航空生物燃油加工生產(chǎn)過(guò)程難點(diǎn)有哪些？

• 陳博 2023年10月19日 來(lái)源：中研網(wǎng) 829 50
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中國(guó)是全球第四個(gè)擁有生物航煤自主研發(fā)生產(chǎn)技術(shù)的國(guó)家。 目前生物航煤的主要生產(chǎn)工藝路線包括加氫法、費(fèi)托合成式、生物質(zhì)熱裂解技術(shù)、催化裂解技術(shù)、生物異丁醇轉(zhuǎn)化等，其中加氫法和費(fèi)托合成法生物航煤制備技術(shù)發(fā)展迅速。而無(wú)論何種工藝生產(chǎn)的生物航煤均滿足“航空替代

欲了解更多中國(guó)航空生物燃油行業(yè)的未來(lái)發(fā)展前景，可以點(diǎn)擊查看中研普華產(chǎn)業(yè)院研究報(bào)告《2023-2028年中國(guó)航空生物燃油市場(chǎng)深度全景調(diào)研及投資前景分析報(bào)告》。

目前已經(jīng)有64個(gè)國(guó)家制定了生物燃料政策來(lái)支持地面交通運(yùn)輸，但其中的絕大多數(shù)國(guó)家政府并沒(méi)有提供航空條款，這種不均衡的發(fā)展更加凸顯我國(guó)的機(jī)遇，主要有以下兩點(diǎn)。

一、資源豐富

我國(guó)地大物博，有許多貧困地區(qū)適宜生物原料的生長(zhǎng)，國(guó)際民航運(yùn)輸組織的報(bào)告指出，我國(guó)西北廣大地區(qū)大量干旱、貧瘠土地，適宜麻瘋樹(shù)、亞麻薺等耐旱作物種植，是生物原料優(yōu)良產(chǎn)地。

此外，我國(guó)每年餐飲廢油數(shù)量極大，這對(duì)為航空生物燃油的原材料提供極大便利。另外，地溝油也是可利用的豐富的資源，中科院等機(jī)構(gòu)已開(kāi)始就地溝油提煉技術(shù)開(kāi)展立項(xiàng)并取得階段性成果。

二、政策支持

國(guó)家發(fā)改委已發(fā)布指令在北京等幾個(gè)省市開(kāi)始碳交易和碳補(bǔ)償?shù)脑圏c(diǎn)工作，為中國(guó)航空業(yè)制定科學(xué)、完整、系統(tǒng)的航空業(yè)減排方案。

最重要的是，黨確立了“金山銀山不如綠水青山”的環(huán)境保護(hù)信念，政府也開(kāi)始制定長(zhǎng)期政策鼓勵(lì)航空生物燃油的使用，并實(shí)施相應(yīng)的措施以支持降低生產(chǎn)成本項(xiàng)目的研發(fā)，比如中國(guó)社科院等科研機(jī)構(gòu)也與波音、空客公司就生物燃油科技開(kāi)展合作，進(jìn)一步完善生物燃油的提煉技術(shù)。

制約航空生物燃油大規(guī)模普及的兩大原因——技術(shù)難度高和生產(chǎn)成本大。但毋庸置疑的是，生物航煤應(yīng)用已是大勢(shì)所趨，從全球各國(guó)發(fā)展生物航煤的路線圖看，政策支持是關(guān)鍵一步。

2008年至今，全球已有超過(guò)45家航空公司、37萬(wàn)架次航班使用了生物航煤。目前，美國(guó)、加拿大、挪威等國(guó)已經(jīng)形成航空生物燃料規(guī)?；袌?chǎng)，建立了“原料-煉制-運(yùn)輸-加注+認(rèn)證”的完整產(chǎn)業(yè)鏈。歐盟各國(guó)對(duì)于生物航煤強(qiáng)制混合的比例總體維持在6%至20%。從全球范圍看，目前已有36個(gè)國(guó)家實(shí)施了支持生物航煤的政策。

對(duì)于航空公司來(lái)說(shuō)，燃油費(fèi)是花銷的大頭，通常可以占航空總成本的1/3左右。以常見(jiàn)的A320或737為例，每小時(shí)飛行通常需要消耗燃油2.5-3噸。數(shù)據(jù)顯示，2022年7月份航空煤油進(jìn)口到岸完稅價(jià)格預(yù)計(jì)為9173元/噸，而在2021年7月這一數(shù)字約為4569元/噸，一年時(shí)間內(nèi)漲幅超過(guò)100%。

而生物航空煤油多以種動(dòng)植物油脂為原料，如椰子油、棕櫚油、海藻油、餐飲廢油等，成本與售價(jià)比普通航煤更高，但為了應(yīng)對(duì)環(huán)境和資源的雙重壓力，各國(guó)石油公司都在開(kāi)展生物航煤技術(shù)研究。

