生物柴油：中國(guó)能源希望之星

http://www.zjgsdgs.cn 2015年09月19日

能源需求在經(jīng)濟(jì)發(fā)展拉動(dòng)下快速增長(zhǎng)，人們把很大希望寄托于新型可再生能源開(kāi)發(fā)，生物柴油應(yīng)運(yùn)而生，并成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。那么生物柴油是什么？通過(guò)什么途徑可以得到生物柴油？5月23日，中國(guó)工程院院士閔恩澤在接受本報(bào)記者專(zhuān)訪時(shí)做了詳細(xì)闡釋。
　　能源工業(yè)的新選擇
　　近年來(lái)，發(fā)達(dá)國(guó)家生物柴油的技術(shù)開(kāi)發(fā)和商業(yè)化運(yùn)作都取得了長(zhǎng)足的發(fā)展。歐共體計(jì)劃于2010年生物柴油產(chǎn)量達(dá)到800萬(wàn)至1000萬(wàn)噸，使生物柴油在柴油市場(chǎng)中的份額達(dá)到5．75％，規(guī)劃2020年達(dá)到20％。
　　2002年美國(guó)生物柴油銷(xiāo)售量為5萬(wàn)噸，2003年提高到8萬(wàn)噸，更較2001年的1．6萬(wàn)噸提高400％。2004年7月，有大約15家單位或企業(yè)宣布投資生物柴油的計(jì)劃。美國(guó)規(guī)劃2011年生產(chǎn)生物柴油115萬(wàn)噸，2016年到330萬(wàn)噸。
　　韓國(guó)在建成10萬(wàn)噸／年的生物柴油生產(chǎn)裝置基礎(chǔ)上，目前正在另建一套。巴西在大力發(fā)展乙醇燃料的同時(shí)，已建成大型生物柴油生產(chǎn)裝置，今年其生物柴油在石油柴油中的摻比達(dá)到5％，2020年將達(dá)到20％。此外，日本、印度、澳大利亞、馬來(lái)西亞、中國(guó)香港等國(guó)家或地區(qū)也在大力發(fā)展生物柴油。在我國(guó)，生物柴油產(chǎn)業(yè)化剛剛起步。
　　閔院士認(rèn)為，以可再生農(nóng)林生物為原料的生物化工為發(fā)明創(chuàng)造提供了廣闊的空間。
　　清潔能源的驕子
　　生物柴油是清潔運(yùn)輸燃料，具有無(wú)毒、能生物降解、基本無(wú)硫和芳烴、可以任意比例與石油柴油混兌等優(yōu)越性。據(jù)閔院士介紹，美國(guó)的研究證明，混入一種20％生物柴油的車(chē)用柴油可降低顆粒物排放14％、降低總碳氧化物排放13％、降低硫化物排放70％以上，因此會(huì)減少空氣污染。使用生物柴油還有利于減少二氧化碳引起的溫室效應(yīng)。除此之外，生物煉油化工廠生產(chǎn)的高附加值精細(xì)化工產(chǎn)品具有生物可降解性，生產(chǎn)的某些大宗化工產(chǎn)品也具有生物可降解性，有利于保護(hù)環(huán)境。
　　以生物質(zhì)原料替代石油來(lái)生產(chǎn)燃料與化工產(chǎn)品，是原料路線的重大調(diào)整。從長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展戰(zhàn)略來(lái)看，發(fā)展生物煉油化工業(yè)也是貫徹我國(guó)以人為本、全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展的科學(xué)發(fā)展觀的一條途徑。
　　歐洲生物柴油委員會(huì)通過(guò)調(diào)查研究認(rèn)為生物柴油起動(dòng)性能與普通柴油無(wú)區(qū)別，還具有較好的潤(rùn)滑性，減輕泵的磨損；閃點(diǎn)高，安全性好；十六烷值高，燃燒性能好；硫、芳烴含量低，有害氣體排放少等優(yōu)點(diǎn)。
　　生物經(jīng)濟(jì)的新寵兒
　　說(shuō)到原料，閔院士介紹說(shuō)，木本植物、菜籽油、棉籽油和廉價(jià)進(jìn)口大豆等可解決生產(chǎn)生物柴油的原料問(wèn)題。
