巴西生物质发电联产木炭的项目.docVIP

中智广通国际工程顾问有限公司PAGE PAGE 17巴西生物质发电联产木炭项目一，巴西木炭工业现状巴西是世界最大的木炭生产国，约占全球产量的40%，2004年产木炭1289万吨，消耗木材近亿立方米。由于巴西缺乏炼焦煤，生铁生产主要依靠木炭。烧制木炭的木材49%来自人工种植林木，主要是桉树，其余是天然林木。下图：2004年世界木炭生产前十位国家木炭占生铁成本的40%以上，随着生铁和木炭价格的变化，巴西钢铁业近年来更多的选择进口焦炭替代木炭。下图：1970—2000年焦炭和木炭消长的曲线，蓝色为木炭：巴西生铁生产集中在两个地区，一是米纳州冶金区，位于巴西东南部中心。从15世纪开始这里已经用木炭生产生铁，木炭用材是人工种植的桉树。另一个地区是帕拉州东部的亚马逊地区。这个地区过去20年木炭生产发展迅速，达到年增17.5%的速度，这个地区目前占全巴西生铁生产的40%。木炭源于天然木头和锯木厂下脚料。生物质能源在巴西的能源结构中占有重要的地位。根据2006年巴西能源矿产部的报告，木材占全部能源的比重为13%，甘蔗占14%，煤只占6%。巴西发电装机的4.1%来自生物质，主要是蔗渣。下图；2005年巴西能源供应结构 下图：巴西1983-2005年间，生铁和木炭的增长曲线（红线代表木炭，黑线代表生铁，单位千吨）按每人年生产木炭50吨计算，2005年木炭工业创造就业11万。二，木炭发展齐前景与CDM2009年12月，巴西政府环保部提出绿色钢铁计划，计划将巴西使用焦炭生产生铁全部转为使用木炭。从而大幅度减少温室气体排放。这将使巴西的木炭产业面临爆炸性的增长。下图：碳循环理论上说，使用焦炭生产1吨生铁将排放1.9吨二氧化碳，而使用木炭则可净减少1.1吨二氧化碳。两者相加为3吨二氧化碳的减量。政府计划的要点是保护原始森林，大规模在荒地种植桉树用于制炭。以上并没有计算木材炭化过程采用现代技术，生产木炭的同时回收利用热解过程产生的燃气发电以及减少的甲烷排放的生态效益。这些都可以用来申请CDM额度。下图；具有焦油回收装置的现代窑炉。联合国碳基金利用清洁发展机制（CDM）支持巴西3个种植桉树项目。三，巴西木炭工业现存的问题总的说来，巴西木炭生产工艺相当原始，既无质量也无数量控制。大多采用传统窑炉，生产过程一般为6天，其中1天装窑，另外1天2夜炭化（加热到500摄氏度），2天冷却，再1天出窑。生产过程主要依赖人力，很少机械。木炭生产往往伴随奴隶劳动和童工，因此，道德上受到社会广泛诟病，出口的木炭也曾遭到国际制裁。原始工艺1立方米木材可出木炭165公斤，浪费了宝贵的能源和木化工产品，造成严重的大气和环境污染。而采用现代热解工艺一吨木材可以产出300千克木炭，140立方的可燃气，14升甲醇，53升乙酸，8升酯，3升丙酮，76升木焦油和轻焦油，12升杂酚油和30千克沥青。大部分这些产物都可以直接被利用，另一些可以作为工业的化学原料使用。巴西已有部分传统窑炉通过技术改造以回收木化工产品。下图为加装了木醋回收装置的窑炉。这种装置合成气等能源仍然没有回收，也未能减少对大气的污染。一些欧洲公司曾向巴西提供了现代技术，但由于全面改造需要巨额资金，未能普及。四，生物质物化转换技术及产品1， 干馏技术：干馏技术主要目的是同时生产物质碳和燃气，它可以把能量密度低的生物质转化为热值较高的固定炭和燃气，炭和燃气可分别用于不同用途。优点是设备简单，可以生产炭和多种化工产品，缺点是利用效率低，而且适用性较小，一般只适用于木质生物质的特殊利用。2， 气化制生物制燃气：生物质热解气化是把生物质转化为可燃气的技术，根据技术路线的不同，可以是低热值气，也可以是中热值气。它的主要优点是生物制转化为可燃气后，利用效率高，而且用途广泛，既可以用作生活煤气，也可以用作烧锅炉或直接发电。主要缺点是系统复杂，而且生成的燃气不便于储存和运输，必须有专门的用户或配套的利用设施。3， 热解制生物制油：热解制油是通过热化学方法把生物质转化为液体燃料的技术，它的主要优点是可以把生物质制成油品燃料，作为石油产品的替代品，用途和附加值大大提高，主要缺点是技术复杂，目前的成本仍然太高。 生物质热解技术最早出现在20世纪40年代的欧洲。随着新能源的发展，技术不断成熟。中科院广州能源所曾在国内建设采用干馏技术工厂，由于原料短缺而停产。具体技术指标见附件。相关产品：1，生物质炭是生物质干馏工艺的主要产品之一，含碳（C）量约为88%，热值达7000大卡/kg，可替代天然炭及工业用炭。 合成燃气燃气热值大于3500千卡/ m3，CO小于20%，焦油及灰尘小于10mg/m3，含氧量小于1%（中科院能源所提供的数据）。木醋液生物质在热解工程中得到的水溶性有机化合物，除主要成分醋酸外还含有含量较少、种类繁多的酮类化合物、酚类化合物、