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生物柴油规模化生产可期技术和原料瓶颈待突破
 网友评论  [进入论坛]  时间:2011-11-03  作者:  来源:世华财讯

      生物柴油实现规模化生产,将大大改善我国能源依赖进口的局面,而且有利于我国环境保护和节能减排,对我国社会和经济的可持续发展产生非常积极的作用。目前我国生物柴油仍在起步阶段,技术相对于欧美发达国家仍较为落后,生物柴油的规模产业化仍需时日。我国目前尚没有具有可操作性的生物柴油国家标准、上游原料短缺等不利因素,导致其应用范围较小,仅能在船舶和农用机械等方面小范围使用。技术和原料瓶颈均待突破,致使我国生物柴油产能大半处于闲置状态。长远发展来看,随着技术的进步和政策扶持力度加大,生物柴油具有广阔的发展潜力,主要从事甲醇及下游产品生产的远兴能源可能从未来生物柴油规模化生产中受益较大。

  记者从中科院广州能源研究所获悉,由该所承担的粤港关键领域重点突破招标项目——“年产1万吨生物柴油关键技术及示范项目”,近日通过了专家组验收暨成果鉴定。我国生物柴油可望走出目前的试验阶段,进入规模化的产业化生产阶段。

  生物柴油是清洁的可再生能源,它以大豆和油菜籽等油料作物、油棕和黄连木等油料林木果实、工程微藻等油料水生植物以及动物油脂、废餐饮油等为原料制成的液体燃料,是优质的石油柴油代用品。

  生物柴油实现规模化生产,将大大改善我国能源依赖进口的局面,而且有利于我国环境保护和节能减排,对我国社会和经济的可持续发展产生非常积极的作用。

  据国际权威石油公司发布的统计数据,2003年底全球探明的石油储量为11,500亿桶,按现有速度仅可开采41年,煤炭和天然气等化石能源的贮量也只仅供开发约100年的时间,化石燃料日趋枯竭。中国是石油资源相对贫乏的国家,目前我国主要面临进口石油比例急速增加、国际原油价格大幅波动、石油供应单一化与国际油源竞争日趋激烈等方面的石油能源问题。

  而且资源短缺和环境恶化已成为各国可持续发展最重要的限制因素,而生物柴油作为一种新型、清洁和可再生能源,具有优良的环保特性。生物柴油含硫量低,可使二氧化硫和硫化物的排放减少约30%,生物柴油不含对环境造成污染的芳香烃,与普通柴油相比,生物柴油具有环境友好特点,其柴油车尾气中有毒有机物排放量、颗粒物、CO2和CO排放量仅为普通柴油的1/10、20%、10%等,有助于减少排泄其它多种环境污染物。

  目前我国生物柴油仍在起步阶段,技术相对于欧美发达国家仍较为落后,但我国生物柴油的研究与开发虽起步较晚,但发展速度很快,一部分科研成果已达到国际先进水平。

  我国是从上世纪80年代开始研究生物柴油的,正式的产业化发展是从2005年前后开始的。在近日举办的成果验收鉴定会上,中科院广州能源所的生物柴油用固体催化剂制备技术以及生物柴油规模化技术获得认可。专家组认为,由于该技术具有运行连续稳定,能耗可控,油品质量优,转化率高,污染物可控与杂质回收利用、原料适应性强等优点,成为符合我国国情的生物柴油生产技术,将可望推动我国生物柴油迈入规模化生产的产业阶段。

  据了解,中科院广州能源研究所针对当前我国生物柴油主体产业化存在的主要技术缺陷,该所的研究团队在粤港关键领域专项资金的支持下,研究开发了生物柴油用固体催化剂制备技术以及生物柴油规模化技术。其中,重点研发了具有独创性和先进性的固体床与活塞流反应器耦合连续生产生物柴油技术,甲醇与甘油高效回收利用等关键技术,并突破传统生物柴油水洗纯化思路而应用生物柴油干洗纯化技术。

  据介绍,经试验后,该技术工艺已进入推广应用阶段。目前,有关方面已在天津建成投产了年产1万吨生物柴油示范工程,用户反映良好。同时,还在温州开工建设年产3万吨生物柴油工程,预计2011年年底投产。

