在廣袤的田野上，玉米秸、麥秸等農(nóng)業(yè)廢棄物往往面臨焚燒或廢棄的困境;而在遙遠(yuǎn)的國際航線上，巨型貨輪正因高昂的“碳稅”而尋求綠色的燃料替代。這兩幅看似毫無關(guān)聯(lián)的圖景，正被一項(xiàng)來自中國的創(chuàng)新技術(shù)緊密相連。
一場將秸稈、牛糞等生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為綠色航運(yùn)燃料的工業(yè)革命，已悄然在寧夏神耀科技有限責(zé)任公司(簡稱神耀科技)由藍(lán)圖步入現(xiàn)實(shí)。憑借其核心的國寧爐氣化技術(shù)，神耀科技不僅實(shí)現(xiàn)了全球首例生物質(zhì)氣流床氣化的滿負(fù)荷工業(yè)化運(yùn)行，更成功斬獲商業(yè)訂單，在我國綠色能源化工領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)一次從技術(shù)追隨到局部引領(lǐng)的重大跨越，具有重要的里程碑意義。
國寧爐筑基：以技術(shù)自強(qiáng)鑄就品牌自信
任何顛覆性創(chuàng)新的背后，都離不開堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基座。神耀科技的革命性突破，始于一個(gè)在煤化工領(lǐng)域幾乎無人不曉的名字——國寧爐(原名神寧爐)。國寧爐由寧煤集團(tuán)自主研發(fā)，首臺裝置工業(yè)化投運(yùn)至今也已近9年。
國寧爐的誕生和發(fā)展，是我國在能源技術(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破的一個(gè)縮影。國寧爐的誕生具有劃時(shí)代意義：一是打破壟斷，使我國煤化工產(chǎn)業(yè)在關(guān)鍵裝備上不再受制于人;二是技術(shù)過硬，以其廣泛的煤種適應(yīng)性、高氣化效率和長運(yùn)行周期著稱;三是持續(xù)創(chuàng)新，技術(shù)團(tuán)隊(duì)并未止步，持續(xù)開發(fā)能效更高的“國寧爐二代”技術(shù)，保持技術(shù)的先進(jìn)性。
在氣化技術(shù)領(lǐng)域，原料適應(yīng)性是衡量技術(shù)優(yōu)劣的重要標(biāo)準(zhǔn)。傳統(tǒng)煤氣化技術(shù)往往對煤種“挑食”，極大限制了其應(yīng)用范圍。而國寧爐從誕生之初，就將“不挑食”作為核心技術(shù)目標(biāo)加以攻克。
國寧爐既可“吃粗糧”劣質(zhì)煤，也可“吃細(xì)糧”精煤。據(jù)神耀科技總經(jīng)理匡建平介紹，國寧爐具備極強(qiáng)的原料煤適應(yīng)性，目前已成功應(yīng)用于寧夏、新疆、安徽、陜西、內(nèi)蒙古等產(chǎn)煤地區(qū)的煙煤、無煙煤及褐煤，在全球首次實(shí)現(xiàn)28臺大型氣化爐集群的長期協(xié)同運(yùn)行，通過“智能調(diào)控+精益運(yùn)維”雙核驅(qū)動，堅(jiān)持?jǐn)?shù)字賦能、標(biāo)準(zhǔn)化運(yùn)維、安全管控、效益優(yōu)先原則，將設(shè)備可靠性、系統(tǒng)靈活性及生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性提升至行業(yè)新高度，成為煤化工高效清潔生產(chǎn)的典范案例。此外，這項(xiàng)突破性的干煤粉氣化技術(shù)，不僅榮獲中國專利金獎(jiǎng)，更成為國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)的核心組成部分。
國寧爐的技術(shù)突破不僅體現(xiàn)在原料兼容性上，還在氣化效率上實(shí)現(xiàn)顯著提升，為生物質(zhì)集成提供無縫過渡?！霸线m應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)，為我們后續(xù)處理生物質(zhì)這類成分復(fù)雜的固體燃料，提供了強(qiáng)大的技術(shù)信心和工程基礎(chǔ)?！笨锝ㄆ奖硎?，通過優(yōu)化研磨、輸送和氣化等近百次技術(shù)優(yōu)化與改進(jìn)，國寧爐不但降低了能耗和排放，對于多種固體原料的處理方面，更展現(xiàn)出強(qiáng)大的通用性和穩(wěn)定性。因此，神耀科技才具備了將農(nóng)業(yè)廢棄物作為氣化原料進(jìn)行工業(yè)化探索的底氣。
