近日,全球首个百万吨级“圣泉法”植物秸秆精炼一体化项目(一期),在石油名城黑龙江大庆市全面投产。
圣泉集团共投资20余亿元建设的一期项目,每年可吞下秸秆50万吨,“吐出”生物质树脂炭、硬碳负极材料、糠醛、纸浆、生物甲醇、可降解材料等系列绿色生物基产品。
此项目工艺攻克了秸秆中纤维素、半纤维素、木质素三大成分难以高效分离并高值化利用的全球性难题,以玉米秸秆、麦杆、稻草、芦苇等廉价的植物秸秆为原料,可衍生出上百种产品,真正将秸秆全面溶合分解利用。
通过生物溶剂法技术,纸浆得率可达到秸秆的45%以上,高于传统工艺纸浆得率,不仅解决大量纸浆依赖进口的现状,而且颠覆了传统造纸工艺高污水高污染的问题,具有极佳的环境效益;不仅如此,通过工艺优化革新和节能管理,一期项目较传统工艺可实现碳减排约 13.25 万吨。
从秸秆中提取的生物质树脂炭,是经三素综合利用逐级分离、炭化而成。其颗粒度均一,堆积密度大,灰分低,低位发热量达到5000K/g以上,可替代煤质燃料直接燃烧发电,也可进一步深加工做电池硬碳材料和生物甲醇等清洁能源。
生物质树脂炭具有生物质和树脂的双重特性,用其制备得到的电池级硬碳负极材料具有高稳定性和一致性,碳化得率高达45%以上,经过与武汉大学联合攻关,硬碳克容量达到330mAh/g以上,首效≥90%,极片压实密度≥1.05,突破了现有产业瓶颈,可广泛用于电动二轮车、A0/A00级汽车、储能电池等领域,市场空间巨大。作为此次大庆项目生产线上的明星产品,生物质树脂炭年产能可达16万吨,将直接助力钠离子电池产业化。
以生物质树脂炭为原料生产的生物甲醇、液氨、天然气是目前最具优势的可实现碳中和的常温常压液体燃料,尤其在船运领域生物基甲醇作为相对新型的船舶清洁替代能源,具有生产方式清洁、可规模产业化、能量密度大、储运便利等诸多优势,有效助力陆运、航海、航空等交通物流业早日实现双碳战略目标。
多条工艺路线齐头并进,并在下游拥有多个应用方向,从某种角度而言,此次大庆圣泉项目的规模化投产或将触发未来更多新材料价值链的变革。