河南省生物質(zhì)能化產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新路線圖

文/雷廷宙 杜風(fēng)光 張 瑞

生物質(zhì)是唯一可轉(zhuǎn)化為固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)能源的可再生資源，蘊(yùn)藏量巨大，生物質(zhì)能已經(jīng)成為國際上可再生能源發(fā)展的重點(diǎn)方向，對(duì)促進(jìn)能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命、建設(shè)生態(tài)文明具有重大意義。河南省是農(nóng)業(yè)大省、工業(yè)大省，生物質(zhì)資源豐富，生物質(zhì)能化技術(shù)儲(chǔ)備和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)堅(jiān)實(shí)，發(fā)展生物質(zhì)能化，是不以犧牲農(nóng)業(yè)和糧食、生態(tài)和環(huán)境為代價(jià)的新型城鎮(zhèn)化、工業(yè)化和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化“三化”協(xié)調(diào)科學(xué)發(fā)展的具體實(shí)踐，將探索城市帶動(dòng)鄉(xiāng)村、工業(yè)反哺農(nóng)業(yè)的發(fā)展新模式，為全面建成小康社會(huì)提供支持。

河南省建設(shè)生物質(zhì)能化產(chǎn)業(yè)的重要性和緊迫性

全球每年生物質(zhì)的總量大約在1.7×1011噸，估計(jì)現(xiàn)在只有6.0×109噸生物質(zhì)（約占總量的3.5%）被人類利用。按照能源當(dāng)量計(jì)算，生物質(zhì)能僅次于煤炭、石油、天然氣，位列第四，占世界一次能源消耗的14%，是國際社會(huì)公認(rèn)的能夠緩解能源危機(jī)的有效資源和最佳替代方式，是最具發(fā)展?jié)摿Φ目稍偕茉?。目前，生物質(zhì)能化利用的主要方向包括：生物液體燃料、生物燃?xì)?、生物質(zhì)成型燃料、生物質(zhì)發(fā)電、生物質(zhì)化工等方向。生物質(zhì)能產(chǎn)品既有熱與電，又有固、液、氣三態(tài)的多種能源產(chǎn)品，以及生物化工原料等眾多的生物基產(chǎn)品，這些特質(zhì)與功能是其他所有物理態(tài)清潔能源所不具備的。

據(jù)國際能源署統(tǒng)計(jì)，在所有可再生能源中，生物質(zhì)能源的比例已經(jīng)占到了77%，其中生物質(zhì)發(fā)電、液體生物燃料和沼氣分別占生物質(zhì)能源利用總量35%、31%和31%。

很多國家成立專門的生物質(zhì)能管理機(jī)構(gòu)，主要負(fù)責(zé)相關(guān)政策的制定以及部門的協(xié)調(diào)事宜，如巴西“生物質(zhì)能委員會(huì)”，印度“國家生物燃料發(fā)展委員會(huì)”，美國“生物質(zhì)能管理辦公室”等。

很多國家都制定了關(guān)于生物質(zhì)能發(fā)展的長期規(guī)劃，確定了具體的發(fā)展目標(biāo)，如美國“能源農(nóng)場計(jì)劃”，巴西燃料乙醇和生物柴油計(jì)劃，法國生物質(zhì)發(fā)展計(jì)劃，日本“新陽光計(jì)劃”，印度“綠色能源”工程等。各國都采取了積極務(wù)實(shí)的生物質(zhì)能源發(fā)展政策與措施，如歐盟主要采取了高價(jià)收購、投資補(bǔ)貼、減免稅費(fèi)以及配額制度等。美國主要采取了擔(dān)保貸款、補(bǔ)助資金和減免稅費(fèi)等。

2011年，最具代表性的生物燃料——燃料乙醇全球產(chǎn)量達(dá)到了7 000萬噸，美國燃料乙醇產(chǎn)量達(dá)到4 170萬噸。近期美國已把生物質(zhì)能的重點(diǎn)轉(zhuǎn)向第二代先進(jìn)生物燃料，《能源獨(dú)立與安全法》（EISA）強(qiáng)制要求2022年生物燃料用量達(dá)到1.1億噸，其中先進(jìn)生物燃料為6 358.8萬噸。第二代生物燃料指“壽命周期內(nèi)溫室氣體排放比參考基準(zhǔn)減少50%以上的、玉米乙醇以外的可再生燃料”，主要包括纖維乙醇、沼氣、微藻生物柴油等。為實(shí)現(xiàn)此目標(biāo)，美國政府采用了投資補(bǔ)助和運(yùn)行補(bǔ)貼（每加侖1.01 美元，約合2 123元/噸，按匯率6.3計(jì)算）等方式大力鼓勵(lì)先進(jìn)生物燃料相關(guān)的研發(fā)、中試、示范和商業(yè)化項(xiàng)目建設(shè)，已建試驗(yàn)、示范裝置45套，預(yù)計(jì)2～3年內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)商業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)。

生物質(zhì)成型燃料方面，歐美的發(fā)展最為發(fā)達(dá)，其主要以木質(zhì)生物質(zhì)為原料生產(chǎn)顆粒燃料，其成型燃料技術(shù)及設(shè)備的研發(fā)已經(jīng)基本成熟，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)體系也比較完善，形成了從原料收集、儲(chǔ)藏、預(yù)處理到成型燃料生產(chǎn)、配送和應(yīng)用的整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈。截至2010年，德國、瑞典、加拿大、美國、奧地利、芬蘭、意大利、波蘭、丹麥和俄羅斯等歐美國家的生物質(zhì)成型燃料生產(chǎn)量達(dá)到了1 000 萬噸以上。

美國POET 公司、美國杜邦公司、意大利M&G 公司、西班牙Abengoa 公司等將于2014年前運(yùn)行5 萬噸以上規(guī)模的纖維乙醇廠。

生物質(zhì)精細(xì)化工產(chǎn)品目前已達(dá)1 100多種，如乙二醇、乳酸、丁二酸、丁醇、2，3-丁二醇、乙酰丙酸、木糖醇、檸檬酸、山梨醇等。據(jù)分析，從生物質(zhì)制取的化學(xué)品現(xiàn)已占化學(xué)品總銷售額10%以上，并以每年7%～8%的速率增長。美國國家研究委員會(huì)預(yù)測，到2020年，將有50%的有機(jī)化學(xué)品和材料產(chǎn)自生物質(zhì)原料。殼牌公司認(rèn)為，世界植物生物質(zhì)的應(yīng)用規(guī)模在2060年將超過石油。

隨著技術(shù)的進(jìn)步，未來生物質(zhì)能化開發(fā)利用將向原料多元化、產(chǎn)品多樣化、利用高值化、生產(chǎn)清潔化方向轉(zhuǎn)變，纖維乙醇生產(chǎn)成本進(jìn)一步下降，與糧食乙醇相比將具競爭優(yōu)勢，成為液體生物燃料的主流產(chǎn)品；大中型沼氣是極具潛力的新興生物能源方向；以纖維素糖為平臺(tái)的生物化工產(chǎn)業(yè)的興起，將減少對(duì)化石資源的依賴，促進(jìn)綠色發(fā)展。遠(yuǎn)期生物質(zhì)快速熱解制生物燃料和微藻生物燃料也將有較大的發(fā)展空間。

總體上看，我國以燃料乙醇為代表的生物質(zhì)能化產(chǎn)業(yè)發(fā)展基本達(dá)到世界先進(jìn)水平，推廣使用技術(shù)成熟可靠、安全可行。在法律、政策、規(guī)劃、試點(diǎn)等方面開展了創(chuàng)造性的工作，為今后的工作打下了基礎(chǔ)。

