am928 发表于 2025-3-23 10:56:16

生物质油:可再生能源的未来,替代石油、减少污染的关键

基本介绍播报

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生物质是唯一能够直接转化为液体燃料的一种可再生能源,它具有产量巨大的优点,还可储存且参与碳循环,因此引起了全球的广泛关注。将可再生的生物质资源转化为洁净的高品位液体燃料,部分替代石油,这样做不仅能让我们摆脱对有限石油资源的过度依赖,还能够大幅减少污染物的排放,同时也能减少温室气体的排放,进而改善环境,保护生态。

生物质油是一种混合物,其中包含水分和复杂含氧有机物。它是由纤维素、半纤维素和木质素的各种降解物组成的。其初步市场定位是替代重油、柴油和煤焦油等。生物质油可直接作为燃料燃烧使用,能用作燃油锅炉和工业窑炉的燃料;其次,经过精制加工后,可替代 0 号柴油,作为内燃机的燃料;三是可作为化工原料,用于提取或加工各种化工产品,如防腐剂、食品调料、脱硫脱销剂、有机肥料、羟基乙醛、左旋葡聚糖等。

生物质油进行工业化生产时,考虑到原材料等因素,其布点范围以 10 公里为半径较为适宜,可设置 1 万吨的生产厂。目前热解技术下,生物质油的产油率能达到 50%以上,每 2 吨秸秆能产出至少 1 吨生物质油。该项目的三联产设备的产品构成中,约 50%是生物质油,约 10%以上是可燃气体(可配套发电机组自用),约 20%多是固体肥料(钾肥),这是一个能够全方位产生经济效益的科技环保型项目。

生物质油的关键技术环节为快速热解。这一技术理论在 20 世纪 70 年代末被提出。即将农作物秸秆粉碎后,快速将其加热至 500 多度。促使其由大分子热解裂变为小分子,形成油离蒸气。然后再快速冷凝,生成生物质油。

郑州大学环境科学研究院

郑州大学环境科学研究院有一个生物质实验室,它是河南省环境科学重点实验室。目前,该实验室在生物质热解油的研究开发方面已经具备了一定的实力。河南省是一个农业大省,拥有非常丰富的生物质资源。在农业废弃物的利用和开发方面,河南省具有很大的地域优势。本实验室的目的是通过对生物质的研究开发,为我国的新能源建设贡献自己的一份力量。

生物能公司

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陕西甫星昊于 2007 年元月成立,注册资金 1000 万元人民币。该公司已买断该技术在陕西的专利使用权,其技术后盾是东北林业大学。东北林业大学是国家林业部部属的重点学院,以前沿科学和高新技术为主,同时兼有以科技为背景的管理和人文学科,是综合性的全国重点大学。近年来先后承担了国家 863 以及 948 等一系列生物质能科研项目。在该校一级学科带头人王述洋教授的引领之下,他的团队对于生物质能源的研究与应用已经获得了阶段性的研究成果。

王述洋为男性,出生于 1958 年 3 月,拥有博士后学历,是教授且为博士生导师。他现任东北林业大学机电工程学院院长,是机械工程一级学科的带头人。同时,他还是黑龙江省生物质能技术中试基地主任以及东北林业大学生物质能技术工程中心主任。此外,他是中国生物质能技术开发中心的理事,享受国务院政府特殊津贴。已申请了 8 项有关生物质能技术专利。

黑龙江省生物质能技术中试基地与东北林业大学生物质能技术工程中心在业务方面实行一体化运作。中心拥有技术骨干,基地也拥有技术骨干,两者共 34 人。这些技术骨干学历高,年富力强,并且多次参加过国家及省部课题,他们是科研骨干教师和工程技术人员。目前,中心拥有近 30 名博士、硕士研究生和博士后。主要研究人员都是长期承担国家、部省级课题的专家。他们的学风十分严谨,拥有丰富的主持和承担重要课题的经验与实力。中心既有从事热化工艺、能源机械的科研骨干教师,也有从事生物工程技术、设备设计工程、控制理论与控制工程技术的中青年教授、副教授,还有在读研究生及博士后。

2006 年 7 月 3 日,中央台一套新闻联播进行了新闻报导;2006 年 10 月 21 日,中央台一套新闻联播也做了新闻报导;2007 年元月 9 日,中央四套中国新闻以及新华社元月 9 日通讯都做过新闻报导;附件三是安徽商报 2006 年 12 月 31 日的内容;附件四是铜川日报 2007 年 5 月 17 日的内容。

