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地沟油变身清洁能源 大规模发展仍有难度

2013-08-06                  来源:新财经              作者:饶霞飞
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导读: 地沟油变身清洁能源 大规模发展仍有难度,“废弃油脂所制备的生物柴油比一般的石化柴油十六烷值高,硫含量极低,排放更清洁,所以欧洲一般要求在柴油中要添加5%?20%的生物柴油。”蔡博士解释说,我国出现的严重雾霾天气,其成分主要有二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物这三项。“如果使用地沟油等制备的生物燃油替代石化燃油,硫的排放减少,对减轻雾霾天会有些帮助。”

  谈到地沟油,大家都会觉得恶心,并视之为毫无用处的垃圾,但令人想不到的是,遭人唾弃的地沟油正摇身一变成为能源市场的新宠。通过地沟油提炼出来的生物柴油正逐渐被追捧:从生物柴油到航空燃油,甚至还挤入了金融市场。

  今年7月15日,江苏卡特新能源有限公司生物柴油,在大连再生资源交易所正式上线交易,这是国内第一个用地沟油做原料的生物柴油在现货和期货市场上上线的交易品种。

  地沟油如何变废为宝?

  北京化工大学化学工程学院博士后蔡博士对《新财经》记者介绍,目前利用地沟油制备生物柴油的方法主要有酯交换法、加氢法、催化裂化法三种。利用甲醇与地沟油反应,生成脂肪酸甲酯,其分子量是甘油三脂肪酸酯的1/3,与目前柴油的平均分子量接近,这就是生物柴油。

  接受《新财经》记者采访的多名业内人士认为,原料难保障、技术不成熟、政策缺失等因素仍在阻碍地沟油提炼行业的发展。

  “尽管在各方努力下,对地沟油进行提炼取得了一定进展,但这些远远不够。”全国生物柴油行业协作组一位工作人员在接受《新财经》记者采访时表示,如果未来国家能出台生物柴油行业政策,明确产业发展预期,那么,市场将出现一个快速发展的“爆发?期”。

  地沟油的新商机

  说起地沟油,人们常常想到它被非法搬上餐桌,如过街老鼠般人人喊打。随着生物柴油这一新能源的兴起,或将改变地沟油的命运——化腐朽为神奇,变废为宝。

  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以替代柴油使用的优质清洁燃料。 “地沟油让人吃了会危害健康,但经过加工处理后变成生物柴油,不仅不会出现问题,还有助于减少尾气排放对环境的污染。”中国石化(600028,股吧)石油化工科学研究院主任杜泽学表示。

  据杜泽学介绍,兑入生物柴油的燃料柴油可以有效减少柴油车辆对大气的污染,特别是减少PM2.5颗粒物的排放,减少雾霾天气。同时,还可避免地沟油上餐桌。

  欧盟的研究数据表明,在石油柴油中兑入20%生物柴油的车用燃料,与相应纯石油柴油相比,可减少14%的颗粒物排放、13%的总碳氧化物排放、70%以上的二氧化碳排放,因此它是一种清洁能源。

  为推动生物柴油产业的发展,我国近年来也相继出台了一系列政策法规、标准和规范,除相关规划外,还包括《柴油机燃料调合用生物柴油(BD100)国家标准》、《生物柴油调和燃料(B5)标准》等。这些政策措施使生物柴油企业得以实现微利生存。

  2009年,中海油利用中石化生物柴油技术,在海南建成6万吨/年工业装置。今年,中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。

  今年4月底,中国东方航空(600115,股吧)现役空客A320飞行机组,驾驶一架使用生物燃油的航班在上海虹桥机场成功试飞了近两个小时,让各界热血沸腾。

  而且近日,生物柴油还摇身一变成了金融市场的宠儿。7月15日上午,江苏卡特新能源有限公司生物柴油在大连再生资源交易所正式上线交易。这也是国内第一个用地沟油做原料的生物柴油在现货和期货市场上上线的交易品种。

  变废为宝的提炼技术

  从地沟油到生物柴油,再到航空燃料,这一过程并不复杂。

  地沟油收集上来之后,首先要把其中的菜叶、食物残渣等杂质去掉。接着,运用无机硅藻土、分子筛等吸附剂,将油中的胶质去掉。这样,暗棕色的地沟油将变得较为清澈,但依然存留着原有的酸臭味。为此,需要在其中加入甘油,使地沟油酯化后形成比较纯净的甘油酯。然后,将初步提炼的甘油酯进行进一步的酯化反应。最后,采用蒸馏法除去多余的甲醇、乙醇催化剂,再加入适量稳定剂,合格的生物柴油就生成了。

  “地沟油的主要成分是甘油三脂肪酸脂,由于分子量太大,所以黏度大、沸点高,在发动机中雾化困难,因此必须考虑将其分子变小,降低分子量。”蔡博士对《新财经》记者介绍,目前利用地沟油制备生物柴油的方法主要有酯交换法、加氢法、催化裂化法三种。