點(diǎn)“草”成金：從農(nóng)業(yè)廢棄物到綠色能源
從高效處理煤炭到成功駕馭生物質(zhì)，國寧爐憑借其廣泛的原料適應(yīng)性與技術(shù)通用性，完成了一次從傳統(tǒng)能源裝備向綠色技術(shù)平臺的成功躍遷，最終實(shí)現(xiàn)點(diǎn)“草”成金，將農(nóng)業(yè)廢棄物變成綠色甲醇。
什么是綠色甲醇?綠色甲醇是一種利用可再生生物質(zhì)生產(chǎn)的低碳燃料。其綠色特性體現(xiàn)在原料來源上，即使用蘆葦、秸稈、牛糞等生物質(zhì)。盡管燃燒過程同樣會釋放二氧化碳，但由于這些生物質(zhì)在生長過程中通過光合作用吸收了大氣中的二氧化碳，因此實(shí)現(xiàn)了碳循環(huán)的平衡，成為一種低碳燃料。相關(guān)專家指出，綠色甲醇作為一種潔凈燃料，用它進(jìn)行燃燒能顯著降低硫氧化物(SOx)、氮氧化物(NOx)以及微塵顆粒等污染物的排放。
去年9月，國家能源集團(tuán)寧夏煤業(yè)公司實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)氣化技術(shù)工業(yè)示范運(yùn)行的重大突破。寧夏煤業(yè)烯烴一分公司聯(lián)合神耀科技，吉電股份提供生物質(zhì)碳化料，首次開創(chuàng)性地開展生物質(zhì)氣流床氣化連續(xù)進(jìn)料的試燒任務(wù)。試燒持續(xù)了5天，成功在5#氣化爐實(shí)現(xiàn)滿負(fù)荷運(yùn)行。
“真正在工業(yè)裝置上100%試燒的，只有我們?！笨锝ㄆ奖硎?，這次試燒的任務(wù)，是在工業(yè)級的氣流床氣化爐中，實(shí)現(xiàn)100%生物質(zhì)原料的連續(xù)進(jìn)料和滿負(fù)荷穩(wěn)定運(yùn)行。在全國范圍內(nèi)，尚無成功先例?！昂芏嗥髽I(yè)和專利商都說能做生物質(zhì)氣化，但實(shí)驗(yàn)室小試與工業(yè)運(yùn)行還有很大的距離?！笨锝ㄆ秸f。
雙重身份賦予神耀科技跨越行業(yè)界限的能力。“我們既是專利商，又是用戶。”匡建平認(rèn)為，這種獨(dú)特的雙重身份是神耀科技能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)化首試并快速產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵。作為專利商，神耀科技具備持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新能力;作為用戶，企業(yè)能深刻理解工業(yè)化應(yīng)用的痛點(diǎn)與需求，并能依托國家能源集團(tuán)的產(chǎn)業(yè)背景進(jìn)行工程驗(yàn)證。這種“研產(chǎn)用”的深度融合，極大地加速了技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室走向市場的進(jìn)程。
“點(diǎn)草成金”的第一步，是讓爐能適應(yīng)“草”。據(jù)介紹，生物質(zhì)需經(jīng)過碳化處理才能實(shí)現(xiàn)高效氣化。因?yàn)樘J葦、秸稈這類生物質(zhì)，含有纖維素和木質(zhì)素，很軟，切碎后一擠就抱團(tuán)，容易堵塞設(shè)備，同時(shí)，未經(jīng)處理的生物質(zhì)原料能量密度較低，直接氣化效率差且用量巨大。因此，神耀科技采用了兩段式分級烘焙技術(shù)。
匡建平介紹說：“我們在200℃～260℃的溫度下把它烘焙成碳化料，將纖維素脆化，同時(shí)提高堆積密度和能量密度。這樣磨的時(shí)候它就不抱團(tuán)了，氣化轉(zhuǎn)化時(shí)有效氣成分也會較高。”
與此同時(shí)，通過預(yù)處理如粉碎、壓縮和碳化轉(zhuǎn)化為可再生能源燃料的生物質(zhì)，還具備高效燃燒特性。數(shù)據(jù)顯示，農(nóng)業(yè)廢棄物處理后可提供生物質(zhì)氣體產(chǎn)率1.0~2.2立方米/千克，混合氣富含氫氣與一氧化碳，支持甲醇合成需求。