  由于技术刚取得一定突破,生物柴油的规模产业化仍需时日,加之我国目前尚没有具有可操作性的生物柴油国家标准、上游原料短缺等不利因素,导致其应用范围较小,仅能在船舶和农用机械等方面小范围使用,致使我国生物柴油产能大半处于闲置状态。

  目前我国生物柴油的生产仍是以小规模装置、小作坊式的企业进行,全国生物柴油的产能约为每年250万吨,距我国的柴油消耗量1亿多吨仍微不足道。统计数据显示,目前我国生物柴油生产企业有30家左右,规划能力近300万吨/年,现有生产能力150万吨/年,但年实际产量却只有30至40吨左右,开工率不足30%,行业发展几近冰点。

  原料缺乏一方面是技术所限,将生物原料转化为柴油的规模有限。采用植物油与甲醇或乙醇在酸或碱性催化剂和130-150度下进行酯化反应,生成相应的脂肪酸甲酯或乙酯生物柴油也有较大的潜力可挖。

  根据国家发改委公布的可再生能源中长期发展计划,2010年生物燃料年替代石油200万吨,2020年生物燃料年替代石油1,000万吨;2011年4月26日,国家发改委公布的《产业结构调整指导目录(2011年本)》将鼓励发展非粮生物质燃料纳入目录。

  我国生物柴油原料资源丰富,开发潜力巨大。仅广东省就有300种以上含有丰富油脂的常见本土植物,可望大规模开发成为可再生的生物柴油。此外,海洋里大量海藻也可以成为生物柴油的主要原料。但将这些原料转化技术还在进一步研究之中。

  另一方面由于目前生物柴油根本没有途径进入中石油、中石化的成品油零售市场,加上没有自己的加油点、社会知晓率低,销售渠道也是少之又少所致。因此,生物柴油的规模产业化仍需要政府的大力扶持。

  以美国为例,政府扶持使其生物柴油获得了飞速发展。

  美国是最早研究生物柴油的国家,总产能为130万吨。美国在黄石公园进行的60万公里的行车实验,没有任何结焦现象,空气污染物排放降低了80%以上。1999年,时任美国总统克林顿专门签署了开发生物质能源的法令,生物柴油被列为重点发展的清洁能源之一,国家对生物柴油不收税。美国主要发展大豆油为原料的生物柴油,是世界上第二大生物柴油生产国。

  反观我国,政策扶持力度仍不足。过去6年来,河南近30家能将“地沟油”变成清洁低碳能源的生物柴油企业,多半遭遇到了收购困难“吃不饱”、欠缺渠道“卖不动”的尴尬境地,陷入停产或半停产状态。

  有专家指出,国家应通过立法或政令的形式,对“地沟油”的收购、存储、运输、加工、再生利用等作出详细而具体的规定,餐厨废弃物收集和处置单位均须备案,详细记录餐厨废弃物的种类、数量、去向、用途等情况,这样既能保证产品原料变废为宝,也能减轻环保压力,更能从源头堵住“地沟油”流向餐桌,实属三赢。

  目前,河南已出台了固体废弃物污染环境防治条例,对于废弃油脂的使用和处理情况都进行了严格的规定,明确了废弃油脂的去向。而在郑州“十二五”规划中,也明确了今后将建设两个大型餐厨垃圾集中处理厂,集中收集处理餐厨垃圾后将全部供给生物柴油生产企业作为原料。

  长远发展来看,随着技术的进步和政策扶持力度加大,生物柴油具有广阔的发展潜力。

  全球生物柴油主要替代的是车用柴油,或用在船舶、拖拉机和收割机等对油品要求不高的机械上,同时也可以用作润滑剂或其他溶剂等,可以替代脂肪酸,进而作为基础化学原料使用。目前,世界各国,尤其是发达国家在致力于开发生物质能源利用技术。欧洲已成为全球生物柴油的主要生产地。德国、美国、意大利和法国已相继建成生物柴油生产装置数十座。过去10年,全球生物柴油产量年均增长率达41.9%。欧洲的产量占世界总产量的49%。美国紧随其后,亚太地区产量份额较少。

  目前,主要从事生物柴油生产及相关业务的上市公司就少。由于植物油与甲醇130-150度下进行酯化反应,生成相应的脂肪酸甲酯或乙酯生物柴油,甲醇可以作为生产生物柴油的原料之一,因此主要从事甲醇及下游产品生产的远兴能源可能从未来生物柴油规模化生产中受益较大。

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