細數生物質制甲醇產業(yè)鏈：有哪些關鍵企業(yè)？

01生物質氣化制甲醇

生物質氣化制甲醇路線是用農林固體廢棄物經氣化工藝熱解為合成氣再進行甲醇合成。其技術原理與煤氣化產甲醇路線相近，最大的區(qū)別是原料為生物質，在理化性能上與煤炭有一定差異。

生物質氣化制甲醇工藝包括原料預處理、氣化、甲醇合成和提純等步驟。

原料預處理是對原料送入氣化爐之前以某種方式進行均化處理。

氣化是在氣化爐內進行，氣化爐是原料轉化至合成氣（包括各種雜質）的高溫轉化器，其中反應所需的熱能通常由一部分純氧原料提供，也可以通過某種熱交換間接提供，氣熱解為合成氣后的主要成分為CO、CO2、H2，要求纖維素碳氫比為12，甲醇碳氫比為14。

氣化步驟結束后，未經處理的粗制合成氣需要進行清潔和調節(jié)以達到甲醇合成供應商規(guī)定的質量水平；合成氣經過凈化處理后進入到甲醇合成裝置，在催化劑的作用下合成甲醇。

在甲醇合成裝置內合成的甲醇濃度較低，進入到精餾塔進行分離純化。

圖1 生物質氣化制甲醇工藝流程圖

02生物質甲醇產業(yè)鏈

生物質氣化制甲醇產業(yè)鏈上游主要是生物質原料，中游是生物質甲醇合成系統(tǒng)，包括生物質破碎單元、生物質氣化單元、甲醇合成單元和甲醇分離純化單元；下游是生物質甲醇的應用，主要包括化工領域和能源動力領域。

圖2 生物質氣化制甲醇產業(yè)鏈全景圖

2．1生物質原料

據公開資料顯示，我國生物質資源年產生量約為34．94億噸，＆zwnj；預計2030年我國生物質總資源量將達到37．95億噸，＆zwnj；這表明我國生物質資源的數量是相當可觀的。＆zwnj；這些生物質資源包括農業(yè)廢棄物、＆zwnj；木材和森林廢棄物、＆zwnj；城市有機垃圾、＆zwnj；藻類生物質等，＆zwnj；是可再生能源的重要組成部分。然而，不同生物質原料在水份、熱值、灰份等方面有較大的差異，這些差異會影響生物質氣化爐熱解氣化過程的穩(wěn)定性和效率，從而影響氣化爐的選型。

表1 部分生物質原料的物理特性

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目前，生物質原料供應企業(yè)主要是農業(yè)、能源和環(huán)保類的企業(yè)，主要包括江蘇大地禾農業(yè)科技有限公司、天津德宇生物工程技術有限公司、上海聞基生物科技有限公司，分別供應的生物質原料為稻殼、稻桿、蘆竹、秸稈、園林廢棄物、林業(yè)廢棄、工業(yè)廢渣。

2．2甲醇合成系統(tǒng)

甲醇合成單元產業(yè)鏈主要包括生物質破碎裝置、生物質氣化爐、甲醇合成器和精餾塔。

2．2．1生物質破碎裝置

在生物質原料進入氣化爐之前需要對其進行破碎處理，該生物質破碎處理生產線通過鏈板輸送機或抓料機將生物質投入至破碎機，破碎成較小規(guī)格物料，再通過皮帶輸送機輸送歸堆或生物質氣化爐。

圖3 生物質破碎工藝流程圖

生物質破碎裝置主要以機械制造企業(yè)和環(huán)保企業(yè)為主，典型代表企業(yè)如下表2。

表2 生物質破碎裝置代表企業(yè)

2．2．2生物質氣化爐

生物質氣化是指將生物質原料（木片、鋸末、麥稈、稻草等）壓制成型或簡單破碎加工處理后，送入氣化爐中，在欠氧的條件下使生物質的高聚物發(fā)生熱解、氧化、還原、重整反應，熱解伴生的焦油進一步熱裂化或催化裂化成為小分子碳氫化合物，獲得CO、H2和CH4等氣體，從而得到的合成氣。生物質氣化主要包括干燥、熱解、還原和氧化等步驟。