破冰之戰(zhàn)：從5%到100%的工業(yè)化驗(yàn)證
當(dāng)前，我國綠色甲醇市場尚處于發(fā)展階段，技術(shù)和市場培育程度有待提升，現(xiàn)有產(chǎn)量相對較小且生產(chǎn)要素未實(shí)現(xiàn)規(guī)?；?，導(dǎo)致成本較高，與傳統(tǒng)甲醇的成本差異明顯。神耀科技作為綠色甲醇領(lǐng)域的先行者，面臨的挑戰(zhàn)不言而喻。
神耀科技如何一步步走到今天?“這一路上不乏質(zhì)疑與挑戰(zhàn)，我們選擇用實(shí)實(shí)在在的工業(yè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)作為回應(yīng)?！笨锝ㄆ秸f。
新的原料適應(yīng)性問題是氣化轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵，為了充分了解生物質(zhì)料的特性，了解粉碎白料和碳化料的優(yōu)劣勢，神耀科技采用了實(shí)驗(yàn)室分析和中試相結(jié)合的方法，建設(shè)了生物質(zhì)低溫烘焙的試驗(yàn)平臺，將碳化料在國寧爐上進(jìn)行低比例試燒。
匡建平回憶道：“在技術(shù)評審階段，起初專家認(rèn)為5%的生物質(zhì)摻燒比例太低，難以說明問題。于是我們決定在工業(yè)裝置上做示范?！?/span>
據(jù)他介紹，他們先從5%的摻燒比例開始，雖然運(yùn)行穩(wěn)定，但專家認(rèn)為這更多是因?yàn)閾綗可?，而非生物質(zhì)本身質(zhì)量可靠。于是他們又收集了800多噸生物質(zhì)碳化料，在日投煤2000噸級氣化爐中開展系統(tǒng)試燒，將摻燒比例從20%逐步提升至100%，運(yùn)行結(jié)果顯示一切正常。
“這時(shí)，專家又提出了新要求：不能只燒2小時(shí)或3天，而應(yīng)持續(xù)運(yùn)行200天?！笨锝ㄆ秸f，對于這個(gè)要求，企業(yè)的現(xiàn)有裝置難以實(shí)現(xiàn)長周期驗(yàn)證。為了不影響已有生產(chǎn)線，唯有新建一座工廠。他表示：“我們工業(yè)試燒的成功雖然稱得上是一次‘革命’，但這也只是‘長征’的第一步，后面還有更長的路要走，也需要行業(yè)同行一起去開展更多的試驗(yàn)?！?/span>
匡建平說，從生產(chǎn)到工業(yè)化全過程都要符合嚴(yán)苛的國際綠色認(rèn)證。要生產(chǎn)歐盟認(rèn)可的綠色甲醇，必須通過國際綠色甲醇認(rèn)證，從可研階段國際權(quán)威認(rèn)證機(jī)構(gòu)就必須介入。他舉例道，“其中一個(gè)條件就是必須使用綠電，煤發(fā)的灰電不被認(rèn)可。這意味著項(xiàng)目從一開始就必須與風(fēng)電、光伏等綠色能源深度耦合，利用綠電制取綠氫，再補(bǔ)充到甲醇合成環(huán)節(jié)中，以精確調(diào)整氫碳比?！?/span>
乘風(fēng)而起：綠色甲醇商業(yè)藍(lán)圖徐徐鋪開
成功的工業(yè)化試燒，如同為行業(yè)點(diǎn)亮了一座燈塔。市場，以其最敏銳的嗅覺，迅速做出了回應(yīng)。
2025年8月16日，從東北吉林傳來捷報(bào)。吉電股份梨樹風(fēng)光制綠氫生物質(zhì)耦合綠色甲醇項(xiàng)目公布中標(biāo)結(jié)果，神耀科技以4696萬元報(bào)價(jià)，成功中標(biāo)該項(xiàng)目的生物質(zhì)氣化工藝包設(shè)計(jì)服務(wù)及專利專有設(shè)備采購。這個(gè)總投資超過49億元、規(guī)劃年產(chǎn)近20萬噸綠色甲醇的項(xiàng)目，成為神耀科技技術(shù)從示范走向商業(yè)推廣的里程碑。
同時(shí)，為了應(yīng)對國際政治和市場風(fēng)險(xiǎn)，神耀科技與吉電股份、中遠(yuǎn)航運(yùn)攜手合作，為構(gòu)建未來的閉環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈奠定基礎(chǔ)?？锝ㄆ綇?qiáng)調(diào)：“使用甲醇作為燃料的船只與使用重油的船只，在發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)上存在本質(zhì)差異，無法簡單地在現(xiàn)有船只上進(jìn)行改造，因此必須進(jìn)行定制生產(chǎn)，這也為市場推廣帶來阻力?！?/span>