河南生物質(zhì)能化產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)

作為農(nóng)業(yè)大省，河南生物質(zhì)資源非常豐富。僅農(nóng)業(yè)剩余物的干重量每年為7 000萬噸，占全國1/10。林業(yè)剩余物資源量每年為2 000多萬噸，其中生態(tài)能源林近期規(guī)劃500多萬畝，遠(yuǎn)景規(guī)劃1 200萬畝。

河南省生物質(zhì)能化開發(fā)利用起步較早，2004年即在全國率先實(shí)現(xiàn)了乙醇汽油全覆蓋，成功創(chuàng)造了乙醇汽油推廣的“河南模式”。目前，河南省生物質(zhì)能化利用主要涵蓋了生物質(zhì)成型燃料、液體燃料、氣體燃料和發(fā)電等方向，涉及燃料乙醇、纖維乙醇、沼氣、成型燃料、生物柴油、生物質(zhì)發(fā)電、乙二醇、乳酸等產(chǎn)品，2010年生物質(zhì)能利用折標(biāo)煤420萬噸。

液體生物燃料產(chǎn)品產(chǎn)量超過70萬噸居全國第一，其中燃料乙醇產(chǎn)量超過60萬噸，約占全國的30%，燃料乙醇消費(fèi)量超過30萬噸。2009年底，河南天冠建成投產(chǎn)了全球第一條萬噸級(jí)秸稈纖維乙醇生產(chǎn)裝置，實(shí)現(xiàn)連續(xù)規(guī)?；a(chǎn)，建立了完整的工藝路線，掌握了多項(xiàng)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的關(guān)鍵技術(shù)，部分指標(biāo)接近或超過國外先進(jìn)水平，已經(jīng)通過了國家驗(yàn)收，具備了進(jìn)一步產(chǎn)業(yè)化放大和推廣的條件。全省能源林面積超過300萬畝，開展了生物柴油的實(shí)驗(yàn)生產(chǎn)，具備了規(guī)模化生產(chǎn)的技術(shù)能力。

建成了國內(nèi)最早的工業(yè)化沼氣項(xiàng)目并獲得了廣泛推廣和應(yīng)用，擁有全球最大的1.5 億立方米/年工業(yè)化沼氣裝置，配套3.6萬千瓦沼氣發(fā)電項(xiàng)目已經(jīng)并網(wǎng)發(fā)電，同時(shí)供40 萬戶居民生活、2 500輛公交和出租車使用。農(nóng)村戶用沼氣達(dá)到361萬戶，普及率18%，大中型沼氣達(dá)到2 360處。

生物質(zhì)發(fā)電總裝機(jī)45萬千瓦居全國前列，年發(fā)電量約10.6億千瓦時(shí)。

目前，河南省生物質(zhì)成型燃料產(chǎn)品產(chǎn)能已超過30萬，年產(chǎn)量20多萬噸，居華中地區(qū)首位，其中建立位于河南省汝州市的生物質(zhì)壓塊燃料生產(chǎn)工程，目前年產(chǎn)生物質(zhì)成型燃料3萬噸，正在形成年產(chǎn)10 萬噸的生產(chǎn)基地，通過示范建設(shè)，建立了壓塊成型燃料生產(chǎn)廠原料最佳收集模式、清潔生產(chǎn)模式、成型燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式，生產(chǎn)電耗為40kW·h/t～50kW·h/t，實(shí)現(xiàn)了壓塊成型燃料的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。建立在洛陽偃師市和河南汝州市的成型燃料設(shè)備生產(chǎn)基地，目前正在形成年產(chǎn)300臺(tái)套的生產(chǎn)能力。

生物制氫方面國內(nèi)還沒有產(chǎn)業(yè)化，近幾年，國內(nèi)少數(shù)學(xué)者主要圍繞提高光合細(xì)菌的光轉(zhuǎn)化效率等方面，著手對(duì)光合細(xì)菌制氫進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，并取得了一些重要進(jìn)展。河南農(nóng)業(yè)大學(xué)在國家自然科學(xué)基金、863計(jì)劃等項(xiàng)目支持下，正在按照生產(chǎn)性工藝條件進(jìn)行太陽能光合生物制氫技術(shù)及相關(guān)機(jī)理的研究，并且已經(jīng)取得了一定的突破，成為河南省重要的制氫技術(shù)儲(chǔ)備。

生物質(zhì)化工產(chǎn)品總產(chǎn)量超過10 萬噸。河南財(cái)鑫集團(tuán)2010年建成纖維乙二醇中試裝置，形成了整套工藝技術(shù)，達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平，正在進(jìn)行萬噸級(jí)產(chǎn)業(yè)化示范；河南宏業(yè)生化2011年建成全球首套生物質(zhì)清潔生產(chǎn)2 萬噸/年糠醛聯(lián)產(chǎn)乙酸裝置，已實(shí)現(xiàn)連續(xù)規(guī)?；a(chǎn)，達(dá)到國際先進(jìn)水平。

河南農(nóng)業(yè)大學(xué)、鄭州大學(xué)、河南能源研究所等一批科研機(jī)構(gòu)有較強(qiáng)的生物質(zhì)能源研發(fā)實(shí)力。

河南省從事生物質(zhì)能研發(fā)和產(chǎn)業(yè)推廣的單位上百家。

2013年，生物質(zhì)能化產(chǎn)品總產(chǎn)值超過100億元。

總體來說，河南省生物質(zhì)能開發(fā)利用起步較早，達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平，其中燃料乙醇、沼氣和秸稈成型燃料等技術(shù)和裝備居國內(nèi)領(lǐng)先地位。

河南省發(fā)展生物質(zhì)能化產(chǎn)業(yè)的總體要求

堅(jiān)持資源開發(fā)與生態(tài)保護(hù)相結(jié)合，以不犧牲農(nóng)業(yè)和糧食、生態(tài)和環(huán)境為出發(fā)點(diǎn)，科學(xué)開發(fā)鹽堿地、“三荒”地等宜能非耕地，規(guī)?；N植新型非糧能源作物與生態(tài)能源林，加強(qiáng)農(nóng)林牧剩余物資源、城市生活垃圾與工業(yè)有機(jī)廢水、廢渣管理，堅(jiān)持梯級(jí)利用、吃干榨凈，建立標(biāo)準(zhǔn)化生物質(zhì)能化原料收儲(chǔ)運(yùn)供應(yīng)體系，推動(dòng)生物質(zhì)能化產(chǎn)業(yè)綠色低碳循環(huán)發(fā)展。

堅(jiān)持頂層設(shè)計(jì)與先行先試相結(jié)合，把握世界生物質(zhì)能化產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向，統(tǒng)籌謀劃國家生物質(zhì)能化發(fā)展的新模式、新途徑，破解關(guān)鍵制約瓶頸和體制機(jī)制障礙，以資源、技術(shù)、市場發(fā)展現(xiàn)狀為前提，在河南先行先試，以點(diǎn)帶面，積極推進(jìn)，努力探索具有示范帶動(dòng)意義的生物質(zhì)能化全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展模式。

堅(jiān)持自主創(chuàng)新與開放合作相結(jié)合，立足現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，整合聚集國內(nèi)研發(fā)力量和專有技術(shù)，強(qiáng)力推進(jìn)生物質(zhì)能化核心技術(shù)開發(fā)，加快關(guān)鍵裝備集成，占領(lǐng)世界生物質(zhì)能化產(chǎn)業(yè)發(fā)展新高地。開展國際交流與合作，合理引進(jìn)國際先進(jìn)技術(shù)、裝備與人才，帶動(dòng)生物質(zhì)能化產(chǎn)業(yè)全面發(fā)展。

