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中石化加速生物能源研發 讓微藻地溝油變柴油

2013-04-16 09:07:42 中國石化報

作為一家石油煉化起家的能源化工公司,中國石化近年來積極轉變發展方向,積極推進綠色能源領域發展。無論是在頁巖氣、地熱等非常規能源方面,還是他日才能轉化為生產力的生物柴油微藻等生物能源方面,中國石化在科研和戰略投資方面都不遺余力。

啟動微藻生物柴油計劃

“微藻是未來能源的一大重要發展方向,只有得到今天的重視才會擁有美好的‘后天’。”石油化工科學研究院副主任榮俊峰指著微藻光反應器說。

榮俊峰是石科院長遠性課題研究室副主任,也是微藻課題組的主要科研人員之一。自2011年石家莊煉化與石科院開展“煉廠二氧化碳減排技術與產油微藻養殖示范裝置開發”課題研究以來,榮俊峰就經常在北京與石家莊之間往返。

微藻是一種古老的浮游光自養單細胞微生物類群,無根、無莖、無葉,廣泛存在于海洋、湖泊、河流等水體環境中。據估計,地球上有20萬~80萬微藻種類,其中很多藻種在特定環境條件下可以積累大量的油脂產物,可用于生物柴油生產。

中國催化劑之父、兩院院士閔恩澤是中國石化微藻制生物柴油的最早倡導者。他認為,微藻是地球上最簡單的一種生物,卻可能成為世界上最復雜問題的解決方案。

2012年7月,中國首個以煉廠二氧化碳廢氣為碳源的“微藻養殖示范裝置”在石家莊煉化建成并投入運行。微藻養殖示范基地占地500平方米,可以很好滿足微藻養殖的環境條件,保證二氧化碳減排與微藻養殖試驗的開展。目前,示范基地有小球藻、柵藻、雨生紅球藻等3類國內品種,養殖總體積超過40000升。示范基地微藻養殖必需的二氧化碳來自煉廠煙氣,經過冷卻、加壓直接引入微藻養殖光生物反應器。

微藻具有油脂高、生長快、可固碳以及凈化水質等絕對優勢,相比起玉米、大豆和油菜,微藻培育占地少、生長周期短,從出生到可以制油只需兩周,而油料作物一般要幾個月。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。

雖然“微藻制油”看起來很美,但還有很多具體的問題要面對。目前,微藻制油的成本是普通生物柴油的4倍。盡管美國和歐洲都已經啟動了微藻生物柴油計劃,但距離產業化仍然有一段路要走。

閔恩澤說,要在微藻收集、濃縮、破壁、提油等方面取得重大突破,就要簡化流程、降低設備投資和生產成本。在微藻的培育方面,要利用基因工程來加以改造,在含油量和生成速度上要有重大突破,這是微藻生物柴油發展的基礎。

用地溝油生產綠色柴油

如果說,微藻是“后天”的科研,地溝油制生物柴油就是今天的科研。據介紹,生物柴油思路最早也由閔恩澤提出。2001年,中國石化開始部署生物柴油新技術的研發工作,2005年在石家莊煉化建設了2000噸/年生物柴油中試裝置,先后完成以菜籽油、棉籽油、棕櫚油、大豆酸化油、餐飲地溝油等為原料生產生物柴油的中試,獲得了大量基礎數據,積累了豐富的工藝、工程設計經驗。

生物柴油是動植物油脂與甲醇反應生產的,一種類似于石油柴油并可替代柴油的優質清潔燃料。與常規柴油相比,生物柴油具有優良的環保特性,較好的安全、潤滑性能,而且易生物降解。歐盟研究數據表明,兌入20%生物柴油的車用燃料(B20)與相應石油柴油相比,可分別減少14%的顆粒物排放、13%的總碳氧化物排放和70%以上的二氧化硫排放。

石家莊煉化技術開發部王彥榜說:“生物柴油的優點顯而易見,既可以減少溫室氣體和其他有害氣體排放,還可以避免地溝油回收流向餐桌。”

2009年,中國海油利用中國石化生物柴油技術,在海南建成6萬噸/年工業裝置。當前,中國石化在積極推廣生物柴油新技術,加快工業裝置的建設步伐。今年,中國石化將在江蘇建設一套10萬噸/年生物柴油示范裝置,同時籌劃在秦皇島建設一套10萬噸/年生物柴油示范裝置。另外,為解決生物柴油原料供應問題,中國石化還積極踐行國家“林油一體化”的生物柴油原料發展戰略,利用宜林地種植木本油料植物制取生物柴油,發展具有中國特色的生物柴油產業。

統計數據顯示,2012年全國柴油產量17063.6萬噸,表觀消費量是16972.1萬噸,按照生物柴油B5標準,大約需要850萬噸的生物柴油。但目前生物柴油產量只有100萬噸左右。

目前,生物柴油發展的主要制約是成本因素,生物柴油成本的75%為原料成本。為鼓勵生物柴油發展,世界各國在稅收、財政補貼、行業規范方面有所傾斜。據了解,我國政府十分重視生物柴油的發展,并制定了中長期規劃,到2020年將生物柴油產量發展到200萬噸/年。這給未來生物柴油領域的發展提供了廣闊空間。




責任編輯: 中國能源網

標簽:微藻 生物質 柴油