生物航煤的中国式发展
编者按:

       飞天,是人们追逐的梦想。今天,一架架飞机在轰鸣声中起飞,却带来了航空业的软肋——碳排放。

       虽然在全球碳排放总量中航空业的占比仅2%~3%,但航空业排放1990年~2006年增长98%的速度让人们无法忽视。

       2012年1月1日,欧盟开始对飞往欧洲的航班征收“买路钱”。同年,以中国、美国、俄罗斯、印度等为代表的全球29国签署《莫斯科会议宣言》,联合反对欧盟单方面向他国航空公司征收“碳排放税”,这让以航空碳排放为战场的“碳对抗”愈发严重。

       承载了人类飞天梦想的航空业,将面对一场不可避免的变革,只是这一次的变革,不是为了更高更快,而是为了更清洁更绿色。

       生物航煤中国造

       2008年,中国石油同霍尼韦尔公司合作。双方合作生产出首批15吨生物航煤。

       2011年,中国石化将杭州炼油厂原有装置改造成一套2万吨/年生物航空煤油工业装置,每年可生产6000吨生物航空煤油。

       航空业减排,航空燃料的升级无疑是矛头所指。

       目前全球航空运输业每年消耗15亿~17亿桶航空煤油,由于飞机飞行时离天空很近,产生温室效应的能力及危害远远大于其他交通运输工具。改进现有的航空燃料,在减排方面的收益显而易见。

       研究人士分析:“由于燃油价格未来很可能继续上涨,舆论对于各行业减排施加的压力日益增加,近年来全球航空业投入大量精力研究生物燃料,以代替传统的化石能源。一轮以生物燃料为代表的航空替代燃料产业竞赛已在全球范围拉开序幕。”

       欧美和日本等从2008年开始,广泛开展了生物喷气燃料的示范飞行,2011年开始进行生物喷气燃料的商业飞行。这些生物燃料主要以椰子油、棕榈油、亚麻油、海藻油、餐饮废油、动物脂肪等为原料生产。

       2011年6月29日,荷兰航空旗下一架波音737-800型飞机载着171名乘客从阿姆斯特丹飞往巴黎。这是世界上第一次生物航煤商业化运行。飞机所使用的生物航煤中混合了50%生物燃料。3个月后,荷兰航空在这一条航线上开设了200个航班。这些飞机都使用50:50混合的生物航煤。

       中国,作为世界第二航空大国和全球最大的飞机消费市场,在生物航煤的科研和产业化进程中,没有缺位的理由。

       石化双雄的“集团化推进”让生物航煤得到了中国式发展。

       早在2009年,中国石化就启动了生物航煤的研发。2011年,中国石化将杭州炼油厂原有装置改造成一套2万吨/年生物航空煤油工业装置,每年可生产6000吨生物航空煤油。2013年4月,中国自主研发生产的1号生物航煤在商业客机首次试飞取得圆满成功,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。

       中国石油选择与国外巨头合作的技术路线。2008年,中国石油同霍尼韦尔公司合作,双方合作生产出首批15吨生物航煤后,于2011年10月28日与国航、波音合作成功进行了首次试飞。目前,霍尼韦尔旗下UOP公司正与中国石油商谈在华合作建立首个年产6万吨的航空生物燃料炼油厂,该炼油厂有望2013至2014年投入商业运营。

       目前,中国民航年飞机加油量接近2000万吨。根据国际航空组织预测,至2020年,中国民航飞机加油量达4000万吨,生物航煤达到航油总量的30%,也就是1200万吨。按照每吨1万元来计算,意味着到2020年,中国民用航空生物航煤市场总值将超过1200亿元。广阔的市场空间,积极谋划的石化巨头,中国在生物航煤的浪潮中逐浪前行。

