生物質氣化技術是一種將生物質原料(如農林廢棄物、農作物秸稈等)轉化為可燃氣體的高效能源轉換技術,該技術使生物質的高聚物在高溫條件下發生熱解、氧化、還原、重整等熱化學反應,最終轉化為合成氣(主要成分為 CO、H2 和 CH4),該技術可用于發電、供熱或生產化工原料,是未來實現能源綠色低碳轉型、保障國家能源安全的重要技術。
生物質具有反應活性高、揮發分高、灰熔點低、高氯、高鉀、高鈉等特點,清創晉華控股的北京復朋科技有限公司結合晉華爐 3.0 的應用和研發成果,通過生物質的成型、制粉和輸送實驗研究開發了粉體進料氣流床水冷壁半廢鍋生物質氣化爐,從生物質原料到制備氣化原料的全流程實驗驗證得出:氣化前不烘焙是可行的。
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北京復朋科技有限公司是由北京清創晉華科技有限公司控股的,專業從事生物質氣化技術的研發推廣,并為生物質工廠提供碳咨詢、綠色認證以及原料收儲方案的公司。
生物質氣化技術特點
? 氣化壓力高、生產能力大:采用高壓純氧氣流床氣化工藝,氣化壓力達到3.0MPaG,單爐生產能力達到與25萬噸/年甲醇相匹配。
? 碳轉化率高:利用生物質揮發分高,反應活性好、灰熔點低的特點,采用水冷壁兩段式反應氣化爐,強化了生物質顆粒的返混,提高了碳轉化率,降低消耗。
? 廢水排放少,易處理:氣化溫度高、合成氣中不含焦油,氣化廢水中不存在焦油和酚類物質,氣化廢水污染小,可直接送生化處理。
? 有效避免堿金屬和氯離子腐蝕:氣化爐氣化室襯里采用水冷壁結構,不采用耐火磚,避免高溫熔渣中鉀鈉對襯里的腐蝕,根據已經運行的新疆天業項目原料特點,總結了高鉀鈉原料、高氯原料設備的材料選擇原則,在廢鍋和流程設計中進行有針對性的設計,滿足生物質高氯、高鉀鈉的要求。
? 能量利用率高:采用成熟的半廢鍋結構,廢鍋流程將生物質氣化過程中的顯熱回收,產生高品位蒸汽,使能量利用更充分。
? 生物質原料成本低:生物質收集、成型和運輸的工藝路線采用現有成熟路線,相關的設備和技術均有現成設備和技術可采用,成本低、技術可靠。
應用案例
2023年11月22日,金風科技和世界航運巨頭馬士基宣布簽署了一份商業可行、年產50萬噸的綠色甲醇采購協議,該協議是全球航運業首個大規模綠色甲醇采購協議,有效期將持續至2030年后。
2024年3月24日,清創晉華生物質氣化技術中標金風科技25萬噸甲醇氣化技術。
2024年4月18日,金風科技興安盟電耦合制綠甲醇項目舉行開工儀式。
2025年4月15日,金風綠能化工(興安盟)有限公司綠氫制50萬噸綠色甲醇項目(一期25萬噸)氣化爐“復朋爐”吊裝成功。
金風綠能化工(興安盟)采用復朋爐氣化技術,一開不備,氣化壓力3.0MpaG,總氣量70000Nm3/h(CO+H2),僅一臺氣化爐就足以滿足年產25萬噸甲醇的氣化產能。本項目氣化工段由華陸工程科技有限責任公司總包,預計2025年6月20日中交,6月30日點火。