堅(jiān)持重點(diǎn)突破與整體推進(jìn)相結(jié)合，以纖維乙醇產(chǎn)業(yè)化為突破重點(diǎn)，推進(jìn)沼氣高值化利用、生物化工和生物質(zhì)能化裝備規(guī)?；a(chǎn)，加快纖維丁醇、航空生物燃料、微藻生物柴油、生物質(zhì)快速熱解制生物燃料等先進(jìn)產(chǎn)品與工藝研發(fā)步伐，整體推進(jìn)生物質(zhì)能化高起點(diǎn)產(chǎn)業(yè)化開發(fā)利用，培育規(guī)模大水平高的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。

堅(jiān)持政府推動(dòng)與市場運(yùn)作相結(jié)合，發(fā)揮政府主導(dǎo)作用，制定積極的產(chǎn)業(yè)政策，引導(dǎo)多種經(jīng)濟(jì)主體投入，扶持生物質(zhì)能化企業(yè)規(guī)?；l(fā)展。建立有效的市場激勵(lì)機(jī)制，營造良好發(fā)展環(huán)境，發(fā)揮市場配置基礎(chǔ)作用，以市場開拓帶動(dòng)生物質(zhì)能化產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。

在發(fā)展目標(biāo)上，充分發(fā)揮河南生物質(zhì)能化開發(fā)利用的資源、技術(shù)和實(shí)踐優(yōu)勢，集聚優(yōu)勢企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)，吸引國內(nèi)外生物質(zhì)能化領(lǐng)域領(lǐng)軍人才，開展生物質(zhì)能化資源梯級(jí)循環(huán)利用，做大做強(qiáng)生物能源裝備制造業(yè)，在全國率先建成規(guī)模最大、實(shí)力最強(qiáng)、技術(shù)最先進(jìn)的生物質(zhì)能化示范區(qū)，全面發(fā)揮示范區(qū)的示范、輻射和帶動(dòng)作用，打造全國的生物質(zhì)能化源科研、裝備制造和推廣應(yīng)用基地，占領(lǐng)世界可再生能源領(lǐng)域新高地。

近期目標(biāo)（2014-2015年）：規(guī)劃投資200 億元以上，新增工業(yè)產(chǎn)值188 億元以上。重點(diǎn)推進(jìn)纖維乙醇產(chǎn)業(yè)化，穩(wěn)定糧食乙醇產(chǎn)量，纖維乙醇生產(chǎn)能力達(dá)到50 萬噸/年，纖維乙二醇等多元醇生產(chǎn)能力達(dá)到10萬噸/年，聯(lián)產(chǎn)糠醛達(dá)到5萬噸/年，新增大中型沼氣生產(chǎn)能力16.5 億立方米。生物柴油總生產(chǎn)能力達(dá)到50萬噸/年，其中高品質(zhì)航空燃油占10%以上。新增年產(chǎn)5～10 萬噸的成型燃料生產(chǎn)基地2個(gè)，生物質(zhì)成型燃料生產(chǎn)能力達(dá)100萬噸；初步奠定生物質(zhì)能化示范省產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，確立生物質(zhì)能化發(fā)展基本模式。

中期目標(biāo)（2016-2020年）：規(guī)劃投資1 000 億元以上，新增工業(yè)產(chǎn)值1 600億元以上，其中裝備制造700億元。纖維乙醇生產(chǎn)能力達(dá)到300 萬噸/年，纖維乙二醇等多元醇生產(chǎn)能力達(dá)到50萬噸/年，聯(lián)產(chǎn)糠醛達(dá)到50萬噸/年，新增大中型沼氣生產(chǎn)能力62億立方米。生物柴油總生產(chǎn)能力達(dá)到400 萬噸/年，其中高品質(zhì)航空燃油占30%以上。建成500 個(gè)左右的生物質(zhì)成型燃料加工點(diǎn)，形成約250萬噸的生產(chǎn)能力。帶動(dòng)生物質(zhì)能化技術(shù)升級(jí)，基本建成國家生物質(zhì)能化示范省。

河南省生物質(zhì)能化產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的重點(diǎn)任務(wù)

重點(diǎn)發(fā)展纖維乙醇、纖維乙二醇、纖維柴油、糠醛、沼氣，實(shí)施醇電、醇?xì)狻⒋挤?、醇化多形式?lián)產(chǎn)，著力提升農(nóng)林剩余物的資源化利用水平；積極建設(shè)工業(yè)、畜牧業(yè)、農(nóng)村大中型沼氣工程，提高城鄉(xiāng)有機(jī)垃圾資源化利用水平，加快構(gòu)建新型農(nóng)村社區(qū)配套的分布式生物能源體系；積極拓展生物質(zhì)化工，初步形成規(guī)模化的生物化工產(chǎn)業(yè)鏈；完善生物質(zhì)成型燃料體系的原料收集、儲(chǔ)存、預(yù)處理到成型燃料生產(chǎn)、配送和應(yīng)用的整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈，積極推進(jìn)生物質(zhì)成型燃料的產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?；a(chǎn)及應(yīng)用模式，開拓生物質(zhì)成型燃料應(yīng)用新途徑，大規(guī)模進(jìn)行燃油、燃?xì)馓娲鷳?yīng)用，與煤炭形成相當(dāng)競爭力；大力推進(jìn)生物質(zhì)能化裝備產(chǎn)業(yè)；積極探索開展航空生物燃料、微藻生物柴油、快速熱解制生物燃料等先進(jìn)生物燃料技術(shù)示范。

（一）纖維乙醇產(chǎn)業(yè)化

在纖維乙醇產(chǎn)業(yè)化方面，圍繞纖維乙醇生產(chǎn)，著力提升纖維乙醇生產(chǎn)和綜合利用技術(shù)水平、裝備和自動(dòng)化水平，能源利用轉(zhuǎn)化效率和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)達(dá)到國際領(lǐng)先水平。形成包括科技研發(fā)、裝備制造、工程設(shè)計(jì)建設(shè)、生產(chǎn)運(yùn)營、人才培養(yǎng)和隊(duì)伍建設(shè)在內(nèi)的完整產(chǎn)業(yè)體系；形成秸桿采集、儲(chǔ)存、調(diào)運(yùn)、纖維素酶生產(chǎn)和配送、纖維乙醇生產(chǎn)與集中脫水加工等較為完備的生產(chǎn)經(jīng)營管理模式，實(shí)現(xiàn)纖維乙醇產(chǎn)業(yè)化重大突破。

1.纖維乙醇產(chǎn)業(yè)化步驟

發(fā)揮天冠、中石化、中石油等能源骨干企業(yè)人才、技術(shù)、資金、管理和市場優(yōu)勢，不斷提高生物質(zhì)資源能源化轉(zhuǎn)化效率，實(shí)現(xiàn)不同原料、不同規(guī)模、不同產(chǎn)品梯級(jí)開發(fā)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。因地制宜，結(jié)合城鎮(zhèn)化和新農(nóng)村建設(shè)，以產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)為依托，采取不同產(chǎn)品結(jié)構(gòu)模式，設(shè)計(jì)建設(shè)3～10萬噸不同規(guī)模纖維乙醇廠。實(shí)施沼渣和爐灰還田，保持土地資源和糧食生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展。

——采取“醇—?dú)狻蹦Ｊ浇ㄔO(shè)纖維乙醇工廠，實(shí)現(xiàn)木質(zhì)纖維素分類利用，纖維素生產(chǎn)乙醇，半纖維素生產(chǎn)沼氣聯(lián)產(chǎn)，木質(zhì)素殘?jiān)l(fā)電供熱。