從2013年到2019年，全球民航運(yùn)輸業(yè)碳排放量已經(jīng)超過(guò)國(guó)際民航組織(ICAO)預(yù)測(cè)數(shù)值的70%，如果不加控制，到2050年全世界將有25%的碳排放量來(lái)自航空業(yè)。據(jù)測(cè)算，鎮(zhèn)海煉化這套生物航煤裝置每年的加工能力是10萬(wàn)噸，折算下來(lái)每年可以減排二氧化碳8萬(wàn)噸。

除了在回收端更加綠色化外，與傳統(tǒng)石油基航煤相比，生物航煤全生命周期二氧化碳排放最高可減排50%以上，研發(fā)并推廣使用是國(guó)家戰(zhàn)略，也是國(guó)際趨勢(shì)。

中國(guó)是全球第四個(gè)擁有生物航煤自主研發(fā)生產(chǎn)技術(shù)的國(guó)家。 目前生物航煤的主要生產(chǎn)工藝路線包括加氫法、費(fèi)托合成式、生物質(zhì)熱裂解技術(shù)、催化裂解技術(shù)、生物異丁醇轉(zhuǎn)化等，其中加氫法和費(fèi)托合成法生物航煤制備技術(shù)發(fā)展迅速。而無(wú)論何種工藝生產(chǎn)的生物航煤均滿足“航空替代燃料可持續(xù)標(biāo)準(zhǔn)”。那么，整個(gè)加工生產(chǎn)過(guò)程都有哪些難點(diǎn)呢?

首先，用使用過(guò)的烹飪用油、食用油等地溝油作為原料生產(chǎn)生物航煤，一大難點(diǎn)在于其中含有大量脂肪酸類化合物，含氧量高達(dá)11%左右。而傳統(tǒng)原料石油的含氧量低于0.1%，兩者相差超過(guò)100倍，氧分子直接影響煉化裝置催化劑的活性和穩(wěn)定性。

其他指標(biāo)也是如此，比如生物航煤對(duì)鐵離子的含量要求在0.1ppm，相當(dāng)于每千克生物航煤中鐵離子含量不得高于0.1毫克，這使得生物航煤金屬質(zhì)量指標(biāo)的控制難度提升了好幾個(gè)等級(jí)。

而且從嚴(yán)格意義上講，餐飲廢油不完全同于“地溝油”，必須是不含水的油脂，收集運(yùn)輸成本較高。加上大概每3噸多餐飲廢油才能生產(chǎn)1噸生物航煤，無(wú)形中提高了生物航煤的成本。

此外，地溝油里還含有硫、氯、金屬元素等各類雜質(zhì)，都要一一去除。為此，中國(guó)石化自主開(kāi)發(fā)了專用催化劑和工藝，并經(jīng)過(guò)了工業(yè)規(guī)模裝置示范驗(yàn)證。

2022年5月，鎮(zhèn)海煉化分公司油脂加氫(HEFA)路線生物航煤產(chǎn)品通過(guò)可持續(xù)生物材料圓桌會(huì)議(RSB)認(rèn)證。這一認(rèn)證是我國(guó)生物航煤產(chǎn)品獲得的第一張全球可持續(xù)性認(rèn)證證書(shū)，表明鎮(zhèn)海煉化生物航煤裝置原料、生產(chǎn)工藝及產(chǎn)品均符合RSB生物燃料可持續(xù)發(fā)展的基本原則與標(biāo)準(zhǔn)。

2009年，中國(guó)石化就啟動(dòng)生物航煤的研發(fā)工作。2014年取得了我國(guó)第一張生物航煤適航證，先后進(jìn)行過(guò)國(guó)內(nèi)航線從上海至北京的商業(yè)飛行，國(guó)際航線從北京至芝加哥的跨洋飛行，我國(guó)成為亞洲第一個(gè)、世界第四個(gè)擁有自主研發(fā)生物航煤技術(shù)的國(guó)家。此后，在中國(guó)石化的總體部署下，鎮(zhèn)海煉化開(kāi)始進(jìn)行大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的準(zhǔn)備。2020年8月，中國(guó)首套生物航煤大型工業(yè)化裝置在鎮(zhèn)海煉化建成。

除了生物航煤，多年來(lái)，中國(guó)石化以國(guó)有企業(yè)的擔(dān)當(dāng)，用實(shí)際行動(dòng)助力我國(guó)生物經(jīng)濟(jì)發(fā)展。中國(guó)石化儀征化纖形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的生物可降解材料的工藝技術(shù)和產(chǎn)品配方，公司系列生物可降解材料已經(jīng)在大型商超塑料袋、農(nóng)用地膜等領(lǐng)域運(yùn)用。中國(guó)石化資本公司通過(guò)資本的撬動(dòng)作用，先后投資浙江海正生物材料股份有限公司、朗澤科技等多家公司，積極布局生物質(zhì)化工產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)圈，推動(dòng)生物技術(shù)的應(yīng)用及市場(chǎng)推廣。

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