圖4 氣化爐反應原理圖

氣化爐相關的企業(yè)主要是能源、環(huán)保、機械裝備和化工類企業(yè)，典型代表為北京清創(chuàng)晉華科技有限公司、太原重工股份有限公司、合肥德博生物能源科技有限公司和中國天楹股份有限公司等企業(yè)。

其中，金風綠能興安盟50萬噸綠色甲醇項目的氣化爐選擇北京清創(chuàng)晉華科技有限公司的生物質氣化技術；賽鼎公司－金風科技綠氫制50萬噸綠色甲醇項目（一期20萬噸）生物質加工及合成氣制備裝置（EPC）－氣化爐成套設備采用的是太原重工股份有限公司氣化爐裝備；合肥德博生物能源科技有限公司于今年3月份簽署了兩單生物質氣化工程合同；中國天楹股份有限公司是生物質甲醇項目業(yè)主方，同時掌握著生物質氣化制甲醇技術，擁有一種基于氣化爐的生物質制備綠色甲醇的離網系統(tǒng)及方法的發(fā)明專利。

表3 生物質氣化制甲醇氣化爐主要企業(yè)

2．2．3甲醇合成器

合成甲醇的反應器，又叫甲醇合成塔、甲醇轉換器，由筒體、催化劑支承裝置、換熱構件和氣體分布器等組成。甲醇合成反應是強放熱過程，反應溫度較高，可用高壓、中壓．和低壓不同的工藝。由于工藝及反應熱的移出方法不同，有不同形式的合成塔。按冷卻方法分為直接冷卻的冷激式和間接冷卻的冷管式及列管式合成塔。

甲醇合成塔相關的企業(yè)主要包括合成塔技術和合成塔設備相關的企業(yè)，典型的合成塔技術企業(yè)／單位為上海聞基生物科技有限公司、華東理工大學，其中華東理工大學的甲醇合成反應器技術已廣泛應用于甲醇工業(yè)生產中，已在上海焦化、兗礦集團（魯化、國泰、國際、國宏、兗礦榆林、兗礦新疆）、山東華魯（德州）、陜西神木、南京惠生、永城煤電、臨渙焦化、哈爾濱氣化、滕州鳳凰、江蘇索普、延長（榆林煤化、興化）、云南云天化、重慶萬盛、北方華錦等66余家企業(yè)應用，設計甲醇總產量達2000萬噸／年；典型的甲醇合成塔設備企業(yè)包括杭州林達化工技術工程有限公司、山西陽煤化工機械（集團）有限公司等化工企業(yè)。

表4 甲醇合成器主要代表企業(yè)

2．2．4精餾塔

甲醇精餾塔是一種用于分離和純化混合液中甲醇的設備。其工作原理基于蒸餾技術，利用甲醇和其他組分（如水、乙醇等）的揮發(fā)性和溶解性的差異，通過多次蒸餾和冷凝過程，實現甲醇的純化。具體過程包括蒸餾、上升蒸汽、冷凝、分餾與收集、回流與再沸等過程。

圖5 板式精餾塔結構圖

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甲醇精餾塔的生產企業(yè)主要以化工設備企業(yè)為主，典型的代表企業(yè)包括山西陽煤化工機械（集團）有限公司、江蘇錫川化工設備有限公司、江西耐可化工設備填料有限公司和無錫弘鼎華化工設備有限公司等企業(yè)；同時也有醫(yī)療設備生產企業(yè)，典型代表為百育藥化設備制造有限公司。

表5 甲醇精餾塔設備代表企業(yè)

2．3甲醇應用

甲醇下游應用場景眾多，各下游需求互為增減。總體上，甲醇制烯烴、甲醇燃料、甲醛合成為甲醇成為主要的三大下游需求場景。

從未來發(fā)展趨勢來看，碳中和的大背景下，甲醇作為一種較為清潔、高效的液體燃料，成為甲醇下游最具潛力的需求增長點，可廣泛應用于車船用動力燃料或發(fā)電供熱燃料，甲醇燃料需求穩(wěn)步上升，是甲醇最突出的新型需求。

