一般只适用于木质生物质的特殊利用。生物质气化是把生物质转化为可燃气的技术，根据
技术路线的不同，可生产低热值气或中热值气，是一项很有发展前景的技术。它的主要优
点是生物质转化为可燃气后，利用效率较高，而且用途广泛，如可以用作生活煤气，进
一步转化和精制可产氢或为合成液体燃料提供合成气，也可用丁锅炉燃料或直接发电。其
中秸秆气化由于得到科技部和农业部的支持目前在国内已开始得到较人范围的推广应用 ，
但据有关部门统计，目前 70％的气站处于停运状态，另外 30％也是时开时停。主要问题
是 CO 含量、焦油及灰尘含量、氧含量或热值等不合格。根本原因是对气化过程中生物质化
学结构转化规律认识不清，对焦油的形成、演化及分解机制缺乏了解，因此要加强对生物
质气化过程的关键问题进行深入的基础研究。生物质直接液化技术是通过热化学方法把生
物质转化为液体燃料，替代石油产品，用途和附加值大大提高。但由于生物质液化油不但
由水相和油相组成，而且组分极其复杂，含有不稳定及腐蚀性的组分，必须经过改质提

 

升才能作为燃料使用，品位提升己成为生物质直接液化技术发展的关键问题。 针对生物
质能源化技术的关键科学问题和我国的国情，我们建议我国的生物质能源化应走生物质
化学转化为清洁燃料二甲醚的技术路线。本项日着重研究生物质定向气化、间接液化等主
要过程中的反应历程、转化规律，阐明其机理，建立生物质化学转化为清洁燃料二甲醚的
数学模型及数据库，构建相应的优化信息集成系统，形成一批拥有自主知识产权的生物
质转化清洁燃料高新技术，为我国生物质高效经济地转化为高品位清洁燃料奠定理论与
技术基础。

2、国内外研究进展

秸秆等生物质组成与结构：国外的研究结果表明，枪打纤维、针叶木纤维和阔叶木纤

维三者间的本素与上纤维素无论是基本结构类型，还是各种化学键连接方式都存在较大
的差异，秸秆纤维木素和半纤维素的化学结构远比木材纤维复杂。由下国外造纸川纤维原
料以木材为主，有关木素与聚多糖化学结构的相关基础研究主要围绕木材纤维展开。然而，
有关秸秆主要组分化学结构的深入认识，对开发木质纤维高效转化与利用技术、揭示其化
学转化途径与反应机理等都有重要的理论指导意义。借助定量 P－NMR、定量 DEPT C－
NMR、GC／MS、HPLC、Py－GC－MS 联用及 Py－FT－IR 联用等先进的分析测试手段，对
秸秆纤维细胞中木质素与半纤维素的化学结构与特性做出较清晰的表达。在此基础上，着
重研究木素二聚体结构、木素与多糖复合体在不同环境下的热化学降解行为，是该领域当
前的学术方向。

生物质定向气化：欧洲和美国在生物质气化发电的研究与开发方面处于领先水平。生

物质气化得到的可燃气体除可用于发电以外，还可用于城市煤气，更重要的是可用于合
成便于运输和储存的液体燃料，这是生物质利用的一个重要方向，但长期以来有关生物
质合成气净化的研究一直没有突破，制约了这一技术的发展和商业化。美国国家可再生能
源实验室在夏威夷建成了一座气化能力为每大 100 吨的装置，以蔗渣及木片等为原料，
产生的生物质燃气主要用于发电。最近建成了合成甲醇小型示范装置，研究生物质气化间
接合成液体燃料的机理和可行性。总上，生物质合成气的净化及组分调整原理和技术还有

 

待深入研究，从而取得理论与技术突破，为间接液化工艺的发展奠定基础。 生物质间接
液化：生物质的间接液化与直接液化相比具有产品纯度高，几乎不含 S、N 等杂质的优点，
但工艺过程较为复杂。目前人们对生物质间接液化制备发动机燃料试验及工艺的研究还不
多，但由于其清洁环保的特点，已经引起人们的重视。合成气一步法合成二甲醚最初是作

 

为合成气制汽油改良 MTG 法的中间过程而研究的。从 1984 年东京大学 Fujimoto 教授首次
发表了由合成气一步法制备二甲醚的研究报告以来，经过了近二十年的研究开发，各国

 

己形成各具特色的反应工艺。如：美国 Air Products and Chemicals Inc 采用铜基甲醇合成催