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农林废弃物自混合下行循环流化床热解多联产技术

农林废弃物自混合下行循环流化床热解多联产技术

 

 

石油、煤和天然气等化石燃料的长期使用,造成了环境污染和温室效应,引起了全球气候变化、也造成了化石燃料资源的枯竭。因此开发化石燃料的替代能源越来越受到关注,近三十年新兴起的快速热解提炼技术将生物质转化为能量密度大、易于存贮和运输的液体,是环境友好型、最有希望的石油替代品,不存在产品规模和消费地域限制,能够满足大规模、高效、高值化和清洁无污染的要求,被公认为“本世纪生物能最有工业化发展潜力的技术”。

在国家自然基金、国家863 课题和教育部新世纪优秀人才等项目资助下,发明了具有自主知识产权的生物质自混合下行循环流化床快速热解工艺和装备以及产品在生态修复治理和优质替代燃料方面的高值化利用技术,并实现工业化应用和示范。

①利用热载体分级循环将加热和热解过程耦合,发明了生物质自混合下行循环流化床快速热解工艺,原料适应广,毫秒高温热解提炼,油品收率高品质好,实现了热电自给、原料吃干榨净、过程无三废排放。与代表国际先进水平的荷兰Twente 大学和加拿大Ensyn 工程师协会的生物质热解工业化技术相比,解决了超短接触热质传递与反应调控、油中带灰、产品高含水、油气结焦堵塞、半焦载体异重返料、生物油加热自聚、流化气稀释耗能、载体因钾离子结焦死床、原料余热干燥、反应器机械运动部件高温磨损等影响工业放大和长周期运行的国际生物质热解十大难题。

②通过下行管快速热解和提升管再生加热的设备结构耦合,发明了双管下行超短接触循环流化床装备技术,形成了简单和紧凑的“O”型循环结构,热载体流动循环控制与分离良好,温度和压力平衡操控方便,满足了毫秒热解工艺的热质传递、反应和分离的三快要求,解决了装备大型化和长周期运行的难题,消除了困扰国内外下行反应装置的工业化瓶颈,在国际上首次同时实现了下行床热解和提升管再生技术的工业化应用。

③按照馏分轻重,发明了系列生物质热解产品高值化利用技术,作为高活性高纯度优质腐植酸生产系列生态修复治理产品,实现生态绿色修复;通过超临界酯化、浅度加氢以及甲醇乳化生产优质替代燃料以及生物半焦生产蜂窝活性炭和球形活性炭,消除了产品梯级利用的瓶颈,提高了生物质快速热解技术的经济社会和生态效益以及市场竞争力。

目前国际上工业化的万吨级生物质快速热解装置不到10 套,其中本项目为5 套并于2012 年在山东东营建成投产世界上最大规模的首座20 万吨/年生物质快速热解装置(国外单套最大规模为加拿大3.6万吨/年)。

生物质快速热解及其产品高值化梯级利用技术为我国大规模高效高值化清洁利用农林废弃物、避免秸秆焚烧产生的雾霾天气和环境污染提供了技术支撑,大幅度提升了我国生物能技术的核心竞争力,为促进我国生物质能领域跨越式技术进步作出了贡献,促进了生物化工学科发展,对解决我国的能源安全、环保政策、三农问题以及绿色生态修复均有着重要意义。

 

 

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