生物质合成气技术：实现绿氢、绿氨及绿色甲醇的关键!

作者：金柯热水锅炉厂家点击：发布时间：2026-01-06 17:45:26

合成气是指以氢气、一氧化碳为主要组分供化学化工合成用的一种原料气。合成气的用途广泛，由合成气可以生产氨、甲醇、醋酸、乙二醇等一系列的化学品。生物质气化是生物质能源清洁、高效利用的重要途径之一，以生物质为原料，空气、富氧或纯氧、水蒸气等作为气化剂，在高温条件下通过热化学反应将生物质中可燃的部分转化为可燃气的过程。生物质气化产生的合成气主要为CO、H2 、CH4和CmHn 等可燃性气体成分以及CO2 、H2O等不可燃性气体成分。

生物质合成气技术：实现绿氢、绿氨及绿色甲醇的关键!(图1)

生物质气化工艺主要包括进料系统、气化炉、合成气净化系统和后处理系统。进料系统包括生物质进料、气化剂配比及进气控制，气化炉是生物质气化反应的场所，合成气净化系统主要用于除去合成气中的焦油、颗粒物等，后处理系统是将气化气进一步转化利用的装置，如合成甲醇、燃烧等装置。生物质气化工艺最核心的为气化炉和净化系统。

气化炉技术及类型

气化炉是生物质气化反应的核心装置，主要有固定床、流化床和气流床共3种炉型，不同炉型对燃料的适应性、预处理、气化量、操作条件等要求不同。

1、固定床：主要有上吸式、下吸式、横吸式和开心式。固定床结构简单，热效率高，但合成气温度较低，焦油易析出，黏结在炉内，难以处理。另外，固定床的气化处理量较小，不适用规模化合成气生产。

2、流化床(FB)：主要有鼓泡床、循环流化床、双床/双循环流化床。在气化剂作用下，物料与气化剂在流化床内充分接触，在炉内呈“沸腾”状态，汽化温度通常控制在800 ℃左右，该技术具有传热传质效果较好、气化效率高、操作范围宽以及燃料适应性广等优势，但合成气中存在焦油，该技术适用于中等规模的气化。

生物质合成气技术：实现绿氢、绿氨及绿色甲醇的关键!(图2)

3、气流床(EF)：广泛应用于煤、石油焦和炼油残渣等燃料气化，气化剂夹带着燃料颗粒喷入炉膛，在高温辐射作用下转化成CO和H2为主的合成气及熔渣。燃料在气流床内的驻留时间短，因此燃料颗粒较小，要求小于0.1 mm。气流床的反应温度在1400 ℃左右，压力2~5 MPa，合成气中的焦油含量少，需液态排渣。其不足之处在于生物质前处理成本较高，该技术适用于大规模化气化。

合成气净化系统

大多数下游应用产业对合成气清洁度有非常严格的要求，根据应用的不同，对清理要求的级别也不同。因此，必须通过气体净化来降低污染物水平，以满足下游应用的要求。

生物质合成气技术：实现绿氢、绿氨及绿色甲醇的关键!(图3)

根据对于气体的处理温度和工艺的不同，净化技术可以分为热气体净化（HGC）、冷气体净化（CGC），冷气体净化因为要降低温度和需要处理废物流，更适合于大规模处理，而热气体净化虽然避免了冷气体净化的缺点，但由于温度高，在处理过程中仍存在一定的技术问题。

目前，对于合成气中单种污染物净化的研究较多，但对于合成气中各类污染物净化的研究还存在不足。对于冷气体净化，主要采用湿式处理，使用喷雾、洗涤塔等工艺对污染物进行吸收。

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