随着国际航运业脱碳要求逐步提高，可再生甲醇需求旺盛。生物甲醇作为一种利用生物质资源生产的可再生甲醇，在原料利用、生产成本、碳减排作用和未来应用发展等方面均展现出独特的优势，是未来可再生能源发展的重要方向之一。目前，生物甲醇在成本上具有竞争优势，其中沼气/生物天然气制备绿色甲醇的生产成本大约在3000元/吨，生物质热解气化制甲醇成本约为4000元/吨，其中原料成本占比约60%[1]。
生物甲醇生产的规模化取决于低成本生物质原料的可利用性，并且需要可靠且稳定的原料供应保障生产。因此相比沼气/生物天然气重整路线，热解气化路线具备更高的生产效率，可以做到大规模生产。尽管生物质热解气化技术已取得长足发展，但是复杂组成结构和差异化热分解特性为生物质的高选择性和大规模转化带来严重阻碍，焦油等副产物的形成严重影响气化技术大规模应用。
我国生物质资源与国际不同，主要以有机固体废弃物为主，生物质资源年产生量约为37亿吨[2]，包括农林废弃物、生活垃圾、工业有机垃圾、畜禽粪污(非干基)等各种废弃物。生物质原料种类、来源多样，成分存在波动性，也为生物甲醇的稳定生产带来了阻碍，更加要求热解气化技术与生物质原料的匹配性。
生物质热解气化技术无论使用何种气化炉设备，生物质原料的种类和状态都将直接影响气化炉的合成气产率、合成气质量、碳转换率、气化强度等关键气化参数。此外，不同的气化炉对生物质原料有着明确的要求，稳定的气化生产就需要生物质原料做到大小均匀、成分相对稳定、有一定的能量密度等。
然而，实际可获取的原料往往品质参差不齐、特性复杂多样。因此为了稳定的生物甲醇生产，要么将生物质原料进行加工成相对稳定的气化原料，如生物质成型燃料等，或是采用原料适用性更广的气化炉。不同炉型的“个性化”需求，应根据实际情况选择性匹配原料。项目业主该如何选择合适的方案保障生物质甲醇的利润最大化，以及适配性价比最优的生物质原料？
2024年8月15日，中国产业发展促进会生物质能产业分会联合国家能源非粮生物质原料研发中心，在安徽蚌埠召开“打造绿色甲醇原料高可靠性供应链高级研讨会暨生物质原料收储与绿醇项目供需合作对接会”，会上中国科学院山西煤炭化学研究所张永奇研究员为您答疑解惑，针对不同热解气化技术对原料的品质要求进行讲解。
议题：不同热解气化技术对原料的品质要求
不同的热解气化技术对原料的要求各有侧重，且普遍较为严格。原料的颗粒大小、含水率、挥发分含量、机械强度、热值、杂质含量等特性都会对气化效果产生关键影响。然而，实际可获取的原料往往品质参差不齐、特性复杂多样。通过分析不同炉型的“个性化”需求，为在建绿醇项目适配性价比最优的生物质原料。
张永奇博士现任中国科学院山西煤炭化学研究所研究员，博士研究生导师。山西省新能源领域创新领军人才。长期从事煤气化、生物质气化技术开发工作，流化床煤气化技术已成功实现工业化。“灰熔聚流化床劣质无烟煤气化技术开发与工业示范”获国家能源局科技进步一等奖。进行了日处理量百吨级生物质加压流化床气化制备合成气中试试验，为生物质气化制备绿色甲醇、绿色航煤的工业应用提供可靠的技术保证。承担了国家“863”“973”、中国科学院创新项目以及企业合作开发项目等10多项。发表论文三十多篇，发明专利10多项。培训博、硕士研究生几十名。
[1] 中国产业发展促进会生物质能产业分会.产业研究｜东三省船用绿色燃料产业发展思路与建议，https://beipa.org.cn/newsinfo/7268791.html
[2]2023中国生物质能产业发展年鉴[R].北京:中国产业发展促进会生物质能产业分会，2024
