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  • 产业升级:地沟油、微藻变生物柴油

    中国教育装备采购网 2013/4/17 17:03:00 围观1930次 我要分享

      编者按:提到“地沟油”,很多人不禁色变。我们都知道地沟油是废弃的油料,然而黑心无良的商家低价收购之后,将其提炼润色之后继续流通回市场。近期,中石化掀起一场绿色改造地沟油,变废为宝的产业——新一代生物柴油技术已经中试装置试验成功,变餐饮废油为生物柴油产品成为现实。

      作为一家石油炼化起家的能源化工公司,中国石化近年来积极转变发展方向,积极推进绿色能源领域发展。无论是在页岩气、地热等非常规能源方面,还是他日才能转化为生产力的生物柴油微藻等生物能源方面,中国石化在科研和战略投资方面都不遗余力。

      日前,中国石化研究开发的新一代生物柴油技术在石家庄炼化公司中试装置试验成功,成功推进了我国生物柴油技术的发展,我国首个以炼厂二氧化碳废气为碳源的"微藻养殖示范装置"也建成并投入运行,据悉微藻吸收固碳技术相当于森林的10-50倍,同时养殖的微藻为生物柴油的开发奠定原料基础,从而实现循环利用。

      “微藻是未来能源的一大重要发展方向,只有得到今天的重视才会拥有美好的‘后天’。”石油化工科学研究院副主任荣俊峰指着微藻光反应器说。

      荣俊峰是石科院长远性课题研究室副主任,也是微藻课题组的主要科研人员之一。自2011年石家庄炼化与石科院开展“炼厂二氧化碳减排技术与产油微藻养殖示范装置开发”课题研究以来,荣俊峰就经常在北京与石家庄之间往返。

      微藻是一种古老的浮游光自养单细胞微生物类群,无根、无茎、无叶,广泛存在于海洋、湖泊、河流等水体环境中。据估计,地球上有20万~80万微藻种类,其中很多藻种在特定环境条件下可以积累大量的油脂产物,可用于生物柴油生产。

      中国催化剂之父、两院院士闵恩泽是中国石化微藻制生物柴油的最早倡导者。他认为,微藻是地球上最简单的一种生物,却可能成为世界上最复杂问题的解决方案。

      “2011年全球生物柴油产量突破了2000万吨,已建和在建生物柴油装置年产能接近4000万吨,生物柴油迅猛发展,成为21世纪正在崛起的新兴产业。我国目前生物柴油产量只有100万吨左右,远远不能满足市场需求,希望国家加大支持力度,可考虑直接补贴生物柴油产品,积极推进生物柴油产业化进程。”近日,全国人大代表、中石化石家庄炼化分公司总经理毕建国向中国化工仪器网记者坦述了他的思考。

      中国化工仪器网记者在石家庄炼化厂区看到,中石化研究开发的新一代生物柴油技术已经中试装置试验成功,变餐饮废油为生物柴油产品成为现实;我国首个以炼厂CO2废气为碳源的“微藻养殖示范装置”也已建成并投入运行,可为炼厂减排二氧化碳20%以上,吸收二氧化碳能力相当于森林的10-50倍,同时养殖的微藻为生物柴油的开发奠定原料基础,从而实现循环利用。

      “与传统技术相比,中石化新一代生物柴油技术,1吨地沟油可以生产0.93吨柴油,剩余的7%可以作为燃料为生产装置加热,整个加工过程不需要外来能量,能耗大大降低。同时,地沟油加工过程中,不使用酸碱催化剂,生产过程清洁,对环境不会产生二次污染。”令毕建国骄傲的是,“我们自主研发的以餐饮废油为原料生产生物柴油产品已经在国内外获得发明专利近30项。”

      2012年7月,中国首个以炼厂二氧化碳废气为碳源的“微藻养殖示范装置”在石家庄炼化建成并投入运行。微藻养殖示范基地占地500平方米,可以很好满足微藻养殖的环境条件,保证二氧化碳减排与微藻养殖试验的开展。目前,示范基地有小球藻、栅藻、雨生红球藻等3类国内品种,养殖总体积超过40000升。示范基地微藻养殖必需的二氧化碳来自炼厂烟气,经过冷却、加压直接引入微藻养殖光生物反应器

      微藻具有油脂高、生长快、可固碳以及净化水质等绝对优势,相比起玉米、大豆和油菜,微藻培育占地少、生长周期短,从出生到可以制油只需两周,而油料作物一般要几个月。此外,微藻的含油量大概是大豆的10倍,是油菜子、花生的7~8倍。

      虽然“微藻制油”看起来很美,但还有很多具体的问题要面对。目前,微藻制油的成本是普通生物柴油的4倍。尽管美国和欧洲都已经启动了微藻生物柴油计划,但距离产业化仍然有一段路要走。

      闵恩泽说,要在微藻收集、浓缩、破壁、提油等方面取得重大突破,就要简化流程、降低设备投资和生产成本。在微藻的培育方面,要利用基因工程来加以改造,在含油量和生成速度上要有重大突破,这是微藻生物柴油发展的基础。