——結(jié)合現(xiàn)有秸稈電廠，采取“醇—電”聯(lián)產(chǎn)模式，首先利用秸稈中的纖維素生產(chǎn)乙醇，剩余木質(zhì)素廢渣作為電廠燃料和半纖維素等產(chǎn)生的沼氣聯(lián)產(chǎn)發(fā)電，重點(diǎn)解決醇、氣、電一體化技術(shù)和裝備系統(tǒng)集成。

——在糠醛和木糖（醇）生產(chǎn)集中地區(qū)，整合糠醛、木糖（醇）生產(chǎn)規(guī)模，以玉米芯為原料，首先用半纖維素生產(chǎn)糠醛或木糖（醇），剩余糠醛或木糖渣中纖維素生產(chǎn)乙醇，剩余木質(zhì)素作為燃料發(fā)電，實(shí)現(xiàn)纖維乙醇、糠醛（木糖）和發(fā)電聯(lián)產(chǎn)，提升原料資源利用效率，解決生產(chǎn)環(huán)節(jié)污染問題，實(shí)現(xiàn)“醇—化—電”一體化發(fā)展新模式。

2.實(shí)施關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新工程

——開展纖維素酶生產(chǎn)技術(shù)提升研究，不斷提高菌種產(chǎn)酶效率，提升自控水平，進(jìn)一步降低纖維素酶生產(chǎn)和使用成本，建設(shè)配套生產(chǎn)和供應(yīng)基地。

實(shí)施關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新工程，重點(diǎn)開展纖維素酶生產(chǎn)、原料預(yù)處理、酶解發(fā)酵三大關(guān)鍵步驟技術(shù)攻關(guān)，進(jìn)一步提高纖維乙醇的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性。

——加大能源植物優(yōu)選培育和能源作物基地建設(shè)力度，利用河南省未開發(fā)荒地，種植能源作物，提高原料畝產(chǎn)和纖維素含量，開展規(guī)?；茉醋魑锓N植。

——依托車用生物燃料技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，整合高?；A(chǔ)研究資源，重點(diǎn)解決纖維素酶、木聚糖酶等多酶系生產(chǎn)菌種構(gòu)建，篩選優(yōu)化高效、耐逆菌株，提高纖維素酶生產(chǎn)效率和發(fā)酵酶活，提高多酶系酶解效率，實(shí)現(xiàn)纖維素酶生產(chǎn)和使用成本大幅降低。

——構(gòu)建高效、長壽命、高耐受性代謝工程菌株，選育馴化適合工業(yè)化生產(chǎn)的混合糖發(fā)酵菌株，實(shí)現(xiàn)纖維素、半纖維素共同發(fā)酵生產(chǎn)乙醇，提高原料轉(zhuǎn)化乙醇效率，建設(shè)萬噸級(jí)技術(shù)示范工程。

——開發(fā)連續(xù)高效低能耗預(yù)處理技術(shù)和設(shè)備、提升同步糖化發(fā)酵、蒸餾濃縮耦合等工藝技術(shù)水平，形成3～10 萬噸工藝技術(shù)包。

（二）沼氣利用與農(nóng)村新能源體系建設(shè)

1.工業(yè)大中型沼氣與高值化利用

實(shí)施纖維乙醇-沼氣聯(lián)產(chǎn)，提升食品、輕工、化工、生物醫(yī)藥等行業(yè)的廢渣、廢液聯(lián)產(chǎn)沼氣水平，重點(diǎn)建設(shè)日產(chǎn)5萬m3、10萬m3以上的大規(guī)模工業(yè)化沼氣工程，通過高溫全混厭氧發(fā)酵、中溫上流式厭氧污泥床、膨脹顆粒污泥床相結(jié)合的工藝提高厭氧發(fā)酵COD去除率、擴(kuò)大沼氣消化液資源化利用規(guī)模，降低有機(jī)廢水好氧處理的負(fù)荷。開展以沼氣綜合利用為核心的企業(yè)泛能網(wǎng)示范，提高能源利用效率，減少污染物排放。鼓勵(lì)沼氣規(guī)?；a(chǎn)生物天然氣入站入網(wǎng)，壓縮生物天然氣（CBNG）用作車用燃?xì)狻⒕用裼脷饧鞍l(fā)電。

工業(yè)大中型沼氣主要圍繞纖維乙醇、生物化工、食品等高濃度有機(jī)廢水、廢渣排放企業(yè)，按照集中就近原則，合理布局，優(yōu)先配套建設(shè)分布式能源供應(yīng)系統(tǒng)。

2.農(nóng)村大中型沼氣和農(nóng)村新能源體系建設(shè)

按照堅(jiān)持走集約、智能、綠色、低碳的新型城鎮(zhèn)化道路的要求，將生態(tài)文明理念和原則全面融入新型農(nóng)村社區(qū)，構(gòu)建農(nóng)村新能源體系。以大中型沼氣建設(shè)為核心，加快農(nóng)村能源消費(fèi)升級(jí)，為新農(nóng)村建設(shè)提供高品位的清潔能源，提高農(nóng)村居民生活質(zhì)量，改善居住環(huán)境，推進(jìn)生物能源鎮(zhèn)（社區(qū)）示范，推動(dòng)綠色、健康、生態(tài)文明的新型農(nóng)村社區(qū)建設(shè)。依托大型養(yǎng)殖企業(yè)或利用秸稈建設(shè)大型沼氣集中供氣工程，并在條件具備的社區(qū)試點(diǎn)沼氣分布式能源，實(shí)現(xiàn)氣、電、熱聯(lián)供。開展農(nóng)村微電網(wǎng)示范，探索可持續(xù)的運(yùn)營模式。開展太陽能熱水系統(tǒng)和地?zé)崮懿膳⑻峁┥顭崴痉俄?xiàng)目建設(shè)。根據(jù)各地資源條件，開展沼氣、小水電、太陽能、地?zé)崮堋L(fēng)能等多種能源組合的用能方式示范，探索適宜中部地區(qū)的農(nóng)村能源發(fā)展模式，推動(dòng)農(nóng)村新能源體系建設(shè)。

3.城市生活垃圾沼氣

在省轄市或地區(qū)性中心城市，結(jié)合城市污水和有機(jī)垃圾收集，建設(shè)大型或超大型工業(yè)沼氣工程。對(duì)生活垃圾進(jìn)行二次集中分類處理，構(gòu)建“有機(jī)廢棄物—厭氧發(fā)酵—沼氣發(fā)電—沼液沼渣制肥”等循環(huán)經(jīng)濟(jì)鏈條。在建或新建垃圾填埋場配套建設(shè)填埋氣回收裝置生產(chǎn)沼氣，鼓勵(lì)大中型垃圾填埋場建設(shè)沼氣發(fā)電機(jī)組。

