一、项目简介
竹子、木材边角料、树皮、秸秆等废弃物是林业、农业生产中常见的副产物，它们含有丰富的纤维素、半纤维素以及木质素等天然高分子，数量巨大，每年不断产生，如果合理地进行综合利用，这些生物质资源可以生产天然气和新型优质木质素。
在竹木、秸秆等植物原料中多数含有纤维素、半纤维素和木质素这三大组分。纤维素可以用于造纸、制备复合纤维以及一系列纤维素衍生物。半纤维素可以提取木聚糖、低聚木糖或加工成木糖醇，作为保健食品有重要的应用价值，也可以直接微生物转化成天然气。纤维素可以制备纤维素衍生物、纸浆或经过微生物转化为天然气。木质素是一种天然高分子，在高分子化工、建材工业、轻工业、农业等行业有广泛用途。
本项目从这些废弃物中提取纤维素、半纤维素，采用新型蒸气爆破工艺把半纤维素降解，让半纤维素、纤维素直接转化成生物天然气，该技术成熟，工艺简单，成本低。课题组开发的木质素应用的系列专利技术制备各种木质素衍生物，可以替代部分石油化工原料（如苯酚、双酚－A等），应用于高分子材料的改性，这种综合利用生物质资源的方案，真正做到把生物质三大组分“吃干、榨尽”，不仅减少石油化工原料得消耗，还提高相关企业的经济效益，有利于可持续发展。
本项目不仅可以解决我国以及福建省丰富的生物质资源的合理、高效利用，不仅增加经济效益，而且有利于节能减排，为福建省南平、三明和龙岩等地区经济发展增加新的增长点，有利于可持续发展。
二、生物质天然气的优势
生物质天然气的气体成分比化石天然气单纯，用数控汽爆装置对生物质原料进行蒸气爆破预处理，然后经过微生物发酵，产生的气体主要成分为CH470%、CO230%。液化分离CO2及去除少量其余气体后的CH4为优质天然气，高于国家车用天燃气（CNG）的标准，可100%的替代汽油，对机动车发动机的保护更为彻底，大为延长机油更换时间。而且生物质天然气分散生产、分散销售，无运输管道成本。相比于汽油，车辆燃料费用下降40%以上；销售方式可直接面对广大CNG及双燃料车辆，无中间环节及费用，不受垄断企业控制，无市场销售风险；此外，天然气可显著降低机动车排放，是政府大力推广的移动能源方向。
三、经济效益和社会效益分析
每公斤生物质通过转化成生物天然气B-CNG可实现能量转化率为75-87%，在目前已知的生物质能热量转化中居首，成本最低、每公斤生物质原料赢利最高、制取生物质天然气的原料来源广泛技术稳定、过程容易控制；其每转化热量单位的固定资产投资最低；转化成本最低；转化价值最高。考虑项目实施的经济效益，原料收集以及运输费用必须加以控制，先设定以年处理3万吨秸秆等生物质原料为第一目标，帮助企业建设标准生产线，这种规模的项目需要投资7500－8000万元，其中设备投资占6500万元。年生产生物天然气1000万立方米，木质素2000吨，产值4000万元左右。天然气生产成本每立方米0.8-0.9元，产生利税2.5-2.8元。木质素成本3500-4200元，销售价格每吨5500元。
秸秆制备生物天然气项目所需的能耗、原料成本：
1、蒸汽爆破装置所需蒸汽压力为2.5Mpa，每吨秸秆耗蒸汽为1.5吨。
2、产酸发酵需35－370C环境温度，依据地区自然温度与保温差异其耗汽量约为每吨秸秆耗0.35-0.40吨蒸汽用于加热。
3、收购秸秆等干基生物质成本为每吨300－350元，系目前主要成本。(干基含水量为12%)
目前，生物质能源单位热值转化投资最高的是秸秆直燃发电，其次是纤维乙醇，最低的是天然气。固定资产投资越低，其回收投资的时间越短。换算到生物质天然气工程上时为年产每立方米天然气投资为7.5－8.5元/m3(不包括征地等基础设施)。由于天然气的市场属性，其投资是按投资能力而定与市场容量无关。例如当可筹集资金为1.0-1.2亿元时，则可建年产1700-1800万立方米天然气的生产工厂，年利润3500-3600万元，约3.5-4.0年收回投资，属能源领域投资回收期最短的项目。
提取木质素的社会效益和经济效益
本项目成果帮助纤维素发酵制酒精扭亏为赢，而且残渣中的酶解木质素分离提取，实现第三代生物质能新技术的产业化。制备能源生物天然气之后，仍然残留40％的残渣，内含有18-28％的木质素，可以利用残渣生产新型木质素，每生产一吨木质素可以增加1000元以上的收益，木质素替代部分石油化工原料改性高聚物将减少石油的消费，将产生巨大的社会效益。
本项目产品酶解木质素作为可再生的绿色新材料，可以用于橡胶、塑料、聚氨酯、环氧树脂以及涂料胶粘剂等高分子材料行业，能够替代部分石油化工原料，减少对进口石油的依赖，既对环境保护有利，又有利于国家安全。
根据酶解木质素中试提取的结果，每吨酶解木质素成本为3600－4200元，销售价格每吨5500-6000元，以年产一万吨酶解木质素测算企业将增加5500-6000万元的产值，产生1600-2000万元利税。
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