  据蔡博士介绍,利用甲醇与地沟油反应,生成脂肪酸甲酯,其分子量是甘油三脂肪酸酯的1/3,与目前柴油的平均分子量接近,这就是生物柴油。

  与化石燃料相比,生物燃料有不可多得的优势,无论是从能源还是环保方面考虑都获益良多。比如,与石化柴油相比,生物柴油具有良好的发动机低温启动性能,冷滤点达到-20℃,可以在低温范围内点燃;生物柴油还具有良好的润滑功能,可以降低发动机供油系统和缸套的摩擦损失,增加发动机的使用寿命,间接降低发动机的成本。

  另外,生物柴油是一种可再生能源,其资源不会像石油、煤炭那样枯竭。根据国家发改委披露的数据,2012年,我国生产原油20748万吨,进口原油27109万吨,原油对外依存度56.4%。利用地沟油等废弃油脂制备生物燃料可以有效缓解这种被动局面。

  从环保方面看,目前所使用的石化燃料中含有2%?3%的硫,燃烧后会危害大气环境。

  “废弃油脂所制备的生物柴油比一般的石化柴油十六烷值高,硫含量极低,排放更清洁,所以欧洲一般要求在柴油中要添加5%?20%的生物柴油。”蔡博士解释说,我国出现的严重雾霾天气,其成分主要有二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物这三项。“如果使用地沟油等制备的生物燃油替代石化燃油,硫的排放减少,对减轻雾霾天会有些帮助。”

  大规模发展受限

  尽管地沟油提炼技术已经突破,且在环保和可持续发展方面具备优势,但要大规模发展仍有难度。

  据今年5月份全国生物柴油行业协作组最新统计数据显示,国内生物柴油企业设计产能达200万吨,2012年产量约为88万吨,其中江苏、山东、河北三省产量较高,3个省的产量总和占全国产量的63%以上,其他省份产量较低,一些省份只有一两万吨甚至更低。

  “这份统计结果在一定程度上反映了国内生物柴油产业的现状:总体产量偏低,产能未得到充分释放,地区发展不均衡。”全国生物柴油行业协作组秘书长孙善林表示,国内生物柴油产业刚刚度过瓶颈期,处于调整和发展阶段,还有很多问题需要解决。

  “以中国柴油整体消费量来看,如果按照国外柴油行业的合理比例,全国生物柴油的规模应该是1800万吨,目前实际产量不到5%。”山东良岸餐厨废弃物处理有限公司工作人员在接受记者采访时表示,“生物柴油企业的日子都不好过!”

  “关键问题出在原料上。”在上述全国生物柴油行业协作组工作人员看来,原料不足导致企业“巧妇难做无米之炊”。“和收油"游击队"相比,企业的收购价没有竞争优势,很多小餐饮企业更愿意将废弃油倒卖给"游击队",最终回流到餐桌上。”

  “地沟油的流向太分散,即使明令禁止,还是大部分流向了餐桌。另外,还有一些化工产品使用了地沟油。”一位从事地沟油变生物柴油的投资商告诉记者,只要能源企业去收购地沟油,收购价格就要涨。这位投资商认为,虽然有规定禁止地沟油跨省流动,但目前地沟油仍处在监管真空区,地沟油收集、加工和流向监管依然处于缺位状态。

  “技术上还需要进一步的改进,酯交换法、加氢法等制备方法也并不是十全十美的。”上述全国生物柴油行业协作组工作人员介绍,“酯交换法一般采用液体强碱作为催化剂,如氢氧化钠、氢氧化钾等,反应活性高,成本低,但污染环境,难以连续生产。近些年许多研究者开发了固体催化剂,但反应活性低,目前在工业上尚未规模应用。加氢法存在的问题是投资大、操作费用高。这些原因都限制了我国利用地沟油制备生物柴油的发展进程。”

  在该工作人员看来,国家没有强制性的政策推动也是生物柴油产业受阻的重要因素之一。“将生物柴油产业政策决定权交给生产矿物油的巨头中石化,显然很难做到公平。”

  据了解,目前在美国等发达国家,生物柴油“B5”的标准基本得到强制执行。所谓B5,指的就是在柴油中添加体积比5%的生物柴油。“不仅如此,还有一些国家对生物柴油给予一定量的补贴。”该工作人员说。

  据介绍,我国目前对柴油中掺杂生物柴油的比例有一定标准要求,这一标准为5%?15%,但并非强制执行,而在加油站系统中占据垄断地位的中石油、中石化往往不愿意掺杂生物柴油。

  “有一种看法认为,生物柴油降低了柴油的质量,是一种造假行为,因此国营加油站往往对生物柴油持拒绝态度。”该工作人员解释。

  “尽管困难重重,但我们不能否认生物柴油面临重要的发展机遇。”该工作人员表示。根据国家能源局发布的《可再生能源发展“十二五”规划》及《生物质能发展“十二五”规划》,到2015年,我国生物质能年利用量相当于替代化石能源5000万吨标准煤。其中,生物柴油和航空燃料年利用量达100万吨。

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