4.生物質(zhì)熱解氣化

以城市廢棄物和農(nóng)村生物質(zhì)廢棄物為對(duì)象，結(jié)合工業(yè)園區(qū)的能源需求，建立熱電氣聯(lián)供的生物質(zhì)燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)示范工程。大力推行區(qū)域集中處理模式和循環(huán)經(jīng)濟(jì)園、工業(yè)園等園區(qū)模式，選取已經(jīng)啟動(dòng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)程序的項(xiàng)目作為示范工程，真正做到科技與需求相結(jié)合、技術(shù)與產(chǎn)業(yè)相結(jié)合。提高生物質(zhì)氣化技術(shù)水平，限制生物質(zhì)氣化產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)主要原因是技術(shù)仍處于較低水平，未來的發(fā)展首先要解決技術(shù)問題，包括加強(qiáng)生物質(zhì)氣化基礎(chǔ)理論研究，提高氣化爐工作效率、燃?xì)鈨艋剩岣哐b備系統(tǒng)穩(wěn)定性，增強(qiáng)系統(tǒng)自動(dòng)化程度，完善產(chǎn)業(yè)鏈各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，打造生物質(zhì)氣化技術(shù)流水線生產(chǎn)。擴(kuò)展氣化技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，不但要將生物質(zhì)氣化技術(shù)應(yīng)用于木質(zhì)生物質(zhì)原料，還需根據(jù)生物質(zhì)原料來源及單位用途，發(fā)展適于工業(yè)生物質(zhì)、農(nóng)業(yè)生物質(zhì)、城市生活垃圾等多元生物質(zhì)氣化技術(shù)，并根據(jù)用途發(fā)展高品質(zhì)燃?xì)饧夹g(shù)、氣化供熱、發(fā)電、制冷等多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)。實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)氣化技術(shù)產(chǎn)業(yè)裝備生產(chǎn)的規(guī)?；?，提高裝備的設(shè)計(jì)水平，擴(kuò)大裝備的生產(chǎn)規(guī)模，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、大型化，并完善上下游相關(guān)企業(yè)單位，實(shí)現(xiàn)裝備技術(shù)的自主化設(shè)計(jì)制造，取得自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，構(gòu)建完整的生物質(zhì)氣化技術(shù)裝備設(shè)計(jì)與制造產(chǎn)業(yè)鏈。

5.生物質(zhì)制氫

河南省乃至我國的生物制氫技術(shù)尚未完全成熟，在大規(guī)模應(yīng)用之前尚需深入研究。目前需要解決的問題還很多，如高效產(chǎn)氫菌種的篩選，產(chǎn)氫酶活性的提高，產(chǎn)氫反應(yīng)器的優(yōu)化設(shè)計(jì)，最佳反應(yīng)條件的選擇等。生物制氫技術(shù)利用可再生資源，特別是利用有機(jī)廢水廢物為原料來生產(chǎn)氫氣，既保護(hù)了環(huán)境，又生產(chǎn)了清潔能源，隨著新技術(shù)的不斷開發(fā)，生物制氫技術(shù)將逐步中試和投產(chǎn)，成為解決能源和環(huán)境問題的關(guān)鍵技術(shù)產(chǎn)業(yè)之一。

（三）成型燃料產(chǎn)業(yè)化

在成型燃料產(chǎn)業(yè)化方面，發(fā)揮河南省科學(xué)院能源研究所有限公司、農(nóng)業(yè)部可再生能源重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室、河南省生物質(zhì)能源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、河南省秸稈能源化利用工程技術(shù)研究中心等科研院所的人才和技術(shù)優(yōu)勢，依托河南省秋實(shí)新能源有限公司、河南奧科新能源發(fā)展有限公司、河南偃師新峰機(jī)械有限公司等企業(yè)，加大生物質(zhì)成型燃料的關(guān)鍵技術(shù)突破和產(chǎn)業(yè)化推廣。完善生物質(zhì)成型燃料原料、工藝、產(chǎn)品、應(yīng)用等環(huán)節(jié)，建設(shè)原料收儲(chǔ)運(yùn)模式，優(yōu)化組合工藝生產(chǎn)線、降低能耗、提高自動(dòng)化控制程度，加大推廣力度和規(guī)模。

1.成型燃料產(chǎn)業(yè)化步驟

——根據(jù)河南省不同地域的生物質(zhì)原料分布產(chǎn)出規(guī)律，結(jié)合生物質(zhì)成型燃料生產(chǎn)模式及生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際情況，開展收儲(chǔ)運(yùn)的理論研究和試驗(yàn)示范，建立生物質(zhì)原料的收儲(chǔ)運(yùn)模式，解決農(nóng)林生物質(zhì)原料收儲(chǔ)運(yùn)成本費(fèi)用問題。建立健全農(nóng)林生物質(zhì)原料收儲(chǔ)運(yùn)服務(wù)體系，建立適宜不同區(qū)域、不同規(guī)模、不同生產(chǎn)方式的農(nóng)林生物質(zhì)原料收儲(chǔ)運(yùn)體系。在河南省有代表性的區(qū)域，建成規(guī)模不小于5萬噸/年的成型燃料收儲(chǔ)運(yùn)生產(chǎn)示范體系。

——研究生物質(zhì)物料特性參數(shù)、生物質(zhì)成型過程特性參數(shù)以及成型產(chǎn)品特性參數(shù)在線式數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)，保證生物質(zhì)成型燃料全生產(chǎn)系統(tǒng)的智能化控制，保證成型系統(tǒng)穩(wěn)定持續(xù)運(yùn)行。將生產(chǎn)系統(tǒng)穩(wěn)定生產(chǎn)時(shí)間提高到5 000小時(shí)/年，實(shí)現(xiàn)工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)。

——根據(jù)河南省不同地域原料特性，開發(fā)出以木本原料為主的高產(chǎn)能、低能耗的顆粒燃料成型機(jī)組，單機(jī)生產(chǎn)規(guī)模達(dá)到3-5噸/小時(shí)，成型燃料生產(chǎn)電耗達(dá)到60kW·h以下；配套設(shè)備完整匹配，形成一體化連續(xù)生產(chǎn)能力，示范生產(chǎn)線規(guī)模達(dá)到1 萬噸/年；選擇代表性區(qū)域，建成年產(chǎn)2 萬噸以上顆粒燃料示范生產(chǎn)基地。

——根據(jù)河南省不同地域原料特性，開發(fā)出以草本原料為主的高產(chǎn)能、低能耗的塊狀成型燃料成型機(jī)組，單機(jī)生產(chǎn)規(guī)模達(dá)到3-5噸/h，成型燃料生產(chǎn)電耗達(dá)到40kW·h以下；配套設(shè)備完整匹配，形成一體化連續(xù)生產(chǎn)能力，示范生產(chǎn)線規(guī)模達(dá)到3 萬噸/年；選擇代表性區(qū)域，建成年產(chǎn)5 萬噸以上顆粒燃料示范生產(chǎn)基地。

2.成型燃料規(guī)?；娲茉搓P(guān)鍵技術(shù)與工程示范

針對(duì)目前生物質(zhì)成型燃料在燃料利用環(huán)節(jié)存在能源轉(zhuǎn)化效率不高、應(yīng)用規(guī)模小，高效綜合利用及清潔燃燒技術(shù)水平不高等問題，開展成型燃料氣化清潔燃燒關(guān)鍵技術(shù)設(shè)備研發(fā)和推廣，從而實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)成型燃料的高效清潔燃燒利用，規(guī)模化替代燃油、燃?xì)獾惹鍧嵢剂稀?/p>

——研發(fā)成型燃料高效氣化及清潔燃燒關(guān)鍵技術(shù)，開發(fā)生物質(zhì)成型燃料沸騰氣化燃燒爐、大型高效氣化爐，研制低熱值燃?xì)飧咝紵拔廴究刂萍夹g(shù)，取得生物質(zhì)氣化系統(tǒng)與工業(yè)窯爐耦合調(diào)控技術(shù)。燃燒設(shè)備規(guī)模達(dá)到MW 級(jí)，能源轉(zhuǎn)換效率達(dá)到75%，各項(xiàng)環(huán)保指標(biāo)達(dá)到燃油或燃?xì)鉅t窯排放指標(biāo)。建設(shè)年消耗千噸的生物質(zhì)成型燃料的氣化燃燒替代工業(yè)窯爐燃料的示范工程，實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)能源在工業(yè)窯爐上應(yīng)用的突破。

