當(dāng)前，研發(fā)可再生的替代資源技術(shù)成為國(guó)家重大戰(zhàn)略需求。天津大學(xué)石化中心的科研團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)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(shí)現(xiàn)重要突破——他們研發(fā)的“薯類(lèi)原料酒精生產(chǎn)方法”等專利技術(shù)群形成了我國(guó)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的成套技術(shù)，使我國(guó)非糧生物乙醇技術(shù)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。
石油是不可再生能源和化工原料。億萬(wàn)年前的生物，埋入地下經(jīng)過(guò)長(zhǎng)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(tuán)隊(duì)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(lái)了幾位風(fēng)塵仆仆的訪客，黑龍江華潤(rùn)金玉公司的負(fù)責(zé)人驅(qū)車(chē)數(shù)千公里，來(lái)到天津大學(xué)石化中心求助。
“這家企業(yè)當(dāng)時(shí)投資5億元建設(shè)了一套年產(chǎn)10萬(wàn)噸用玉米生產(chǎn)的食用酒精的裝置，投入3000多噸糧食卻沒(méi)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(xiàng)目情況后，石化中心立刻組織科研團(tuán)隊(duì)攻關(guān)，經(jīng)過(guò)連續(xù)多天模擬計(jì)算，并赴現(xiàn)場(chǎng)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(kāi)發(fā)過(guò)程中，張敏華發(fā)覺(jué)，可再生生物質(zhì)能源將成為我國(guó)未來(lái)的重大戰(zhàn)略需求，研發(fā)具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的生物質(zhì)能源技術(shù)，既是科研工作者責(zé)無(wú)旁貸的使命，也是難得的機(jī)遇。
原料從“糧”到“非糧”
基于我國(guó)“不與人爭(zhēng)糧，不與糧爭(zhēng)地”的基本國(guó)情，天津大學(xué)石化中心將攻關(guān)的重點(diǎn)放在了非糧生物質(zhì)能源技術(shù)領(lǐng)域。
“木薯是國(guó)家指定的工業(yè)原料，特點(diǎn)是食用價(jià)值不高但生長(zhǎng)快、產(chǎn)量大，在我國(guó)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(jìn)行開(kāi)發(fā)，實(shí)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(kāi)發(fā)了以薯類(lèi)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(wàn)噸木薯燃料乙醇生產(chǎn)裝置，生產(chǎn)出的車(chē)用乙醇汽油得到中石化、中石油等用戶的認(rèn)可，結(jié)束了外國(guó)公司壟斷中國(guó)燃料乙醇市場(chǎng)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(xiàng)目榮獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，最終形成以“薯類(lèi)原料酒精生產(chǎn)方法” 為核心、20多項(xiàng)技術(shù)專利組成的“專利群”，獲國(guó)家及省部級(jí)科技獎(jiǎng)勵(lì)10余項(xiàng)，使我國(guó)在木薯非糧生物質(zhì)能源技術(shù)領(lǐng)域達(dá)到了世界領(lǐng)先水平。
2012年11月30日，第十四屆中國(guó)專利獎(jiǎng)?lì)C獎(jiǎng)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(lèi)原料酒精生產(chǎn)方法”獲得了由世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)組織和國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局聯(lián)合授予的中國(guó)專利金獎(jiǎng)。這是我國(guó)在專利領(lǐng)域由政府頒發(fā)的最高獎(jiǎng)項(xiàng)。
尋找破解石油資源困局之法
目前，世界各國(guó)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(diǎn)。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(gè)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(wàn)噸生物乙醇制乙烯及其10萬(wàn)噸醋酸乙烯聯(lián)合裝置一次試車(chē)成功，標(biāo)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(guó)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(dāng)量相當(dāng)于再造了一個(gè)大慶油田。”張敏華說(shuō)。
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