我国农林生物质综合开发及利用技术取得重要突破

 

  为全面落实生物质能源科技发展“十二五”规划要求,满足社会发展对现代农业的战略需求,围绕进一步提升生物质能源利用技术水平,2012年国家863计划现代农业技术领域启动了由中国科学院广州能源研究所牵头的主题项目“纤维素类生物质高效转化利用技术”,该项目已于2016年6月28日在京通过技术验收。

 

  该项目从草本能源植物的高效培育及原料预处理技术研究出发,以纤维素高效转化、生物燃料高效制备及高值化利用技术为突破口,创新性地将能源植物育种—定向培育—新型生物燃料高效转化—技术集成与示范链接起来,涵盖生物燃料生产利用的各个环节,为生物质能源产业化提供关键技术;在能源草高效制备生物天然气关键技术及生物质水相催化合成生物航空燃料两方面取得了重大突破。第一,能源草高效制备生物天然气关键技术方面,突破了草本能源植物高效培育过程中生物量低、抗逆性差的瓶颈,筛选出杂交狼尾草、柳枝稷、割手密等适宜制备生物燃气的能源草品种,研制出能源草存储及前处理技术工艺与设备,并配套了全机械驱动式进料、旋转喷淋及螺旋出料装置,实现了干发酵的连续运行;开发了高效转化生产天然气工艺技术,缩短了发酵周期,实现了高效制备生物燃气,在广东汝湖建成了日产300m3生物天然气示范工程,形成了规模化示范工程,为构建能源农场、生产清洁能源、建设生态文明提供标志性样板。第二,项目提出了强化生物质水热解聚复杂多相流动与反应协同的动态液膜效应机理,研制了高水热稳定的生物质水热转化高效催化体系,实现玉米秸秆中纤维素和半纤维素一步转化为汽油组分(C5+烃),产率达82%(C-mol)以上;发明了生物质转化为烃燃料的增碳异构和水相芳构化新技术,实现了生物质中半纤维素和纤维素共转化合成生物航空燃油;建成了国际首个秸秆等生物质水相催化合成生物汽油、航油百吨级中试装置,油品品质达到国际ASTM7566标准,并提出了“分散降解为中间体-集中加氢制油”的规模化生产模式。

 

  项目研究取得成果在生物之水相催化转化为生物质航空燃油方面达到国际领先水平,为我国生物燃气工程产业化拓宽了原料来源,提升了工程效率,保护了生态环境。通过科研成果的工程示范,提高了沼气工程综合效益,促进了沼气工程产业的规范化和标准化,支撑和引领我国规模化沼气工程建设的发展。

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