      采用废弃油脂生产生物柴油是变废为宝,不但可以减少柴油车辆对大气的污染,特别是减少PM2.5颗粒物的排放,而且同时避免这些油经过处理后,再作为食用油进入市场,危害人民健康。

      据中国化工仪器网了解,目前我国也十分重视这个被称为21世纪正在崛起的新兴产业,并为此制定了中长期的发展规划,到2020年将生物柴油产量发展到200万吨/年,2020年后大发展。

      不过中国石化石油化工科学研究院主任杜泽学对中国化工仪器网表示,发展生物柴油的关键是廉价油脂原料的稳定供应。我国在食用油脂生产和消费过程中,会产生大量废弃油脂,如酸化油、地沟油等,估计总资源量接近1000万吨。这些原料是我国发展生物柴油的重要资源之一,也是当前我国生产生物柴油的主要原料。但是,废弃油脂分散,质量差,对生产技术要求高。

      中石化石家庄炼化分公司副总经理刘晓欣称,当前,中国石化在积极推广生物柴油新技术,加快工业装置的建设步伐。2013年,中国石化将在江苏建设一套10万吨/年生物柴油示范装置,同时还筹划在秦皇岛建设一套10万吨/年生物柴油示范装置。

      如果说,微藻是“后天”的科研,地沟油制生物柴油就是今天的科研。据介绍,生物柴油思路最早也由闵恩泽提出。2001年,中国石化开始部署生物柴油新技术的研发工作,2005年在石家庄炼化建设了2000吨/年生物柴油中试装置,先后完成以菜籽油、棉籽油、棕榈油、大豆酸化油、餐饮地沟油等为原料生产生物柴油的中试,获得了大量基础数据,积累了丰富的工艺、工程设计经验。

      生物柴油是动植物油脂与甲醇反应生产的,一种类似于石油柴油并可替代柴油的优质清洁燃料。与常规柴油相比,生物柴油具有优良的环保特性,较好的安全、润滑性能,而且易生物降解。欧盟研究数据表明,兑入20%生物柴油的车用燃料(B20)与相应石油柴油相比,可分别减少14%的颗粒物排放、13%的总碳氧化物排放和70%以上的二氧化硫排放。

      石家庄炼化技术开发部王彦榜说:“生物柴油的优点显而易见,既可以减少温室气体和其他有害气体排放,还可以避免地沟油回收流向餐桌。”

      在采访中记者获悉,生物柴油之所以成为世界各国逐鹿的焦点,是因为以生物质原料替代石油来生产燃料与化工产品乃大势所趋,生物柴油作为一种全新的、可再生的绿色能源,具有无毒、能生物降解、基本无硫和芳烃、可以任意比例与石油柴油混兑等优越性。“美国的研究证明,混入一种20%生物柴油的车用柴油可降低颗粒物排放14%、降低总碳氧化物排放13%、降低硫化物排放70%以上,使用生物柴油还有利于减少二氧化碳引起的温室效应。”毕建国介绍,“与石油柴油相比,生物柴油可以作为化石柴油的润滑剂,特别是在汽车燃油的环保标准提高、柴油中硫含量降低后,在其中调配生物柴油,能改善低硫柴油的润滑性,避免发动机的磨损。”

      中国政府十分重视生物柴油的发展,制定了中长期的发展规划,确立了“不与粮争地,不与人争油”的原则,依据国情制订了生物柴油原料的发展战略,当前主要利用废弃地沟油,中期将大力发展林木油脂,中长远来看还要依靠微藻油脂。2009年12月和2010年3月,中海油先后建成年产6万吨和27万吨的生物柴油装置,生产的生物柴油可以按照5%的比例勾兑进石油柴油中,这是我国首个加入到石油柴油中的生物柴油项目。

      2009年,中国海油利用中国石化生物柴油技术,在海南建成6万吨/年工业装置。当前,中国石化在积极推广生物柴油新技术,加快工业装置的建设步伐。今年,中国石化将在江苏建设一套10万吨/年生物柴油示范装置,同时筹划在秦皇岛建设一套10万吨/年生物柴油示范装置。另外,为解决生物柴油原料供应问题,中国石化还积极践行国家“林油一体化”的生物柴油原料发展战略,利用宜林地种植木本油料植物制取生物柴油,发展具有中国特色的生物柴油产业。

      统计数据显示,2012年全国柴油产量17063.6万吨,表观消费量是16972.1万吨,按照生物柴油B5标准,大约需要850万吨的生物柴油。但目前生物柴油产量只有100万吨左右。

      目前,生物柴油发展的主要制约是成本因素,生物柴油成本的75%为原料成本。为鼓励生物柴油发展,世界各国在税收、财政补贴、行业规范方面有所倾斜。据了解,我国政府十分重视生物柴油的发展,并制定了中长期规划,到2020年将生物柴油产量发展到200万吨/年。这给未来生物柴油领域的发展提供了广阔空间。

    来源:仪器信息网 我要投稿
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