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中石化加速生物能源研发 让微藻地沟油变柴油

 

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。

启动微藻生物柴油计划

“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。

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。

用地沟油生产绿色柴油

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。”

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。

(责任编辑:wzxny)