新一代厌氧发酵与渣液高温气化产业
一、项目概要
新一代厌氧发酵与渣液高温气化，是指以各种木质纤维素类生物质、有机垃圾、禽畜粪便等为原料，采用（热化学+生物化学）组合工艺，制造以氢气为主，含CO、CO2的混合气体。该气体称为“生物富氢气”，又称“超级燃气”、“新一代生物天然气”。以生物质为原料，采用国际首创的“沸腾水解汽爆半焦化工艺及装备技术”，制生物半焦粗粉，联产愈创木酚多营养有机药肥（液体）、天然乙酸钠；以生物半焦粗粉为原料，采用国际首创的“复合研磨浆化工艺及装备技术”，制生物半焦水浆；以生物半焦水浆为原料，采用厌氧发酵工艺，制渣液浆（高热值生物水浆），联产粗生物富氢气；以高热值生物水浆为原料，采用国际首创的“高压气流床高热值生物水浆高温气化工艺及装备技术”，制生物合成气，副产腐殖质有机矿物质固肥；生物合成气和粗生物富氢气混合，制生物富氢气。配套建设MCFC自备热电站。
生物富氢气比人工煤气及天然气更具稳定性，燃烧近似于氢气、储运类似人工煤气，非温室气体，属环境友好燃气，使用性能远远超越氢能，誉为“超级燃气”。生物富氢气可直接作为城镇燃气使用，也可作为MCFC燃料，实现热电联产。
传统的厌氧发酵过程，完全是生物化学过程，受生物质原料、微生物等因素影响较大，存在规模小、周期长、产量低、成本高、渣液难处理等问题。
近期，新木集团开发出国际首创的“（热化学+生物化学）组合工艺新一代生物天然气系统”，生物质先经热化学预处理，然后进行厌氧发酵，发酵后的渣液再采用水热化学还原法制合成气。两类气体混合后制造生物富氢气。克服了传统厌氧发酵的缺陷，攻克了生物质直接气化制富氢燃气的瓶颈，原料范围广、规模大、产量高，实现高质量、低成本生物富氢气商业化运营，达到“高效且零碳排”的目的，发生了质的飞跃。是一种新型“掺氢生物燃气”，是城镇燃气和天然气领域一项革命性的创新。
传统的城镇燃气使用人工煤气，以煤为原料，经气化制成，分布式运营难，后来逐渐被天然气、液化石油气等替代。这些气源的特点是“高效但高碳排”。进入双碳时代，用生物富氢气作为城镇燃气，十分符合我国国情。
本项目符合《产业结构调整指导目录（2024本）》鼓励类中的第一类农林牧渔业，7、农林产品深加工中，次小薪材、沙生灌木及三剩物深加工；17、可再生资源综合利用中，农作物秸秆综合利用；第四十二类环境保护与资源节约综合利用。产品符合《人工煤气》（GB/T13612—2006）标准。
本项目属于国民经济行业分类中门类D电力、热力、燃气及水生产和供应业，大类45燃气生产和供应业，中类4520生物质燃气生产和供应业（指利用农作物秸秆、林木废弃物、食用菌渣、禽畜粪便等生物质资源作为原料转化为可燃性气体能源），是优先发展的战略性新兴产业。
本项目按4520行业类别进行项目环境评价，评价文件为“报告表”；属于《不单独进行节能审查的行业目录》（发改环资规[2017]1975号）中“生物质能”行业，无需进行节能审查（能评）；按“生物质燃气”规范进行安全评价（安评）；本项目无三废排放，可在一般工业用地建设。
项目由新木集团推出，建设标准单元“30万吨/年高热值生物水浆（固含量）生产流水线”、“30万吨/年生物富氢气生产流水线”，消耗农林生物质原料36-39万吨/年，配套建设“车载移动式50MW超级燃气MCFC热电站”，生产生物富氢气30万吨/年。副产愈创木酚多营养有机药肥（液体）1.8万吨/年、天然乙酸钠1.6万吨/年、腐殖质有机矿物质固肥3万吨/年。
本项目计划总投资3.5亿元，其中高热值生物水浆成套专利设备费0.95亿元、高温气流床气化成套专利设备费1.3亿元，占地面积约100-150亩。
二、技术逻辑
