當前，研發(fā)可再生的替代資源技術(shù)成為國家重大戰(zhàn)略需求。天津大學(xué)石化中心的科研團隊經(jīng)過16年的艱苦努力，終于在生物質(zhì)乙醇生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)方面實現(xiàn)重要突破——他們研發(fā)的“薯類原料酒精生產(chǎn)方法”等專利技術(shù)群形成了我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的成套技術(shù)，使我國非糧生物乙醇技術(shù)達到國際領(lǐng)先水平。
石油是不可再生能源和化工原料。億萬年前的生物，埋入地下經(jīng)過長久的沉積石化才能成為現(xiàn)在的石油。業(yè)內(nèi)人士戲稱，天津大學(xué)石化中心的科研團隊是在尋找可再生的“地上石油”。
從“造酒”到“造汽油”
1996年，天津大學(xué)石化中心迎來了幾位風(fēng)塵仆仆的訪客，黑龍江華潤金玉公司的負責(zé)人驅(qū)車數(shù)千公里，來到天津大學(xué)石化中心求助。
“這家企業(yè)當時投資5億元建設(shè)了一套年產(chǎn)10萬噸用玉米生產(chǎn)的食用酒精的裝置，投入3000多噸糧食卻沒有生產(chǎn)出1噸食用酒精產(chǎn)品……”天津大學(xué)石化中心主任張敏華教授回憶，“他們希望我們能找到解決辦法。”
了解項目情況后，石化中心立刻組織科研團隊攻關(guān)，經(jīng)過連續(xù)多天模擬計算，并赴現(xiàn)場分析研究，最終讓原裝置起死回生，順利投產(chǎn)。
在食用酒精生產(chǎn)技術(shù)開發(fā)過程中，張敏華發(fā)覺，可再生生物質(zhì)能源將成為我國未來的重大戰(zhàn)略需求，研發(fā)具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的生物質(zhì)能源技術(shù)，既是科研工作者責(zé)無旁貸的使命，也是難得的機遇。
原料從“糧”到“非糧”
基于我國“不與人爭糧，不與糧爭地”的基本國情，天津大學(xué)石化中心將攻關(guān)的重點放在了非糧生物質(zhì)能源技術(shù)領(lǐng)域。
“木薯是國家指定的工業(yè)原料，特點是食用價值不高但生長快、產(chǎn)量大，在我國南方普遍種植，是很有前景的‘能源作物’。”天津大學(xué)石化中心選擇將木薯作為“礦藏”進行開發(fā)，實現(xiàn)了木薯燃料乙醇的關(guān)鍵技術(shù)的突破和創(chuàng)新，2007年成功開發(fā)了以薯類為原料的燃料乙醇的成套生產(chǎn)技術(shù)，并采用該技術(shù)建成目前世界上規(guī)模最大的非糧燃料乙醇生產(chǎn)裝置——廣西中糧年產(chǎn)20萬噸木薯燃料乙醇生產(chǎn)裝置，生產(chǎn)出的車用乙醇汽油得到中石化、中石油等用戶的認可，結(jié)束了外國公司壟斷中國燃料乙醇市場的歷史。2011年“木薯非糧燃料乙醇成套技術(shù)及工程應(yīng)用”項目榮獲國家科技進步二等獎，最終形成以“薯類原料酒精生產(chǎn)方法” 為核心、20多項技術(shù)專利組成的“專利群”，獲國家及省部級科技獎勵10余項，使我國在木薯非糧生物質(zhì)能源技術(shù)領(lǐng)域達到了世界領(lǐng)先水平。
2012年11月30日，第十四屆中國專利獎頒獎典禮在北京舉行，天津大學(xué)石化中心研發(fā)的生物質(zhì)能源專利技術(shù)“薯類原料酒精生產(chǎn)方法”獲得了由世界知識產(chǎn)權(quán)組織和國家知識產(chǎn)權(quán)局聯(lián)合授予的中國專利金獎。這是我國在專利領(lǐng)域由政府頒發(fā)的最高獎項。
尋找破解石油資源困局之法
目前，世界各國都把生物乙醇的資源化利用和生產(chǎn)纖維素乙醇作為科技重點。纖維素乙醇被稱為新一代生物質(zhì)能源，其生產(chǎn)技術(shù)是利用地球上廣泛存在的纖維素生物原料生產(chǎn)清潔的能源。“大家都知道石油主要被用作燃油和化工原料。我們把用生物乙醇生產(chǎn)汽油稱作‘能源化利用’，把用生物乙醇生產(chǎn)化工原料稱作 ‘資源化利用’。”張敏華告訴，“我們的技術(shù)能力已經(jīng)可以利用生物乙醇生產(chǎn)出最重要的化工原料——乙烯，這樣就為生產(chǎn)各種下游化工產(chǎn)品打下了一個很好的基礎(chǔ)。”
去年10月份，采用天津大學(xué)石化中心自主技術(shù)的廣西廣維化工5萬噸生物乙醇制乙烯及其10萬噸醋酸乙烯聯(lián)合裝置一次試車成功，標志著全球首條生物質(zhì)制取聚乙烯醇生產(chǎn)線全流程貫通。
“我國纖維素生物質(zhì)資源十分豐富，每年僅農(nóng)作物秸稈就產(chǎn)生7億多噸，如果50%的秸稈被利用生產(chǎn)纖維素乙醇產(chǎn)品，產(chǎn)生的油氣當量相當于再造了一個大慶油田。”張敏華說。
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