       成本高企量产难

       对原材料的问题,中国石化拓宽思路,以多种动植物油脂作为原料。通过采用自主研发的加氢技术、催化剂体系和工艺技术生产,努力开发餐饮废油和海藻加工生产生物航煤的技术。

       尽管成功克服了种种技术难题,在生物航煤的道路上迈出了第一步,但是通往美好前景的生物航煤量产之路却荆棘丛生,举步维艰。

       在庞大的市场需求和诸多利好政策下,疲软的生产能力是中国乃至世界生物航煤生产厂商面对的共同难题。按照目前中国石化镇海炼化基地年产70万吨,中国石油同UOP公司合作建立的航空生物燃料炼油厂年产6万吨来计算,到2020年两家企业的生产总能力同4000万吨的消费需求相去甚远。

       生产能力短时间内难以提升,原材料成本是拦路虎。

       中国科学院和中国工程院院士,石油化工科学研究院高级顾问闵恩泽指出,发展生物柴油,原料成本的控制是关键。生物航煤的生产价值链同传统石化产品价值链构成类似,原料成本占到整个柴油、汽油、航煤成本的85%,其他炼制过程只消耗15%成本。但高于传统燃油两三倍的原料成本,使生物航煤的价格远高于传统航煤,这无疑削弱了生物航煤的市场竞争力。

       为了避免与人争粮,生物航煤的原材料往往来自多种富油植物。以中国石油为例,目前已建立了一个120万亩的生物原料种植基地,拥有小桐子优良品种规模化集约化种植、收储及粗加工、毛油精炼等多项成熟技术和专利。

       霍尼韦尔特殊材料集团副总裁张宇峰表示,中国石油目前生物原料基地提供的原料可以每天生产5000吨的生物燃料,年产量为16万~17万吨。

       对原材料的问题,中国石化拓宽思路,以多种动植物油脂作为原料。通过采用自主研发的加氢技术、催化剂体系和工艺技术生产,努力开发餐饮废油和海藻加工生产生物航煤的技术。

       闵恩泽院士分析,我国榨油厂酸化油类废弃油脂总量较大。这类油脂的优点是全年不分季节供应、价格便宜。动物油脂的来源丰富,包括屠宰废料、制革厂的猪皮油等,一般价廉。这是目前尚未利用的新原料来源。

       作为一种新能源,高企的原料成本让生物航煤难以快速步入产业化的道路,只有多种原料并举,依靠多途径、多原料,不断积累经验,生物航煤的开发才能披荆斩棘,实现经济性的突破。

       一举两得解难题

       餐饮废油变成绿色航空煤油,既可缓解我国航空煤油行业资源紧缺的压力,又可避免地沟油流向餐桌,一举两得,具有积极的社会效应。

       2013年4月24日,加注中国石化1号生物航空煤油的东方航空空客320型飞机在上海试飞,并取得圆满成功。至此,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。中国石化也成为中国首家拥有生物航煤自主研发生产技术的企业。

       中国石化新闻发言人表示:“生物航煤、生物柴油既低碳环保,还可解决餐饮废油流向餐桌危害健康的后顾之忧,意义重大。”据悉,中国石化已于2012年10月,成功以餐饮废油为原料生产生物航煤产品。

       据统计,中国一年动物和植物油消费总量2250万吨,所产生的餐饮废油大量回流餐桌。“地沟油”泛滥成为重要的社会问题。对此问题,打击处罚只是治标,只有合理利用、变废为宝,才是治本之道。

       中国石化以餐饮废油为原材料生产生物航煤,迈出了企业的一步。与之相对的,则是社会各界期待政府从政策角度迈出规范餐饮废油使用的另一步。以日本为例,一方面政府高价回收地沟油使得餐饮废油私人回收无所遁形,另一方面,除引导和补贴企业将餐饮废油制成生物柴油外,还加以提炼用于生产化学品、有机肥料等。

       尽管目前利用餐饮废油等可再生原料制造生物航煤的成本还比较高,真正的商用化还需时日,不过,中国石化这种治标又治本、一举两得的技术有望迎来政策扶持,也将具备极大的发展潜力。