　　我國(guó)有豐富的木本油料植物資源，包括麻瘋樹(shù)、綠玉樹(shù)、黃連木、光皮樹(shù)、油桐、烏桕等，它們具有野生性，耐寒、耐貧瘠。我國(guó)現(xiàn)有野生油料植物含油量15％以上約1000種，含油量20％以上約300種。采集這些原料需要大量勞動(dòng)力，合乎我國(guó)國(guó)情。以木本植物油為原料開(kāi)發(fā)生物煉油化工廠具有中國(guó)特色和優(yōu)勢(shì)。
　　我國(guó)雜交油菜品種處于世界領(lǐng)先水平，油菜的種植面積及總產(chǎn)量居世界第一，且油菜籽資源豐富，用來(lái)開(kāi)發(fā)生物柴油原料充足。另一方面，在我國(guó)有很大一部分油菜是冬季作物，很少與糧食作物發(fā)生爭(zhēng)地矛盾。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)南方水田區(qū)每年有冬閑田約6000萬(wàn)畝，南方丘陵耕地、北方灌區(qū)、北方旱作耕地有冬、夏閑地7500萬(wàn)畝，把這些閑田利用起來(lái)種植油菜籽，增加農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)來(lái)源途徑。同時(shí)，我國(guó)也是世界最大的棉花生產(chǎn)國(guó)，每年棉籽產(chǎn)量1300多萬(wàn)噸。用這些植物油來(lái)生產(chǎn)生物柴油，可謂一舉多得。
　　海南正和生物能源有限公司在河北已開(kāi)發(fā)了11萬(wàn)畝黃連木種植基地，每年可產(chǎn)果實(shí)2萬(wàn)～3萬(wàn)噸，可獲得生物柴油原料8000～12000噸。該公司計(jì)劃在此基礎(chǔ)上建立年產(chǎn)生物柴油5至20萬(wàn)噸的煉油化工廠。
　　技術(shù)進(jìn)步的新空間
　　閔院士介紹說(shuō)，2004年科技部高新技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化司啟動(dòng)了"十五"國(guó)家科技攻關(guān)計(jì)劃"生物燃料油技術(shù)開(kāi)發(fā)"項(xiàng)目，包括生物柴油的內(nèi)容。今年，由石元春院士主持的國(guó)家專(zhuān)項(xiàng)農(nóng)林生物質(zhì)工程開(kāi)始啟動(dòng)，規(guī)劃生物柴油在2010年的產(chǎn)量為200萬(wàn)噸／年，2020年的產(chǎn)量為1200萬(wàn)噸／年。2005年，由侯祥麟院士主持的替代燃料發(fā)展戰(zhàn)略研究開(kāi)始進(jìn)行，替代燃料中包括了生物柴油。
　　現(xiàn)行的生物柴油生產(chǎn)技術(shù)主要是液堿催化酯交換工藝，存在工藝流程復(fù)雜，原料要求嚴(yán)格，三廢排放污染環(huán)境等。我國(guó)應(yīng)加快開(kāi)發(fā)環(huán)境友好的生物柴油生產(chǎn)技術(shù)，不斷降低生產(chǎn)成本。目前國(guó)內(nèi)正在開(kāi)發(fā)的新工藝包括高壓醇解成套新工藝、酶催化酯交換工藝、雙溶劑多相催化酯交換工藝、超聲波酯交換工藝、固體堿催化酯交換工藝等。
　　據(jù)悉，中國(guó)石化石油化工科學(xué)研究院和石家莊煉化股份公司正在合作開(kāi)發(fā)高壓醇解成套新工藝，計(jì)劃今年建成年產(chǎn)2000噸的中型試驗(yàn)裝置，為建設(shè)生物煉油化工廠和車(chē)載模塊組合移動(dòng)式生產(chǎn)裝置提供技術(shù)基礎(chǔ)。這種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)是原料預(yù)處理簡(jiǎn)單，只需脫除膠質(zhì)等非皂化有機(jī)物；原料適應(yīng)性強(qiáng)，能加工高酸值、高水油料；采用多種原料時(shí)，切換容易；不使用催化劑，簡(jiǎn)化后處理工藝，無(wú)污水；聯(lián)產(chǎn)甘油濃度高等。

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