發(fā)展生物質(zhì)制備綠色液體燃料（如甲醇和航空煤油等）技術(shù)對保障我國能源安全、實(shí)現“雙碳”戰略目標具有重要意義。氣化合成路線(xiàn)是以生物質(zhì)為原料生產(chǎn)綠色液體燃料最高效的路線(xiàn)之一，目前主要瓶頸在于高效生物質(zhì)氣化技術(shù)的開(kāi)發(fā)。生物質(zhì)化學(xué)鏈氣化技術(shù)采用載氧體代替傳統的氣化劑，通過(guò)載氧體在燃料反應器和空氣反應器中循環(huán)，將空氣中的氧傳遞給生物質(zhì)，可實(shí)現免空分、低成本制取高品質(zhì)合成氣，在生物質(zhì)氣化合成綠色液體燃料領(lǐng)域極具應用潛力。
近年來(lái)，青島能源所熱化學(xué)轉化研究組在吳晉滬研究員的帶領(lǐng)下，致力于生物質(zhì)化學(xué)鏈氣化技術(shù)的開(kāi)發(fā)，前期已建成了目前國內最大的（千噸/年級）生物質(zhì)化學(xué)鏈氣化中試平臺，開(kāi)發(fā)出高效載氧體并完成噸級放大生產(chǎn)。
近日，研究團隊在平度中試基地開(kāi)展了生物質(zhì)化學(xué)鏈氣化中試試驗工作，取得了突破性進(jìn)展。通過(guò)雙流化床工藝優(yōu)化調控，實(shí)現了中試平臺24h穩定運行，氣化爐運行溫度保持在850℃。以核桃殼為原料，氣化爐出口合成氣中的有效氣（CO+H2）濃度達到90%（如圖1所示），有效氣產(chǎn)氣率超過(guò)1 Nm³/kg生物質(zhì)（干基），整體氣化性能在該領(lǐng)域處于領(lǐng)先水平。
圖1（a）生物質(zhì)化學(xué)鏈氣化中試平臺運行照片；（b）合成氣產(chǎn)氣組成分析
下一步，熱化學(xué)轉化研究組將以該技術(shù)萬(wàn)噸級工業(yè)示范項目立項為契機，與相關(guān)企業(yè)和設計院密切合作，加快獲取和完善工藝包數據，盡快實(shí)現該技術(shù)的工業(yè)化示范和商業(yè)推廣應用。該技術(shù)的突破和實(shí)施將為生物質(zhì)綠色甲醇、航空煤油等綠色液體燃料的生產(chǎn)提供新的解決方案，為保證我國能源安全和實(shí)現“雙碳”戰略目標提供強有力的技術(shù)支撐。
上述研究工作獲得了中國科學(xué)院戰略先導專(zhuān)項、山東能源研究院專(zhuān)項基金和企業(yè)合作等項目的支持。
