近日，理化技術(shù)研究所采用自主設(shè)計的工藝路線和自行研制的裝置，成功地進(jìn)行了生物質(zhì)直接脫氧合成高品位內(nèi)燃機(jī)燃油50噸/年規(guī)模的中試試驗(yàn)，合成燃油的大部分指標(biāo)均優(yōu)于實(shí)驗(yàn)室小試水平，生物質(zhì)轉(zhuǎn)化率高達(dá)理論值的80%，產(chǎn)率達(dá)到12－16%，合成燃油化學(xué)成份與礦產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)柴油相近，熱值與標(biāo)準(zhǔn)柴油相當(dāng)(45兆焦/升)，氧含量小于0.5%，硫含量小于0.001%。這標(biāo)志著我國在生物質(zhì)直接合成高品位內(nèi)燃機(jī)燃油技術(shù)上有了新的重大突破。
 
  內(nèi)燃機(jī)燃油的主體成份(烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴)來源于礦產(chǎn)石油，由于石油資源的漸趨枯竭，人們開始探索利用生物質(zhì)液化出內(nèi)燃機(jī)燃油的新途徑。生物質(zhì)由碳水化合物、木質(zhì)素(碳、氫、氧化合物)組成，它與石油元素組成的最大區(qū)別在于生物質(zhì)內(nèi)含有近50%的氧，因此最大限度地利用生物質(zhì)原有的氫、碳元素，以不外加氫和不生成水的脫氧液化方法為前提的技術(shù)路線，是直接合成高品位內(nèi)燃機(jī)燃油的關(guān)鍵。
 
  理化技術(shù)研究所楊正宇研究員領(lǐng)導(dǎo)的研究組，在“十五”國家863計劃和中科院三期創(chuàng)新重要方向性預(yù)先啟動課題的支持下，先后開展了生物質(zhì)直接合成內(nèi)燃機(jī)燃油的小試和中試研究，取得了利用生物質(zhì)能直接合成內(nèi)燃機(jī)燃油的系列技術(shù)突破。該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了生物質(zhì)的直接脫氧,碳和氫元素的重組以及固、液、氣三相產(chǎn)物的一步法合成與分離，反應(yīng)溫度小于380℃，反應(yīng)壓力小于2.6兆帕/平方厘米；反應(yīng)過程需要的熱源可采用自產(chǎn)可燃?xì)夂蜕倭康淖援a(chǎn)燃油供給，能耗不足自產(chǎn)能量的五分之一；固體殘渣小于10%，殘渣內(nèi)沒有有害物質(zhì)，可回田作為肥料，也可以作為建材原料。該技術(shù)工藝流程簡單，易于操作且適應(yīng)性強(qiáng)，現(xiàn)已對15種生物質(zhì)(如稻草、麥秸、棉花秧、大豆秧、落葉、玉米稈、紅薯秧、花生秧、油料作物秸稈、木屑、果殼等)原料進(jìn)行了中試試驗(yàn)，均獲得理想的試驗(yàn)結(jié)果。根據(jù)中試試驗(yàn)數(shù)據(jù)初步分析，利用生物質(zhì)直接合成高品位內(nèi)燃機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)上是可行的。
 
  我國每年產(chǎn)生農(nóng)林廢棄物約15億噸，其中秸稈7.2億噸，另外還有大量不易耕種糧食、油料作物，但可種植能源植物的土地1億公頃，為生物質(zhì)直接合成高品位內(nèi)燃機(jī)燃油奠定了取之不盡的資源保障。特別是生物質(zhì)是唯一含碳、氫元素的可制備高品位的內(nèi)燃機(jī)燃油的可再生能源。利用生物質(zhì)直接合成高品位內(nèi)燃機(jī)燃油不僅可為我國的燃油來源提供一條新途徑，而且還有助緩解三農(nóng)問題和環(huán)境污染問促進(jìn)我國能源、經(jīng)濟(jì)以及社會的可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮作用。
 

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