生物质能源应用研究现状与发展前景
欧美等发达国家的科研人员在催化气化方面也作出了大量的研究开发工作，在生物质转化过程中，应用催化剂，旨在降低反应活化能，改变生物质热分解进程，分解气化副产物焦油成为小分子的可燃气体，增加煤气产量，提高气体热值，降低气化反应温度，提高反应速率和调整气体组成，以便进一步加工制取甲醇和合成氨。研究范围涉及到催化剂的选择，气化条件的优化和气化反应装置的适应性等方面，并已在工业生产装置中得到应用。
我国生物质能的应用技术探讨研究，从20世纪80年代以来一直受到政府和科学技术人员的重视。国家“六五”计划就开始设立研究课题，进行重点攻关，主要在气化、固化、热解和液化等方面开展研究开发工作。
生物质气化技术的研究在我们国家发展较快。利用农林生物质原料进行热解气化反应，产生的木煤气供居民生活用气、供热和发电方面。中国林业科学研究院林产化学工业研究所从20世纪80年代初期开始研究开发木质原料和农业剩余物的气化和成型技术。先后承担了国家、部、省级重点项目和国际合作项目近10项，研究开发了以林业剩余物为原料的上吸式气化炉，已先后在黑龙江、福建等建成工业化装置[6]，气化炉的最大生产能力达6.3×106kJ/h(消耗木片量为300kg/h)。产生的木煤气作为集中供热和居民家庭用气燃料，从原料计算气化热效率达到70%以上。同时在出热量达4.18×104kJ/h的中试装置中，进行了气化发电试验研究，电的转化率为13%左右。最近在江苏省研究开发以木屑、稻壳、稻草和麦草为原料，应用内循环流化床气化系统，并研究应用催化剂和富氧气化技术产生接近中热值煤气，供乡镇居民使用的集中供气系统[7]，气体热值为7000kJ/Nm3左右，较同类生物质气化的热值提高了近30%，气化热效率达70%以上。山东省能源研究所研究开发了下吸式气化炉，一般适用硬秸杆类农业剩余物的气化。从20世纪90年代开始，在农村居民集中居住地区得到较好的推广应用，已形成产业化规模。国内有数十家单位从事同类技术的研究开发，目前全国已建立300余个秸杆气化集中供气系统。气体热值一般在5000kJ/Nm3，气化转化率达70%以上。
广州能源研究所开发了外循环流化床生物质气化技术，制取的木煤气作为干燥热源和发电。已完成了目前国内最大发电能力为1MW的气化发电系统，为木材加工厂提供附加电源。辽宁能源所与意大利合作引进了一套下吸式气化炉发电装置，发电能力30kW。另外北京农机院、浙江大学热工所和大连环科所等单位先后开展了生物质气化技术的研究工作。
我国的生物质固化技术开始于“七五”期间，现已达到工业化生产规模。目前国内已开发完成的固化成型设备有2大类：棒状成型机和颗粒状成型机。这2种机型均由中国林科院林化所科研人员率先完成。棒状成型机有单头和双头2种，单头生产能力为120kg/h，双头机生产能力为200kg/h。1998年与江苏正昌粮机集团公司合作，开发了内压滚筒式颗粒成型机，生产能力为250～300kg/h，生产的颗粒成型燃料非常适合于家庭或暖房取暖使用。南京市平亚取暖器材有限公司，从美国引进适用于家庭使用的取暖炉，通过国内消化吸收，形成工业化生产。并从美国引进了一套生产能力为1.5t/h的颗粒成型燃料生产线年开始正式生产，产品供应市场运作情况良好。
从20世纪50年代开始了稀酸常压、稀酸加压的浓酸大液比的水解、纤维素酶水解法研究，并在南岔水解厂建立示范工程，主要利用木材加工剩余物制取乙醇和饲料酵母，设计生产能力为年产4000t乙醇，产生的木质素作为生产活性炭的原料。但由于工艺设备较之用粮食淀粉水解制乙醇复杂得多，在粮食供应充足、粮价较低情况下，难以和粮食酒精匹敌，更难和石油化学工业的合成酒精竞争。20世纪80年代，人们再度开始木质纤维素的水解新技术的研究，中国林科院林化所、山东大学、华东理工大学、沈阳农业大学等先后开展了生物质水解制取乙醇工艺和设备的研究开发，重点对前处理工艺进行了研究，目前尚处于研发阶段。
木材热解技术的研究，国内从20世纪50年代至60年代进行大量的研究工作，中国林科院林化所在北京光华木材厂建立了一套生产能力为500kg/h的木屑热解工业化生产装置;在安徽芜湖木材厂建立年解决能力达万吨以上的木材固定床热解系统。黑龙江铁力木材干馏厂曾从前苏联引进了年处理木材10万t的大型木材热解设备。这些生产装置的目标均是未解决当时我国石油资源紧缺问题。随着石油化学工业的迅速崛起，以木材为原料制取化工产品的生产所带来的成本高，难以与石化产品竞争，这些装置纷纷下马和转产。研究工作也转向以热解产品的深加工开发，如活性炭、木醋液等应用研究领域。国内在快速热解制取液化油的研究开发方面，尚未见有报道。
总之，我国在生物质能转换技术的研究开发方面做了许多工作，取得了明显的进步，但与发达国家相比差距甚远。
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