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亚化咨询:生物质气化制绿色甲醇,是否一定要耦合绿氢?

2024-04-02

2024船用绿色甲醇和绿氨燃料论坛将于5月9日在杭州召开,会议将探讨全球航运业脱碳趋势与绿色甲醇、绿氨燃料需求,绿色甲醇和绿氨的国际标准与认证,船用绿色甲醇和绿氨燃料运输、仓储、加注流程、先进装备和安全标准,船用绿色甲醇和绿氨燃料发动机技术现状与挑战,绿色甲醇和绿氨生产工艺、示范项目和供应能力展望等。

亚化咨询是“风光生物质-氢-氨醇SAF”产业链的领先咨询公司,我们深入研究绿色甲醇、绿氨和SAF的技术、成本、产能、市场需求和盈利能力

以生物质为原料,气化制合成气,进而生产绿色甲醇是能源化工行业的热门课题。亚化咨询《中国绿色甲醇技术与项目报告2024》数据显示,生物质气化制绿色甲醇主要有三种工艺方案:

方案一:完全以生物质气化的合成气为甲醇原料,配置变换单元调整氢碳比,不耦合绿氢。需要配套空分。

方案二:以生物质气化为原料,耦合风光电解水绿氢,取消变换单元,实现生物CO的充分利用。同时使用适应高CO2含量的甲醇合成催化剂,未参与反应的CO2外排。尽管电解水提供大量绿氧,但为确保气化炉稳定运行,稳妥起见,还是应该考虑配套小规模空分。

方案三:在方案二的基础上,另外增加CO2和绿氢合成甲醇单元,实现生物基CO2的完全利用和甲醇产能的最大化。也可以选择增加CO2电催化还原单元或CO2逆水煤气变换(RWGS)单元,将生成的合成气返回甲醇合成单元,以最大化甲醇产能。

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《中国绿色甲醇技术与项目报告2024》阐述了亚化咨询对生物质气化制绿色甲醇在工艺方案选择上的以下建议: 

1. 对于生物质资源丰富,而风光绿电成本较高的地区,例如安徽和河南,可以优先考虑方案一,全生物质气化(不耦合绿氢)制绿色甲醇,有效控制生产成本。

2. 对于生物质资源和风光资源都丰富的区域,例如内蒙古、东北,现阶段可以优先考虑方案二,建设生物质气化和绿电绿氢耦合制甲醇项目。取消变换单元,部分脱碳,使用适应高CO2含量的甲醇合成催化剂。脱除的CO2一部分用于气化炉进料载气,另一部分排空。

3. 对于生物质资源不够丰富,而风光资源丰富、绿电成本低的区域,可以优先考虑方案三,脱除的CO2一部分用于气化炉进料载气,另一部分进入CO2和绿氢合成甲醇单元,利用低成本绿氢实现生物基CO2的完全利用和甲醇产能的最大化。

《中国绿色甲醇技术与项目报告2024》阐述了亚化咨询对生物质气化制绿色甲醇的展望:

 生物质原料属于低价值产品,运输成本在送达价格中占据较大比例。因此需要合理规划甲醇项目规模,确保经济运输半径内可以获取足够生物质原料。

 现阶段绿色甲醇主要用于航运燃料,项目地点离就近港口的运输成本值得重视,甲醇运输成本也将很大程度影响项目的经济性。

 中国在煤气化领域建立的完整供应链和丰富的人才储备,将助力生物质气化在我国取得成功。未来,完整而成熟的中国生物质气化和绿电、绿氢产业链,则将助力全球绿色甲醇项目具备更高的可行性。

 随着风电和光伏成本的继续下降,方案三,也就是生物CO2全部利用来制甲醇的方案,将在越来越多的区域具备盈利能力。无论如何,生物CO2的成本总归是低于直接空气碳捕集(DAC)的成本。

 生物质气化耦合绿氢制甲醇装置,有一系列新工艺和新方案的应用,例如电解水绿氧大规模用于生物质气化炉、大规模电解水制氢用于甲醇合成等。早期的示范项目,在方案配置上应尽量稳妥,以确保示范项目的成功。

在下一篇文章《亚化咨询:生物质气化制绿色甲醇盈利能力分析》中,我们将分析各种工艺方案下,生物质原料价格、绿氢成本和甲醇成本及项目利润的关系,敬请期待。