提供了切实可行的解决方案,也为全球实现2050年净零排放目标贡献了重要的“中国智慧”与“中国路径”。
(中国科学院工程热物理研究所供图)

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