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生物质气化技术研讨会共探产业发展新路径

来源:中国能源新闻网 时间:2026-08-05 16:06

“东华炉”技术突围赋能绿色低碳转型

——生物质气化技术研讨会共探产业发展新路径

陆浩宇

  近日,生物质气化技术研讨暨“东华炉”现场观摩会在内蒙古自治区通辽市如期举办,来自化学工程、能源投资、电力规划领域的行业专家、企业代表齐聚现场,围绕生物质气化技术攻关痛点、产业化落地实践、绿电与生物质耦合发展、绿色燃料市场机遇展开深度交流。这场聚焦国产气化装备创新、助力“双碳”目标落地的行业交流,为国内生物质能规模化发展梳理出切实可行的发展路径。

  低碳时代催生新需求,生物质气化迎来发展风口

  当前全球低碳贸易规则持续收紧,2026年欧盟碳边境调节机制(CBAM)正式落地,国内出口欧盟的钢铁、铝、水泥、化肥、电力、氢等高碳产品将被征收碳关税,产品绿色属性已经成为维系外贸竞争力的核心筹码。

  国内层面,可再生能源装机规模持续攀升,2025年底全国可再生能源装机突破23.4亿千瓦,风光发电占比稳步提升,但新能源发电间歇性、波动性的短板亟待通过多元化路径化解。随着生态环境法典即将生效,“十五五”规划将生物质能纳入绿色转型重点赛道,农林废弃物资源化利用、绿色甲醇、可持续航煤等产业迎来多重政策红利,而生物质气化作为制备绿色合成气的核心工艺,成为打通可再生能源非电利用的关键抓手。

  广阔前景之下,行业发展仍受技术短板制约。传统气化设备普遍存在焦油产量高、原料适应性差、装置易结焦腐蚀、难以长周期稳定运行等难题,气流床技术氧耗高、需配套大型空分装置、投入成本大,固定床配套裂解设备流程繁琐。多重因素叠加,国内绿色甲醇规划产能虽已超3000万吨,但当前稳定投产的产能占比依然偏低,与规划规模差距明显,核心装备成熟度已然成为决定产业竞争格局的关键。在此背景下,国化学工程所属东华工程科技股份有限公司自主研发的“东华炉”生物质气化技术实现关键性突破,其采用的纯氧加压流化床工艺成为本次研讨会全场关注的核心焦点。

  东华炉实现自主创新,多项核心指标达国际先进

  研讨会上,国化学工程东华公司绿色能化团队完整梳理了“东华炉”从实验室机理研究到工业化中试验证的全过程。该公司于2022年正式启动生物质气化技术自主攻关,历经小试流场模拟、原料特性试验、工艺包编制等多阶段攻关。2025年11月,工业试验装置顺利进行投料试车,2026年5月通过国石油和化学工业联合会组织的72小时连续稳定运行性能考核,并于6月3日通过科技成果评价鉴定。鉴定结论为:“东华炉”生物质气化工业实验成套技术创新性强,总体达到国际先进水平。

  依托纯氧加压鼓泡流化床的独创设计,“东华炉”形成多项差异化核心优势。气化压力稳定维持1.0兆帕,有效缩减设备体积、降低后续合成气压缩能耗,炉内物料充分反应,返粉工况下碳转化率可高于98%。设备内部设置局部高温气化区,从源头抑制焦油生成,合成气焦油含量可低于每标方有效气30毫克,无需额外裂解装置。

  针对生物质原料品类繁杂、品质波动大的行业痛点,这套装备可适配秸秆、果木枝、玉米芯等各类农林废弃物,原料仅需简单造粒预处理,运行过程中能够动态切换物料。配套独创防结焦、抗碱金属腐蚀辐射余热锅炉与干法排渣工艺,累计完成1000余小时的试烧工作,近1900吨各类生物质原料的实测试烧数据充分印证装置运行稳定性,整套系统废水产出少、污染物浓度低,大幅降低后端环保处理成本。

  装备大型化适配能力同样贴合产业实际需求,单套气化炉产气规模可匹配年产20万吨绿色甲醇生产线,契合生物质项目10万至30万吨的最优建设体量,规避大规模项目原料收储半径过长、物流成本激增的问题。配套同步开发的智能仿真、园区碳排放测算软件,能够实现风光气化全流程智能调度、负荷优化,适配当下零碳化工园区一体化建设的主流需求。

  示范项目落地见效,产业化实践验证技术价值

  产业一线投资企业代表带来落地实践分享,直观展现了“东华炉”商业化落地的突出优势。作为国内首批选用该成套技术的投资方,国铁建投资集团生物质能源产业专班负责人详细介绍了河北邯郸年产11万吨绿色甲醇项目完整选型论证过程。