“盡管目前中遠(yuǎn)航運(yùn)的訂單量尚不能完全滿足我們的需求，但這僅僅是一個(gè)起點(diǎn)，隨著國內(nèi)外對綠色發(fā)展的需求日益增長，以及我們持續(xù)的創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)成本降低和效率提升的目標(biāo)指日可待?！彼f。
全球運(yùn)輸行業(yè)所承受的減排壓力持續(xù)上升，推動了綠色甲醇市場的增長。以歐盟碳邊境調(diào)節(jié)機(jī)制(CBAM)及海運(yùn)納入歐盟碳排放交易體系(EU ETS)為代表的政策，正倒逼全球航運(yùn)巨頭尋找化石燃料的替代品。在此背景下，綠色甲醇則因其在常溫常壓下為液體，儲運(yùn)基礎(chǔ)設(shè)施與現(xiàn)有燃油系統(tǒng)兼容性高，將逐漸成為最受關(guān)注的船用綠色燃料之一。
匡建平指出：“綠色甲醇已被應(yīng)用于國際航運(yùn)領(lǐng)域。若船只未使用綠色甲醇，一旦進(jìn)入歐盟港口或領(lǐng)空，將面臨高額的碳稅。”
據(jù)國際海事組織預(yù)測，甲醇有望成為全球第四大航運(yùn)燃料，2050年航運(yùn)業(yè)對綠色甲醇需求量有望達(dá)1.9億噸，為實(shí)現(xiàn)2040年減排70%目標(biāo)，大量船舶需使用替代燃料，傳統(tǒng)化石燃料市場份額將減少，綠色甲醇使用率將持續(xù)上升。
縱深拓展：謀篇布局綠色能源新生態(tài)
神耀科技的雄心并不止于單一技術(shù)的突破。圍繞綠色甲醇和固廢循環(huán)綜合利用產(chǎn)業(yè)，該公司正在構(gòu)建一個(gè)覆蓋技術(shù)推廣、市場運(yùn)營及循環(huán)經(jīng)濟(jì)的生態(tài)鏈，其業(yè)務(wù)板塊呈現(xiàn)出清晰的齊頭并進(jìn)的格局。
一是核心技術(shù)的持續(xù)進(jìn)化與輸出。國寧爐氣化技術(shù)的許可和推廣，是神耀科技的立業(yè)之本。匡建平表示，未來，神耀科技將努力實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略目標(biāo)：營業(yè)收入每年持續(xù)增長;打造“煤氣化技術(shù)研發(fā)與推廣、化工新材料開發(fā)、煤氣化固廢運(yùn)營”三大業(yè)務(wù)板塊;力爭科創(chuàng)板上市。
二是綠色甲醇與綠色航油的氣化技術(shù)推動。這一板塊也是當(dāng)前的重中之重，以此為抓手，神耀科技正展現(xiàn)出其作為新質(zhì)生產(chǎn)力的典型特征。匡建平表示，實(shí)現(xiàn)“制產(chǎn)銷”自主可控是穩(wěn)健發(fā)展的必要因素。他說：“在向國外銷售時(shí)，外國買家有時(shí)會因?yàn)楫a(chǎn)品來自中國而選擇放棄，或者壓低價(jià)格。因此神耀科技未來將致力于構(gòu)建更加自主可控的綠色甲醇“制產(chǎn)銷”一體化產(chǎn)業(yè)鏈，通過技術(shù)優(yōu)勢和產(chǎn)業(yè)鏈合作，推動綠色甲醇的規(guī)?；瘧?yīng)用?！?/span>
三是建設(shè)氣化固廢資源化利用項(xiàng)目，構(gòu)建一個(gè)集生物質(zhì)資源化利用、煤化工固廢協(xié)同處置、綠色能源/材料產(chǎn)出于一體的閉環(huán)循環(huán)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)。項(xiàng)目核心在于創(chuàng)新性地將寧夏地區(qū)生物質(zhì)燃料，與煤化工產(chǎn)生的氣化細(xì)渣進(jìn)行耦合焚燒，產(chǎn)生綠色蒸汽，輸出綠色電力。焚燒產(chǎn)生的飛灰通過與二氧化碳耦合礦化，生產(chǎn)綠色預(yù)拌混凝土，實(shí)現(xiàn)全流程可再生資源與固廢的資源化利用，同時(shí)達(dá)到碳減排的目的。該項(xiàng)目高度契合國家“雙碳”目標(biāo)與零碳園區(qū)建設(shè)要求，對推動寧東基地乃至全國工業(yè)園區(qū)的綠色低碳轉(zhuǎn)型具有極強(qiáng)的示范引領(lǐng)作用。
