生物质甲醇的原料来源主要有林业和农业废弃物及副产品、制浆造纸业的黑液等,CO2加氢合成甲醇将逐
步替代现有基于天然气的甲醇合成模式。生产过程是将生物质原料通过气化过程产生合成气,经变换调整到合适的一氧化碳和氢气比例,再进行合成得到甲醇产品。生物质焙烧技术或称为温和热解技术,逐渐应用于生物质气化过程,200~300℃厌氧条件有利于生物质低损失、合成气高得率以及下游甲醇合成。生物质气化的可再生能源产生的H2是CO2的理想还原剂,因此,CO2加氢合成甲醇的技术路线是绿色环保、极具应用前景的甲醇合成方式。 CO2加氢过程可以通过电催化、光催和热催化实现。相比于电催化和光催化,热催化能为这一过程提供更多能量,成为CO2加氢主要催化方式。
国外已有多个采用生物质或废弃物为原料进行气化生产的项目投运,还有多个项目处于可行性研究、工程设计等前期阶段。现有的化学催化路线可将合成气转化为甲醇等大宗化工产品。目前,合成气生物发酵技术的研究取得长足进展,工业应用已初具规模。
甲醇是除了LNG外,较为成熟的船用替代清洁能源。甲醇的存储、运输、燃料供应技术及安全性已经在陆上和水上均得到了充分验证。目前,甲醇作为船用燃料的关键是发动机的研制。国际上,曼恩、瓦锡兰的甲醇燃料发动机已经成功应用在几十艘国际航行船舶上,动力性能与传统燃料油相当,正在开发船用甲醇发动机的厂商还有ABC公司、WINGD等。同时,淄柴、玉柴、中船动力、安柴等也在大力开发不同功率的甲醇发动机,以满足未来我国内河沿海船舶的动力需求。
当前影响生物质甲醇产业化的主要原因是生产成本。以天然气(国外)和煤炭(中国)为原料生产甲醇作为化工原料具备竞争优势,目前占据甲醇生产的主流。目前生物质气化技术路线在固碳效率、产物合成种类及产量方面还存在不足,亟待优化以满足大规模工业化推广应用的要求。但是在“双碳”目标下,生物质气化合成甲醇工艺成熟。与其他储氢方式相比,生物质甲醇成本具有一定优势,可在氢经济发展中扮演重要角色。