  项目前期,技术团队横向对比固定床、常压流化床、气流床三条主流气化路线,从原料预处理、运维成本、焦油处理、压缩能耗、抗腐蚀能力等维度综合测算。传统固定床工艺流程繁琐、焦油处理配套投入高;常压流化床后端合成气压缩能耗偏高;气流床原料粉碎、空分供氧投资较大,均难以适配邯郸本地分散农林废弃物资源条件。综合全生命周期收益测算,项目最终选定东华加压流化床工艺包。

  为验证装备对本地原料的适配性,东华公司开展了不停车试烧,依托当地小麦秸秆、玉米芯、果木枝条等资源交替进料,动态切换不同品类农林原料,持续监测气化效率、焦油含量、余锅腐蚀、排渣工况等核心指标,实测工况平稳,进一步印证了项目前期的选型判断。干法排渣系统未发生结焦、碱金属腐蚀等常见故障,充分验证了装备长周期稳定运行能力。

  当前项目已完成全套工艺包及基础工程设计,气化、原料预处理、甲醇合成、智能调度各单元完成参数匹配,配套农林废弃物收储运体系同步规划,形成从田间废弃物回收至绿色甲醇产出的闭环产业链。项目即将进入专家设计评审阶段,后续将加快核心设备招标与施工图设计。该项目是国产加压流化床生物质气化技术由工业试验走向工业化量产的标杆示范,也为黄淮海农业区同类绿色燃料项目输出可复制、可落地的成套解决方案。

  跨界融合拓宽路径,绿电耦合构建零碳新体系

  研讨会的交流并未局限于单一气化装备,与会专家延伸探讨了绿电、绿氢与生物质气化耦合发展的全新产业模式。业内专家在分享中提到,国内化工行业正掀起“再电气化”转型浪潮,依托光伏、风电产出的绿电,通过电磁供能、原位焦耳热等新型工艺改造传统炼化流程,搭配电解水制取绿氢补充生物质气化碳氢配比短板,能够进一步降低绿色燃料生产全过程碳排放。山东万吨级电烯氢(电供能制烯烃)示范装置已进入工业设计和建设阶段,万吨级电氢合成氨示范项目已列入国家重点研发计划“氢能技术”重点专项,电场、磁场协同催化的全新反应机制,持续优化转化效率。

  风光发电消纳难题也能依靠生物质气化形成长效解决方案,水电水利规划设计总院相关负责人在发言中表示,单纯秸秆发电受原料收储成本制约经济性偏弱,而通过生物质气化,最终产出的易储运、可长期存储的绿色甲醇和可持续性航空燃料,既能承接国内可再生能源非电消纳考核要求,也能对接航运、航空领域庞大的低碳燃料需求。

  当前全球绿色甲醇实际投产产能不足百万吨,国内产能约38万吨,已成为全球最大生产国之一。绿色合成氨国内产能已接近百万吨级。国际海事组织、民航组织相继出台脱碳强制标准,绿色燃料市场溢价空间可观,海外高价值市场可短期消化新增产能,长期国内交通、化工领域的替代需求将持续打开行业增长空间。

  来自石油和化学工业规划院的专家,从顶层规划视角梳理了国内绿色燃料产业发展现状与政策支撑体系。近年来国家持续出台配套扶持政策,分批设立绿色甲醇、绿氨产业化试点项目,同步推进适配国内产业实情的绿色燃料分级标准体系建设,为传统化工与绿色燃料融合发展拓宽路径。未来产业发展将遵循系统谋划、试点先行、创新引领、优化环境、需求牵引的思路,一边持续推进核心装备技术迭代降本,一边统筹国内外两大市场,依托低碳转型相关扶持政策,稳步扩大绿色燃料应用场景,构建可持续的产业发展闭环。

  多方协同谋长远,生物质能产业驶入规模化快车道

  现场多位嘉宾共同勾勒出产业长远发展图景,生物质气化技术的落地不只是单一装备的升级,更是完整循环经济体系的搭建。农林废弃物经气化转化为合成气,可延伸产出绿色甲醇、可持续航空燃料等高附加值产品,在解决农村秸秆露天焚烧环保难题的同时,带动乡村原料收储产业链增收,兼顾生态效益、经济效益与社会效益。

  产业合作模式也趋于多元,技术许可、EPC工程总承包、联合技术开发、共建零碳示范园区等路径,能够适配不同资源禀赋区域的项目建设需求,原料边界也可逐步拓展至畜禽粪便、城市有机固废、废塑料等品类,拓宽技术应用场景。

  作为“十五五”开局之年的行业重要交流活动,本次研讨会搭建起技术研发、工程设计、产业投资、政策规划多方对话的平台。国产加压流化床东华炉技术的成熟落地,填补了国内高效、长周期稳定运行生物质气化装备的空白,为国内绿色燃料产业破除技术瓶颈提供国产化方案。随着绿电耦合工艺持续完善、示范项目有序落地、国内外低碳市场需求持续释放,以生物质气化为核心的新型绿色能化产业,将持续助力我国化工行业低碳转型、能源自主保障与外贸绿色升级,走出一条技术自主、经济可行、低碳高效的国特色生物质能发展之路。 

  责任编辑:沈馨蕊