（四）開發(fā)相關(guān)生物化工及綜合利用產(chǎn)品

積極推進(jìn)生物化工產(chǎn)品技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)化示范，實(shí)現(xiàn)對(duì)石油、天然氣、煤炭等化石資源的替代。圍繞纖維乙醇的副產(chǎn)物如二氧化碳、木質(zhì)素等開展綜合利用，提高產(chǎn)品的附加值；開展纖維質(zhì)原料制取乙二醇項(xiàng)目產(chǎn)業(yè)化示范；拓展生物乙烯及下游產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈，開拓乙醇深加工新產(chǎn)業(yè)鏈；開發(fā)生物丁醇和生物柴油相關(guān)生物化工品。

1.二氧化碳基生物降解材料和化學(xué)品

加強(qiáng)高活性、安全、低成本催化體系研究，突破反應(yīng)條件溫和、環(huán)境友好的聚合工藝和非溶劑法提取技術(shù)，開展二氧化碳基生物降解材料及下游制品的產(chǎn)業(yè)化示范。積極研發(fā)二氧化碳與甲醇一步法合成碳酸二甲酯等關(guān)鍵技術(shù)，重點(diǎn)發(fā)展聚碳酸亞丙酯樹脂、碳酸二甲酯、聚碳酸酯、發(fā)泡材料和阻隔材料等深加工產(chǎn)品。

2.纖維乙二醇、丙二醇、丁醇、糠醛下游產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化

依托天冠、財(cái)鑫等在生物化工技術(shù)研發(fā)方面具有優(yōu)勢的大型企業(yè)集團(tuán)，開展纖維質(zhì)糖平臺(tái)為基礎(chǔ)的生物化工醇技術(shù)攻關(guān)和產(chǎn)業(yè)化示范，重點(diǎn)發(fā)展纖維乙二醇、丁醇等高附加值產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化示范。依托宏業(yè)生化發(fā)展糠醛下游深加工產(chǎn)業(yè)鏈包括乙酰丙酸、糠醇、二甲基呋喃、四氫呋喃、呋喃樹脂等。

開展纖維乙二醇等多元醇生產(chǎn)技術(shù)優(yōu)化改進(jìn)和產(chǎn)業(yè)化示范，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品收率、質(zhì)量，正在建設(shè)萬噸級(jí)產(chǎn)業(yè)化示范裝置，到2015年完成10 萬噸級(jí)乙二醇、丙二醇生產(chǎn)裝置，到2020年形成50萬噸生產(chǎn)能力。

開展纖維素水解物生產(chǎn)丁醇菌種的選育（葡萄糖木糖共利用），推進(jìn)細(xì)胞表面固定化技術(shù)及其反應(yīng)器的開發(fā)，采用反應(yīng)-吸附耦合的過程集成研究，縮短發(fā)酵周期，提高產(chǎn)物濃度和分離效率，2015年完成2萬噸級(jí)纖維丁醇示范，2020年形成10萬噸/年纖維丁醇生產(chǎn)能力。

開展以糠醛為原料的乙酰丙酸、糠醇、二甲基呋喃、四氫呋喃、呋喃樹脂等產(chǎn)品的深度開發(fā)，2015年建成連續(xù)化和規(guī)?；a(chǎn)基地，2020年形成年加工50萬噸糠醛生產(chǎn)規(guī)模。

3.生物乙烯及下游產(chǎn)品

開展乙醇高效催化制乙烯產(chǎn)業(yè)化示范。著力突破乙醇脫水制備乙烯催化劑關(guān)鍵技術(shù)，提高催化劑的選擇性、壽命和催化效率，實(shí)現(xiàn)生物乙醇生產(chǎn)乙烯工藝的長周期、低成本、穩(wěn)定運(yùn)行。完善提升乙烯-聚乙烯-塑料制品和乙烯-環(huán)氧丙烷-乙二醇-聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET）兩條產(chǎn)業(yè)鏈，大力發(fā)展塑料制品、包裝材料和高端服裝面料。

4.木質(zhì)素高值化開發(fā)利用產(chǎn)品

提高木質(zhì)素綜合利用水平，重點(diǎn)開發(fā)膠粘劑、有機(jī)緩釋肥料、木質(zhì)素復(fù)合材料、水泥保濕劑、高值燃料等產(chǎn)品，拓展其在化工、農(nóng)林、建筑等領(lǐng)域的應(yīng)用范圍。

（五）微生物柴油產(chǎn)業(yè)化

根據(jù)國內(nèi)外現(xiàn)有研究成果，結(jié)合綠色化和生物精煉概念的理念，實(shí)現(xiàn)微生物柴油的產(chǎn)業(yè)化。微藻等微生物養(yǎng)殖和生產(chǎn)生物柴油技術(shù)實(shí)現(xiàn)重大突破，開展萬噸級(jí)工業(yè)化示范。集合微藻等微生物優(yōu)良品種選育、高效轉(zhuǎn)化、規(guī)?；B(yǎng)殖、油脂提取精煉等核心技術(shù)，開展工業(yè)化養(yǎng)殖、生產(chǎn)示范，實(shí)現(xiàn)微生物柴油和副產(chǎn)品的多聯(lián)產(chǎn)。

1.木質(zhì)纖維素生物質(zhì)的綜合處理技術(shù)

木質(zhì)纖維素生物質(zhì)主要成分為纖維素、半纖維素和木質(zhì)素，經(jīng)過一定的物理/化學(xué)處理，木質(zhì)纖維素糖化，用于微生物的培養(yǎng)。副產(chǎn)物中的糠醛等物質(zhì)會(huì)影響微生物的生長和代謝，綜合的處理技術(shù)目標(biāo)是將這些副產(chǎn)物控制在最低的水平，同時(shí)達(dá)到最高的降解效率。酸堿和離子液等化學(xué)處理要配合溫度、壓力，適度的破碎要配合微波、超聲、蒸汽爆破技術(shù)，從而達(dá)到能量消耗最小，水解產(chǎn)物變性最少的效果。這些處理技術(shù)綜合起來需要針對(duì)不同物料有序?qū)嵤?/p>

2.產(chǎn)油微生物脂類代謝的遺傳調(diào)控

對(duì)于產(chǎn)油微生物油脂過量積累的機(jī)制當(dāng)前還停留在生化水平上。利用基因組學(xué)、蛋白組學(xué)和轉(zhuǎn)錄組學(xué)技術(shù)，研究產(chǎn)油微生物脂肪代謝的基因調(diào)控機(jī)制，通過對(duì)某些關(guān)鍵基因?qū)嵤┻z傳修飾，使其朝著人為設(shè)定的代謝流方向發(fā)展，最大限度的發(fā)揮轉(zhuǎn)化作用。理解脂肪代謝的基因調(diào)控原理還有利于通過不同發(fā)酵模式調(diào)控油脂積累，有利于更好的利用工業(yè)廢棄物生產(chǎn)油脂，有利于通過培養(yǎng)基營養(yǎng)限制調(diào)控脂肪的積累，有利于利用小分子誘導(dǎo)物調(diào)控細(xì)胞的繁殖和脂肪積累。

3.微生物柴油原位轉(zhuǎn)酯技術(shù)