2．3．2化工原料

甲醇是最為常見、應用場景最為廣泛的基礎化學品之一，甲醇與乙烯、丙烯和氨是用于生產所有其他化學品的四種關鍵基礎化學品之一。

據公開資料，當前，全球范圍來看，近三分之二的甲醇會用于生產例如甲醛、乙酸和塑料等其他化學品。甲醇傳統(tǒng)的應用領域包括甲醛、MTO／MTP、MTBE、醋酸、二甲醚等。其中，消費領域位列前三的依次是甲醛、MTO／MTP、MTBE；就全球范圍的甲醇下游使用需求來看，甲醛是甲醇目前主要的終端用途，占比近30％，多作為生產酚醛樹脂與粘合劑及其他有機化學晶體的原料，可應用于建筑、汽車等多個領域。

圖6 全球甲醇下游需求占比

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MTO（甲醇制烯烴）是全球僅次于甲醛的甲醇下游用途，在中國，MTO是甲醇下游的第一大需求場景，需求占中國甲醇消費量的56％。

圖7 中國甲醇下游需求分布

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2．3．1能源動力

（1）船用能源燃料

航運約占所有來源的溫室氣體總排放量的3％，減碳壓力巨大，綠色甲醇作為清潔燃料，成為可替代燃料之一。

從船東脫碳規(guī)劃來看，航運巨頭馬士基集團率先制定脫碳規(guī)劃，目標是2050年達到凈零碳營運，承諾所有自有新建船舶都將使用碳中和燃料，預計2024年12艘運力為1．6萬標箱綠色甲醇為燃料集裝箱船舶陸續(xù)投入運營；同時中遠海運、東海安和、嘉吉和法國達飛業(yè)也在布局甲醇燃料船，帶動著巨大的綠色甲醇需求。航運業(yè)減排成為綠色甲醇產業(yè)的積極推動者。

從歷年甲醇船舶訂單來看，根據DNV AFI數據，2023年全年新增甲醇燃料船舶138艘（不包括甲醇運輸船），幾乎是2022年35艘訂單的四倍；同時，截止2024年6月底，當前替代燃料船舶數量（現有船舶＋訂單）為1676艘，其中甲醇燃料船舶（現有船舶＋訂單）共計318個，占比約為19％，顯示了綠色甲醇作為清潔、低碳的可替代燃料，開始在航運領域應用。

（2）燃料電池

甲醇燃料電池（DMFC）是指直接以甲醇為燃料，以甲醇和氧的電化學反應將化學能自發(fā)地轉變成電能的發(fā)電技術。它的主要特點是甲醇不經過預處理可直接應用于陽極反應產生電流，同時生成水和二氧化碳，對環(huán)境無污染，為潔凈的電源。

03小結

現階段，生物質氣化制甲醇產業(yè)處于初步發(fā)展階段，影響生物質甲醇發(fā)展的因素主要主要包括生物質原料的供應、生物質預處理技術和熱解氣化技術。原料供應受區(qū)域生物質富集程度、收集難度以及運輸半徑等多重因素綜合影響，其成本占比高達70％。同時，生物質氣化制甲醇對預處理技術和熱解氣化技術提出了更高的要求，生物質制甲醇氣化爐大型化技術有待突破。

從參與的企業(yè)來看，其上游原料供應企業(yè)主要是農業(yè)、能源和環(huán)保類企業(yè)；中游甲醇合成系統(tǒng)企業(yè)主要以環(huán)保、機械裝備制造、化工類等企業(yè)為主；其下游消納以化工產品生產企業(yè)為主，能源動力及航運相關的企業(yè)成為新的消納企業(yè)。

從生物質甲醇的需求來看，生物質甲醇整個生命周期不產生多余的二氧化碳排放，隨著減碳壓力的加大和碳排放機制的不斷完善，綠色甲醇的需求將不斷地增加，帶動著整個生物制甲醇產業(yè)鏈的發(fā)展。

原文標題 細數生物質制甲醇產業(yè)鏈有哪些關鍵企業(yè)？