“生物質熱裂解工業化技術難度高，是一項世界性難題。目前，我國生物質快速熱裂解液化技術取得重大突破，國內規模最大的生物質熱裂解數控自動化生產線，有望近日在長春生物質熱裂解液化技術示范基地試車”。在能源日益緊缺、
油價飛漲的今天，這條從吉林省頤民寶
新能源(000690,股吧)開發有限公司傳出的喜訊無疑讓人感到振奮。
世界性難題在這里得到破解
5月中旬，記者來到坐落在長東北高新技術開發區的吉林省頤民寶新能源開發有限公司。白色的現代化廠房格外顯眼，巍然聳立的熱裂解塔下工人們正在忙碌地做設備調試。據現場指導調試的公司技術顧問、青島科技大學教授李建隆介紹，這條即將試車的生產線設計能力為每小時投料1噸。日前，這套裝置的投料系統和裂解反應器單機試車已調試正常，近期將擇日全線試運行。每小時投料1.5噸，年液化能力為1萬噸生產規模的設備也隨后進行安裝調試。該項目已被列入國家火炬計劃，這里將逐步建成長春生物質熱裂解液化技術的科研、生產、制造、推廣示范基地。
李建隆是國內“旋風除塵”專業的知名專家。在生物質熱裂解液化技術方面也造詣很深。他告訴記者，生物質熱裂解工業化技術難度很大，一直被認為是世界性難題。如厭氧投料、快速熱裂解、熱碳降溫、氣固分離、煙氣凈化及重油掛壁等難題成為難以逾越的技術障礙，長久地困擾著熱裂解技術工業化的進步與發展。
記者了解到，從開始的實驗室研究到形成生物油成套設備工程化，頤民寶新能源開發有限公司的科研團隊一直堅持不懈地進行研究，歷經13個春秋，終于掌握了快速熱裂解工業化核心技術，解決了生產中存在的一系列重大難題。
“公司研發的快速熱裂解裝置每小時可處理物料1—1.5噸。利用煙道氣輸送物料，解決了厭氧難以控制的問題；采用改進型真空移動流化床，解決了粉料快速加熱、物料易產生堵塞、高溫下裂解管使用壽命短等技術難題；研發的油氣凈化工藝，解決了生物油中含細微碳粒的難題。在除塵、高溫生物質炭冷卻和裂解氣冷凝捕集方面，攻克了一系列瓶頸難點，使生物質熱裂解液化技術邁上了一個新臺階。”講起公司攻克的難關，李建隆如數家珍。
據介紹，生物質熱裂解反應器有很多種。“若論技術含量及先進性，還當屬頤民寶新能源開發有限公司自行研發的真空移動流化床反應器。”李建隆如是說。
所謂生物質熱裂解，通俗地講就是利用農作物、林產品的廢棄物（秸稈、稻殼、樹枝、鋸末）等所有光合作用的植物為原料，在厭氧（完全沒有氧）和限氧（缺氧）條件下快速熱降解，最終生產出生物油、生物質炭和可燃氣體的過程。
李建隆的細致講述讓記者理清了生物質熱裂解技術的工藝流程：生物質物料經過粉碎，由煙氣帶入氣流干燥器烘干，再進入高溫裂解反應器。裂解產物進入氣固分離器進行分離，固體產品為生物質炭，氣體則進入洗滌精餾塔，塔底部液相為重質油產品，頂部氣相經過油水分離冷凝之后得到生物油和不凝氣。不凝氣作為裂解爐的燃料燃燒利用。
在生物質熱裂解的工藝流程中，熱裂解反應器是核心裝備和關鍵環節。“國內有的企業之所以無法連續性生產，就是難以解決熱裂解反應器在運行中出現的技術問題。”在車間里，李建隆指著已安裝完畢的反應器告訴記者。
在李建隆看來，頤民寶新能源開發有限公司解決了諸多技術難點，其中4項尤為突出：熱裂解反應器使用自身產生的燃氣加熱，不需要任何其他化石燃料。整套裝置不排放任何污染物，洗滌塔底的含炭重油與反應過程產生的含有殘油的污水、部分炭，按一定比例研磨成油炭漿（自主研發的一種新型燃料）進入市場，且可作為鍋爐燃料使用；設備采用自動化控制，實現在線監測，操作方便，安全性強。
據介紹，該公司歷經13年的研發，目前已完成每小時投料1000公斤的全自動控制的工業化示范裝置建設。每小時投料1500公斤，年液化能力10000噸的裝置也將隨之投入安裝試運行。李建隆告訴記者，經過長時間大量的試驗攻關，目前公司已獲得“快速熱裂解技術取生物質油的方法”等數項專利，掌握了高效生產生物油的核心技術。
生物質燃料用途廣泛 發展潛力巨大
生物油及生物質炭具體有哪些用途？李建隆回答說：“生物油是一種用途極其廣泛的新型可再生的
清潔能源產品，它可以替代部分石油和
煤炭，應用于鍋爐、柴油機、渦輪機等。其實，它更誘人的用途是可從中提取高附加值的化學品，比如，加入乙醇經過縮醛化和脂化后降低酸度、閃點和黏度，經分餾可得到香料、溶劑、樹脂等特殊化學品。還可制取多酚、化肥、農藥和一些滿足環保要求的化學品。”