傳統(tǒng)的微生物柴油生產(chǎn)周期長、成本高，而且打破微生物堅(jiān)實(shí)細(xì)胞壁的操作很難實(shí)施?；谖⒃宓任⑸锷锊裼蜕a(chǎn)的周期分析顯示，90%的能耗是用在微藻的油的提取工序上，表明油的提取工藝的進(jìn)步將大大影響生產(chǎn)成本，決定著生物柴油加工產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。近期“原位”轉(zhuǎn)酯方法用于藻類生物產(chǎn)油生產(chǎn)受到密切關(guān)注，這種在細(xì)胞內(nèi)酯類與醇類接觸直接發(fā)生轉(zhuǎn)酯反應(yīng)，而不需要將脂類提取出來再與其發(fā)生反應(yīng)。這種直接轉(zhuǎn)酯技術(shù)，不僅能夠用于微生物的純培養(yǎng)物，同時(shí)有效適用混合培養(yǎng)產(chǎn)物的生物柴油生產(chǎn)。研究顯示，原位轉(zhuǎn)酯技術(shù)能夠降低樣品中的磷脂的量，甚至達(dá)到不能檢出的水平。生物質(zhì)的含水量會(huì)極大的影響油脂的提取率，而小球藻原位轉(zhuǎn)酯研究發(fā)現(xiàn)，適當(dāng)增加轉(zhuǎn)酯反應(yīng)底物醇的比例能夠從含水量較大的生物質(zhì)中獲得較高產(chǎn)率的生物柴油，將大大減少微生物生物柴油的能量消耗和設(shè)備投入，明顯降低生產(chǎn)成本。

4.生物精煉概念下的微生物柴油生產(chǎn)技術(shù)體系

木質(zhì)纖維素物質(zhì)來源廣泛，如果在處理過程中將某些附加值較高的化學(xué)提取出來將會(huì)大大提高收益。同時(shí)，將微生物菌體所含的營養(yǎng)物質(zhì)充分利用也會(huì)大大節(jié)省原料成本，例如將酵母菌提油后的殘?jiān)?jīng)過加工脫除抗?fàn)I養(yǎng)因子后再用到微生物培養(yǎng)基的配制，可以節(jié)省大量含氮營養(yǎng)添加物。轉(zhuǎn)酯反應(yīng)的副產(chǎn)物甘油可以提純后加工成丙二醇，后者是一種附加值更高的化學(xué)原料，甚至粗甘油用于培養(yǎng)基添加會(huì)提高微生物油脂的積累。廢水處理可以用厭氧發(fā)酵生產(chǎn)甲烷或氫氣，也可以通過微藻培養(yǎng)回用有機(jī)營養(yǎng)物。

5.生物柴油相關(guān)生物化工品

積極利用生物柴油副產(chǎn)品甘油，采用高活性、高選擇性的催化劑，突破反應(yīng)熱移除、微生物法二羥基丙酮等關(guān)鍵技術(shù)，重點(diǎn)開發(fā)環(huán)氧氯丙烷、乙二醇、丙二醇、十六碳酸甲酯、二羥基丙酮（DHA）等高附加值精細(xì)化工產(chǎn)品，拓展其在醫(yī)藥、化工、食品等領(lǐng)域應(yīng)用范圍，實(shí)現(xiàn)資源高效綜合利用。

6.生物質(zhì)乙酰丙酸平臺(tái)化合物

完成以玉米秸稈為原料水解生產(chǎn)乙酰丙酸工藝的優(yōu)化設(shè)計(jì)與中試，解決生產(chǎn)過程設(shè)備腐蝕問題，完成乙酰丙酸的分離純化工藝，完成乙酰丙酸的衍生物乙酰丙酸乙酯的生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)，將生物質(zhì)高效轉(zhuǎn)變?yōu)橐阴１岬绕脚_(tái)化合物。完成千噸級(jí)的生物質(zhì)水解生產(chǎn)乙酰丙酸聯(lián)產(chǎn)糠醛工藝、乙酰丙酸酯化工藝中試裝置的建設(shè)及運(yùn)，完成放大級(jí)的生物質(zhì)水解的生產(chǎn)乙酰丙酸工藝包的開發(fā)設(shè)計(jì)。

7.生物質(zhì)間接液體燃料

開展生物質(zhì)間接液化技術(shù)及產(chǎn)品開發(fā)，利用生物質(zhì)先氣化成合成氣（由CO和H2組成的混合氣體）、然后再將合成氣液化得到的產(chǎn)品，如甲醇、二甲醚、費(fèi)托汽柴油等，逐步建立中試及示范工程。

8.生物質(zhì)納米材料

以生物質(zhì)作為原料合成碳基納米材料、多孔碳材料及復(fù)合材料，所制備的納米材料具有優(yōu)異的固碳效率、催化性質(zhì)和電化學(xué)性質(zhì)，使其在催化劑載體、固碳、吸附、儲(chǔ)氣、電極、燃料電池和藥物傳遞等領(lǐng)域潛在重要應(yīng)用，使其成為合成技術(shù)研究的熱點(diǎn)。

（六）強(qiáng)化生物質(zhì)能化裝備產(chǎn)業(yè)化與基地建設(shè)

圍繞生物質(zhì)能化產(chǎn)品規(guī)?；_發(fā)利用，依托特色產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)，發(fā)揮骨干裝備制造企業(yè)的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和技術(shù)優(yōu)勢，加強(qiáng)與國內(nèi)外優(yōu)勢生物質(zhì)能化裝備企業(yè)和專業(yè)科研院所合作，整合上下游企業(yè)，完善特色生物質(zhì)能化裝備產(chǎn)業(yè)鏈。突出集成設(shè)計(jì)、智能控制、綠色制造和關(guān)鍵總成技術(shù)突破，培育一批具有系統(tǒng)成套、工程承包、維修改造、備件供應(yīng)、設(shè)備租賃、再制造等總承包能力的生物質(zhì)能化裝備大型企業(yè)集團(tuán)，建設(shè)一批特色鮮明、技術(shù)先進(jìn)、在全國有重要影響的生物質(zhì)能化裝備基地。

1.農(nóng)林原料收儲(chǔ)運(yùn)裝備

以洛陽、許昌等農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)為重點(diǎn)，集合國內(nèi)先進(jìn)農(nóng)林機(jī)械制造企業(yè)，引進(jìn)國外先進(jìn)制造技術(shù)，骨干企業(yè)，重點(diǎn)突破秸稈剪切、拉伸、壓縮成型等基礎(chǔ)共性技術(shù)，大力發(fā)展稻麥撿拾大中型打捆機(jī)、玉米秸稈收割調(diào)質(zhì)鋪條機(jī)、棉稈聯(lián)合收割機(jī)、能源林木收獲機(jī)械、高效粉碎機(jī)械與成型機(jī)等重大整機(jī)產(chǎn)品，帶動(dòng)相關(guān)零部件產(chǎn)業(yè)配套發(fā)展，切實(shí)提高生物質(zhì)收集、裝載、運(yùn)輸、儲(chǔ)藏的高效性和通用性。

2.纖維乙醇成套裝備

以南陽新能源產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)為重點(diǎn)，依托天冠集團(tuán)現(xiàn)有纖維乙醇成套裝備，集成國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)，加大設(shè)計(jì)研發(fā)力度，加快推進(jìn)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的纖維乙醇成套裝備技術(shù)提升，打造世界領(lǐng)先的纖維乙醇成套裝備制造基地。重點(diǎn)開發(fā)原料預(yù)處理低溫低壓、大型連續(xù)汽爆技術(shù)和裝備，纖維素酶大型、高效生產(chǎn)技術(shù)和裝備，大型高效連續(xù)酶解發(fā)酵技術(shù)和裝備，高抗堵蒸餾及熱耦合干燥成套裝備，木質(zhì)素燃燒高效能量轉(zhuǎn)化裝備。2015年前形成年總裝10套3～10萬噸級(jí)纖維乙醇成套裝備能力。2020年形成年總裝300萬噸纖維乙醇成套裝備能力。