本公司前期计划在陕西境内有选择地组建五到十家生产厂,投资规模在五千万到一亿之间。接着会在省内逐步推进,使得每个地市县都将建立生产厂。在五到十年内,最终将会组建上百个生物质油生产厂。同时,公司还将组建二到三个精炼厂,把生物质油直接乳化提炼出车用的柴油、汽油等具有高附加值的产品。公司集团化发展目标是实现资产达到十个亿,年产值不少于 15 个亿,税收约为 1 个亿,利润约 5 个亿。每年能为农民增加约 3 个亿的收入,还能解决数千名农民工的就业问题,会加快新农村建设的步伐。为实现上述规模的发展,陕西甫星昊将分别组建原材料统配公司和成品油营销公司,国家新三农政策将给企业发展带来生机。

陕西甫星昊公司在 2008 年 4 月 8 日注册了其下属的首个子公司。这个子公司是铜川瑛基量生物技术能源有限公司。瑛基量公司已在铜川市宜君县彭村工业园购置了 27.4 亩建厂用地。目前,该公司正在建设西部首个秸秆热解生物质油厂。此厂于 2007 年 5 月 14 日举行了奠基仪式。预计在 2009 年内可正式投产。

我国潜力巨大播报

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发展

发展生物能源产业需要具备资源条件、技术条件和体制条件。我国在发展生物能源产业方面具有巨大的资源潜力。我国人口众多,可作为生物能源的粮食和油料资源数量较少,然而可作为生物能源的生物质资源却有着巨大的潜力。

用途

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农作物秸秆有 60%可用于能源用途,其数量约合 2.1 亿吨标煤。有 40%的森林开采剩余物未被加工利用。现有可供开发的生物质能源至少能达到 4.5 亿吨标煤。同时,还有约 1.33 亿公顷宜农宜林的荒山荒地,可用于发展能源农业和能源林业。发展生物能源产业,会利用农林废弃物,还会开发宜林荒地,并且培育与生产生物能源资源,这些举措增加了农民的就业机会。

易能生物能源

并且所产生的 CO2 能够实现动态零排放。生物质油的研制成功在我国是全新的技术,具有开创性。它能从根本上改变国家经济对石油的依赖,或者减轻这种依赖。而生物质油设备的研制与生产是必要的先决条件。

山东易能生物能源有限公司是一家新型能源公司,集产学研一体化。它成立于 2009 年 2 月 24 日,位于山东省滨州市滨城区,初期注册资本为 1500 万元。其一期建筑用地为 24000 平方米,生产的生物质油目前在中石化胜利油田有限公司滨南采油厂的多处加热炉使用,目前年产量可达 2 万吨。

益处及应用

该项技术,其一解决了农村焚烧秸秆所引发的问题。当下,农作物秸秆数量颇为巨大,保存存在困难,许多地区会在当地将秸秆集中焚烧,这样做不但浪费了能源,致使严重的环境污染出现,还引发了众多的交通事故;其二能够改良土壤。在生物质油的生产过程中,其附产物炭粉包含大量的有机物和无机物,这些炭粉能够直接当作肥料施入田中。这种炭粉是有机肥。与化学肥料不同,它能避免土壤板结,还能改善土壤品质。并且炭粉经过固体成型后,可在工矿业中当作保温材料。此外,它还增加了农民收入。农民能够从秸秆的售卖以及有机肥料施用于田中这两个方面直接获得巨大的经济利益。经测算得知,每亩在出售秸秆这一项上,每年两季秸秆计算的话,至少可以增收 260 元;并且还增加了农村的就业机会。项目产业化能够带动农村劳动力就业,每个生产站点能增加 9 到 11 个就业机会;项目实施还有可能促使农村种植业结构发生改变,这对于调整农村产业结构以及加快循环经济发展都有着切实且重要的意义。

技术瓶颈

易能公司的技术人员表示,生物质油作为一种液体燃料,其最易开发的应用技术是直接燃烧。然而,由于生物质油较差的燃料性质,其燃烧工艺的开发比化石燃油更为复杂。目前,要让生物质油立足于大量的燃油锅炉和窑炉,独立开发这项项目涉及到一些技术难题和解决方案,主要如下:一是生物质油较大的粘度和表面张力导致雾化效果较差,通过预热降低生物质油的粘度,或者在生物质油中加入少量添加剂,再采用针对生物质油能量密度低而设计的新型空气雾化喷嘴,从而实现了在较低压力下生物质油的良好雾化。二是生物质油的气化潜热较大,十六烷值偏低,点火存在困难。在现有的燃油自动点火工艺基础上,采用经过改进的高能点火装置,成功地解决了生物质油燃烧的冷启动问题。三是生物质油中存在一些固体颗粒以及高分子木质素裂解物,这些物质难以燃尽。通过使燃料与空气充分混合,强化了燃烧的充分性,进而降低了污染物的排放。
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