李建隆在談到生物質炭的用途時說，生物質炭疏松多孔，灰分低，含硫量低，有著良好的燃料特性；在冶金業可用做煉制的還原劑，熔煉的生鐵具有細粒結構，鑄件緊密，無裂紋等特點，適于生產優質鋼；通過深加工可制成橡膠行業碳黑替代品；還可用于有色金屬生產、黑火藥、固體潤滑劑（石墨）、電極碳制品等。尤其是制成活性炭后，可廣泛用于化工、醫藥、環保等方面。如用于化學藥劑的提純、糖的脫色、脂肪的除臭、氣體的分離、溶劑的回收、空氣和水的凈化等。
記者了解到，生物質發電技術已日趨成熟。國外利用生物質直接燃燒發電技術基本進入商業化推廣應用階段。目前，世界上生物質發電裝機為5200萬千瓦，年發電電量約3000億千瓦時，可替代11000萬噸標煤。專家分析，今后10年是生物質發展的關鍵時期，預計生物質發電量每年將以7%的速度增長。
據介紹，我國利用生物質發電，一種是將生物質直接送入燃煤爐與煤混同燃燒，生成蒸汽帶動輪機發電；另一種是將生物質先氣化，再將可燃氣體通入燃煤鍋爐與煤共同燃燒。要保證電廠在一個運行周期內連續發電，包括秸稈在內的生物質原料的采購、運輸、儲存等都是電廠要認真解決的問題。如果采用生物油為燃料上述問題可迎刃而緩解。
頤民寶新能源開發有限公司董事長平貴杰告訴記者，企業已捕捉到這一良機，他們正在河北的一家生物質發電站附近建廠，準備為電廠提供生物油。
“緩解對石化燃料的依賴，開發利用再生能源已是全球的必然趨勢。因地制宜利用當地生物能發電，市場前景非常廣闊。”平貴杰同時認為，利用生物質燃料發電還是一項增加農民收入，解決焚燒秸稈和清潔再生能源的支農、環保項目，在國家或地區循環經濟可持續發展中，具有重要的戰略意義。
平貴杰認為，目前制約生物質發電的瓶頸除技術之外，還有原材料供應的問題。我國生物質資源主要是農業廢棄物，雖然豐富，但資源分散，收集和運輸困難，加上季節性強，不可能全年保證供應。而且秸稈大都密度低、體積龐大，大量存儲和管理極其困難，這也是國內不少生物發電廠設備無法保證全年正常運行的原因。頤民寶新能源開發有限公司也面臨同樣的問題。
對此，平貴杰說公司通過調研已有了對策，就是建立區域性農業秸稈熱裂解產業集群，并建立生物油精制及生物質炭的深加工場所。為解決秸稈運輸問題，計劃以縣級為單位，每個縣設立一個站，安裝10套生產線，每套生產線所需物料半徑為6—10公里。“如果12—18個站為1個產業集群，建立一個深加工場所，可實現每年處理秸稈8—10萬噸，年產值過億元，利潤可達數千萬元”。平貴杰給記者粗略算了一筆賬。
“我們下一步的打算是不僅要建站，還要銷售生產設備。可以提供加工多種農、林生物質的設備，這些設備適應性廣，操作簡便，快速安全，農民工稍加培訓即可上崗操作，鄉鎮村均可建廠生產。以后，還會根據需要研發可移動的撬塊組合型生產裝置”。
為解決好原料供應問題，平貴杰還瞄準了能源林。借助國家當前大力推廣能源林建設的契機，公司在河北獲批了2萬畝荒山荒地用來開發能源植物。此外，在廣西、貴州等地20萬畝荒山、荒地種植能源樹種的申請也即將得到批復。“這既是儲備，也是對秸稈之外原材料的的補給”。平貴杰說。
為了確保以生物油為原材料生產化學品，該公司與中科學院化學所聯合成立了研發中心，并在山東青島建設了兩個基地，一個為核心裝備生產基地，一個專門從事技術研發的技術開發公司。在河北館陶建設了規模化生產、熱裂解產品深加工基地，再加上長春的示范裝置生產基地，都將為公司全面發展提供強有力的支撐。
平貴杰通過調查了解，全國諸多家生物質發電廠中，其實真正實現連續供電的很少。為了盡快發展壯大企業，他雄心凸顯，要并購一部分生物質發電廠。“這樣我們的生物油和新型燃料就直供發電廠。但我們最終的目標還是壯大企業，使生物油早日進入中國石化(600028,股吧)系統。
說到該項目的發展前景時，平貴杰告訴記者：“在太陽能、風能和
生物質能這三大可再生的自然能源中，
生物質能是唯一物質性能源，是中性碳的再生資源，具有儲量大的明顯優勢”。他接著說，這僅僅是開始，我們要做的事情還很多。目前，生物油在市場上還沒有國家標準，我們下一步要計劃起草標準。另外，對于那些不能正常生產的同行企業，我們可提供思路和技術幫助。
“綜合分析，不難看出生物質資源開發的潛力、發電技術水平，還是市場需求、政策導向，都將會促進生物能利用的大發展。可以預見，生物質液化技術的發展空間無限。”平貴杰對做大做強生物質新能源產業充滿了期待。
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