3.沼氣生產(chǎn)及沼氣發(fā)電成套裝備

以南陽新能源、鄭州經(jīng)濟(jì)技術(shù)、安陽高新技術(shù)和長葛市等產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)為重點(diǎn)，依托天冠集團(tuán)、森源集團(tuán)等骨干企業(yè)，加快發(fā)展有機(jī)廢棄物高效率厭氧消化及沼氣生產(chǎn)、沼氣制取生物天然氣、民用沼氣加壓輸送、撬裝式CNG加氣站以及生物天然氣分布式能源集成等成套裝備。加強(qiáng)與美國通用、德國西門子和日本三菱等國外優(yōu)勢企業(yè)合資合作，大力發(fā)展2 000千瓦以上大型沼氣發(fā)電技術(shù)和裝備。在南陽形成大型工業(yè)沼氣成套裝備基地，在許昌和周口形成農(nóng)村大中型沼氣成套裝備基地，在鄭州形成生物天然氣分布式能源與CNG 加氣成套裝備基地，在安陽形成城市有機(jī)垃圾沼氣成套裝備基地。

4.生物質(zhì)成型燃料及其高效利用成套裝備

依托河南省科學(xué)院能源研究所有限公司、河南秋實(shí)新能源有限公司等，建成成型燃料成套生產(chǎn)設(shè)備和生物質(zhì)熱解氣化、高效燃燒及生物質(zhì)成型燃料氣炭油聯(lián)產(chǎn)設(shè)備加工生產(chǎn)基地。

5.生物柴油和生物熱解技術(shù)裝備

依托中石化、中石油集團(tuán)先進(jìn)生物柴油和航空生物燃料技術(shù)，發(fā)揮洛陽、商丘裝備制造業(yè)優(yōu)勢，加快發(fā)展水力空化、臨界態(tài)甲醇酯化等新型生物柴油裝備，形成成套生產(chǎn)能力。加快開發(fā)生物質(zhì)快速熱解、生物油催化加氫生產(chǎn)車用燃料技術(shù)和裝備。

6.生物化工產(chǎn)品關(guān)鍵裝備

依托河南財(cái)鑫集團(tuán)、華東理工大學(xué)、天津大學(xué)，設(shè)計(jì)研發(fā)優(yōu)化改進(jìn)秸稈制乙二醇等多元醇高效預(yù)處理、糖化、連續(xù)氫化裂解反應(yīng)器和節(jié)能精餾分離等關(guān)鍵設(shè)備。

依托河南天冠集團(tuán)、鄭州大學(xué)、清華大學(xué)、浙江大學(xué)、中山大學(xué)、中科院上海生命科學(xué)研究院等，設(shè)計(jì)研發(fā)優(yōu)化二氧化碳降解塑料反應(yīng)釜、脫揮擠出造粒、產(chǎn)品改性等關(guān)鍵設(shè)備，生物柴油副產(chǎn)物甘油制1，3-丙二醇反應(yīng)自控流加、膜法分離、脫鹽、濃縮、真空精餾等關(guān)鍵設(shè)備，纖維丁醇發(fā)酵分離耦合反應(yīng)器、離交樹脂產(chǎn)物分離等關(guān)鍵設(shè)備。

依托宏業(yè)生化、河南省科學(xué)院能源研究所、中科院廣州能源所、山東省科學(xué)院，設(shè)計(jì)低溫低壓精餾塔、液相管式推流反應(yīng)器、高效多級(jí)蒸發(fā)等關(guān)鍵設(shè)備；改進(jìn)廢液無公害化處理、高效分散造粒、低分子量差分離等關(guān)鍵裝備。

7.生物柴油和生物熱解技術(shù)裝備

依托中石化、中石油集團(tuán)先進(jìn)生物柴油和航空生物燃料技術(shù)，發(fā)揮洛陽裝備制造業(yè)優(yōu)勢，加快發(fā)展水力空化、臨界態(tài)甲醇酯化等新型生物柴油裝備，形成成套生產(chǎn)能力。加快開發(fā)生物質(zhì)快速熱解、生物油催化加氫生產(chǎn)車用燃料技術(shù)和裝備。

8.高比例靈活燃料汽車和雙燃料汽車

與國內(nèi)外知名汽車發(fā)動(dòng)機(jī)制造企業(yè)合作，依托鄭州日產(chǎn)、海馬和宇通開發(fā)乙醇/汽油靈活燃料汽車和汽油/天然氣、柴油/天然氣雙燃料汽車。前期開發(fā)專用發(fā)動(dòng)機(jī)、燃料供給及控制系統(tǒng)、氧傳感器等，2015年后形成批量生產(chǎn)能力，配套建設(shè)相應(yīng)的燃料（E85、車用生物天然氣）輸、供、儲(chǔ)設(shè)施。2020年靈活燃料汽車產(chǎn)能達(dá)到20萬輛以上，雙燃料汽車產(chǎn)能達(dá)到10萬輛以上。

（七）其它先進(jìn)生物燃料技術(shù)創(chuàng)新和示范

加大科技研發(fā)投入和攻關(guān)力度，加快推進(jìn)生物柴油、航空生物燃料、生物質(zhì)快速熱解制生物燃料等其他先進(jìn)生物燃料技術(shù)取得重大突破。2015年前開展廢棄油脂生產(chǎn)生物柴油和萬噸級(jí)纖維丁醇等示范工程建設(shè)，2020年前推動(dòng)含油林果生產(chǎn)航空生物燃料和高級(jí)潤滑油產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，微藻養(yǎng)殖和生產(chǎn)生物柴油技術(shù)實(shí)現(xiàn)重大突破，開展萬噸級(jí)工業(yè)化示范。

1.生物柴油

在鄭州、洛陽、開封、商丘、安陽、周口、漯河、焦作等餐飲廢棄油脂和工業(yè)廢棄油脂富集的地區(qū)，加快建立工業(yè)廢棄動(dòng)植物油脂回收體系、餐廚垃圾油脂回收體系，以餐廚垃圾油脂和工業(yè)廢棄動(dòng)植物油脂為主生產(chǎn)車用生物柴油。到2015年形成20 萬噸/年產(chǎn)能，2020年前在全省推廣，形成30萬噸規(guī)模。

集合微藻優(yōu)良藻種選育、高效轉(zhuǎn)化、規(guī)?；B(yǎng)殖、油脂提取精煉等核心技術(shù)，開展工業(yè)化養(yǎng)殖、生產(chǎn)示范，實(shí)現(xiàn)生物柴油和副產(chǎn)品的多聯(lián)產(chǎn)。

2.航空生物燃料

在南陽、洛陽、三門峽、安陽等山地丘陵區(qū)推進(jìn)規(guī)?；暮土止匣亟ㄔO(shè)和采集體系建立，到2020年實(shí)現(xiàn)以含油林果為主要原料生產(chǎn)航空渦輪生物燃料和高級(jí)潤滑油，規(guī)模達(dá)到25萬噸/年。

3.生物質(zhì)快速熱解生產(chǎn)車用生物燃料

圍繞生物質(zhì)快速熱解生產(chǎn)生物油、生物油催化加氫生產(chǎn)車用生物燃料，開展關(guān)鍵技術(shù)與工程示范研究。2015年完成千噸級(jí)中試。2020年建成5萬噸級(jí)的生物油催化加氫生產(chǎn)車用燃料示范工程。

4.其他

開展生物質(zhì)特別是利用纖維乙醇木質(zhì)素殘?jiān)?lián)產(chǎn)生物燃料、水解生產(chǎn)乙酰丙酸聯(lián)產(chǎn)糠醛、生物質(zhì)間接液化制取多元醇、生物質(zhì)制氫、生物燃料電池技術(shù)研究，適時(shí)開展產(chǎn)業(yè)化示范。