1、生物质原料
主要包括（1）木质纤维素类生物质。含林业生物质和农业生物质。林业生物质主要有树木剪枝、林业三剩物、速生林（桃树、杏树、橡树、毛竹、桉树、杨树、柳树等）、果实皮壳等；农业生物质主要有农作物秸秆（包括甘蔗秆、玉米秆、麦秆、稻秆、水果秧秆等）和芦竹、芦苇等，原料品种不限，干湿不限。（2）有机垃圾。（3）禽畜粪便等。
2、生物质沸腾水解汽爆制生物半焦粗粉
新木·科创团队分析干馏炭化、烘焙炭化、水热炭化、沸腾水解、汽爆等技术原理，通过市场化敏捷创新，开发出国际首创的“生物质沸腾水解汽爆半焦化工艺及装备技术”，以生物质为原料，制生物半焦粗粉，联产愈创木酚多营养有机药肥（液体）、天然乙酸钠。
3、 生物半焦粗粉复合研磨制生物半焦水浆
新木·科创团队分析煤浆、纸浆等技术原理，通过市场化敏捷创新，开发出国际首创的“复合研磨浆化工艺及装备技术”，以生物半焦粗粉为原料，制生物半焦水浆。
4、生物半焦水浆厌氧发酵
生物半焦水浆为原料，采用厌氧发酵工艺，制渣液浆（高热值生物水浆），联产粗生物富氢气。
5、高热值生物水浆气流床高温气化
新木·科创团队分析水煤浆气化制合成气等技术原理，通过市场化敏捷创新，开发出国际首创的“高压气流床高热值生物水浆高温气化工艺及装备技术”，以高热值生物水浆为原料，制生物合成气，副产生物灰。生物灰和低值生物质混合采用“沸腾水解重整腐殖质化和矿物质有机化工艺及装备技术”，制腐殖质有机矿物质固肥。
2C+O2=2CO (放热)
C+CO2=2CO (吸热)
C+2H2=CH4 (放热)
C+O2=CO2 (放热)
CnHm+H2O=H2+CO (吸热)
CH4+CO2=2H2+2CO (吸热)
2H2+O2=2H2O (放热)
CO+H2O =H2+CO2 (放热)
CO+3H2=CH4+H2O (放热)
C+H2O=H2+CO (吸热)
C+2H2O=2H2+CO2 (吸热)
CO2+H2=CO+H2O (吸热)
6、生物富氢气制造
生物合成气与粗生物富氢气混合，制生物富氢气。
7、MCFC自备热电站建设
以生物富氢气为燃料，与MCFC配套，建设自备MCFC热电站。
三、项目亮点
1、资质：新木集团获批国家林业局《国家林业生物质资源综合利用产业化示范基地》、国家国防科工局《武器装备专用燃润料科研生产许可单位》、国家能源局《“十四五”能源领域科技创新规划》重点任务依托项目等资质，创建了全国生保工程可持续能源与粮食基地（简称：全国生保工程SEFB），是全国生保工程SEFB倡导者，拥有“（热化学+生物化学）组合工艺生物制造平台”、“全国生保工程可持续能源与粮食基地全产业链模块化系统技术体系”，构建了“全国生保工程可持续能源与粮食基地全产业链产业模式”，通过国防科工局组织的成果鉴定，拥有国家发明专利数十项，填补国内外空白，达国际领先水平。
2、从顶层设计角度看，以（热化学+生物化学）组合工艺为基础，开发生物富氢气。打通了生物质进入高端燃气的通道。
3、从应用角度看，生物富氢气可直接作为城镇燃气，也可作为MCFC燃料，实现热电联产。均为低成本、高性能、可持续绿色低碳的紧俏产品，面市后，形成内循环统一大市场，重新唤醒农村经济。
四、项目经济效益
本项目消耗农林生物质约36-39万吨/年，配套建设“车载移动式50MW超级燃气MCFC热电站”。生产生物半焦水浆30万吨/年，转化为生物富氢气30万吨/年。
生物质按300元/吨计（含水率按15%计），绿电按0.3元/度计。生物富氢气成本价为950元/吨，副产愈创木酚多营养有机药肥（液体）1.8万吨/年、天然乙酸钠1.6万吨/年、腐殖质有机矿物质液肥/固肥3万吨/年。
