图为搭载中国石化生物航煤的油罐车,在2月24日凌晨5点在上海虹桥机场为飞机加油
(程阳摄)
2014年2月12日,北京。中国民用航空局正式向中国石化颁发1号生物航煤技术标准规定项目批准书(CTSOA),中国第一张生物航煤生产许可证落户中国石化。这标志着备受国内外关注的国产1号生物航煤正式获得适航批准,中国石化的生物航煤产品已完全具备产业化的条件,我国生物航煤也因此正式进入产业化和商业化阶段。
中国成为继美国、法国、芬兰之后第四个拥有生物航煤自主研发生产技术的国家,中国石化成为国内首家拥有生物航煤自主研发生产技术的企业。
有望解决航空业碳排放问题
从全球碳减排趋势看,未来中国航空业面对的碳减排形势不容乐观。此前,欧洲议会和欧盟委员会通过法案,从2012年1月1日起将国际航空业纳入欧盟碳排放交易体系。保守估计,中国民航业未来9年将为此累计支出约176亿元人民币。
不仅如此,我国已在哥本哈根气候大会上承诺,到2020年单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%至45%。为此,中国民航局提出了“到2020年我国民航单位产出能耗和排放比2005年下降22%”的目标。
要解决中国民航业的碳排放问题,人们把目光聚焦在生物航煤上。
生物航煤是以可再生资源为原料生产的航空煤油,原料主要包括椰子油、棕榈油、麻风子油、亚麻油、海藻油、餐饮废油、动物脂肪等。与传统石油基航空煤油相比,在全生命周期中具有很好的降低二氧化碳和颗粒污染物排放的作用。欧美主要国家从2008年起陆续开展了生物航煤的研发和试验飞行,2011年起开始进行商业飞行。
中国石化生物航煤生产技术适应的原料范围广泛。不但可以用菜籽油、棉籽油、棕榈油、大豆酸化油等为原料,还成功开发出了餐饮废油为原料生产生物航煤的工艺技术,解决了餐饮废油科学、合法、高效应用的难题,走出了一条餐饮废油资源化绿色应用的新路。
2009年,中国石化启动了生物航煤技术研发工作。中国石化高级副总裁戴厚良表示,中国石化多年来积极践行绿色低碳发展理念,致力于生物质燃料技术开发和应用,1号生物航煤获得适航许可,这是中国生物航煤事业的新发展、新突破。他说,“中国石化将继续在中国民航局的指导下,以1号生物航煤适航审定为新起点,积极拓展生物航煤的原料范围,开展与国内外航空公司的生物航煤商业合作飞行,共同迎接生物航煤市场化、产业化的到来。”
石油化工科学研究院专家陶志平认为,生物航煤将成为石油基航空煤油的有力补充,不仅可以有效降低碳排放,也可作为拓展非石油资源生产航空煤油的新途径,减轻我国对进口石油过分依赖的压力,具有广阔的发展前景。
“地沟油”变身生物航煤
“一般而言,我们普通的航油是从石油中提炼出来的,而生物航煤则是从废弃动物油脂、农林废弃物和油藻等原料中提炼出来的。”中国石化镇海炼化发展计划处黄爱斌说,“相较于传统航煤,生物航煤可实现减排二氧化碳55%以上,而且可以再生,具有可持续性,有很高的环保优势。”
“中国特殊的餐饮文化每年可制造高达上千万吨的餐饮废油,俗称‘地沟油’。这些地沟油如果通过正规途径进行大规模回收利用,对于解决中国市场上扭曲的‘地沟油’产销现状是大有裨益的。”黄爱斌介绍说,早在2009年,中国石化石油化工科学研究院接到任务,要研发以动植物油脂为原料生成符合喷气燃料要求的生物航煤产品。
研发之初,石科院选择了多种原料,椰子油、菜子油、麻风树油等木本植物油,以及餐饮废油、海藻油和动物油脂及FT合成生成油等,并且研究出适应不同原料的加工技术。先后完成了原料筛选、技术路线设计和工艺条件优化、催化剂配方定型等实验室研究工作。
2011年,中国石化在镇海炼化杭州石化生产基地原有装置改造成一套两万吨/年生物航空煤油工业装置。2012年10月,又用这套装置以餐饮废油为原料生产出生物航煤产品。
研发过程中,科研人员需要将原本浓稠、黏腻的油脂黏度、沸点等降低,再生为生物燃油。
“生物航煤的原料是可再生的,它拓宽了航空煤油生产的多样性。”黄爱斌说,“用‘地沟油’等餐饮废油制作生物航煤,可以促进‘地沟油’回收,改变‘地沟油’的不正常走向。解决‘地沟油’重回餐桌的潜在危险,从源头上解决了食品安全的隐患。”
高成本瓶颈有待突破
中国人一年消耗食用油3000万吨,中国人的饮食习惯决定了中国人每年消耗大量的餐饮用油。“从技术上讲,我们从实验室研究,到工业生产,再到最终出来的产品,通过数据分析,中国石化具备了以餐饮废油为原料加工出合格生物航煤的技术。”黄爱斌解释。然而,真正实现从“地沟油”到生物航煤的商业化生产还需要一段时间。
“如果商业化生产,涉及很多方面的问题。”杭州石化副总经理莫国红说。首先涉及原料的稳定供给,我国目前在“地沟油”回收方面的法律法规还有待健全,“地沟油”分布广、数量大,回收难度也大。其次是价格机制,高成本的负担是放在企业身上还是转移至消费者身上,都是需要考虑的问题。另外还包括市场需求,航空公司方面是否需要生物航煤,市场前景如何,都需要进一步探索。
黄爱斌表示,这还需要国家相关政策的导向。目前已有31个国家确定了生物燃料调合标准,至少有19个国家和地区实施了燃料免税和生产补贴政策。
但是生物航煤开发在全球范围内尚属刚刚起步,实现产业化还有很长的路要走。在陶志平看来,目前生物航油的价格是普通航油的2~3倍左右,成本较高,其经济性的突破是一个关键。同时,原料持续供应也是需要解决的问题。为此,采用新的原料生产航空煤油的技术也在开发中,如微藻养殖生产生物航空煤油技术以及餐饮废油、地沟油加工生产航空煤油技术等。