如何讓生物柴油激情燃燒
生物柴油是以大豆和油菜籽等油料作物、油棕和黃連木等油料林木果實(shí)、工程微藻等油料水生植物以及動(dòng)物油脂、廢餐飲油等為原料制成的液體燃料,是優(yōu)質(zhì)的石油柴油代用品,是典型的“綠色能源”。
生物柴油與普通柴油相比,優(yōu)勢(shì)明顯。檢測(cè)表明:與普通柴油相比,使用生物柴油可降低90%的空氣毒性,降低94%的患癌率,具有優(yōu)良的環(huán)保特性;由于無添加劑冷濾點(diǎn)達(dá)
此外,采用生物柴油的發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣排放指標(biāo)不僅滿足目前的歐洲II號(hào)標(biāo)準(zhǔn),甚至能滿足更加嚴(yán)格的歐洲Ⅳ號(hào)排放標(biāo)準(zhǔn)。由于生物柴油燃燒時(shí)排放的二氧化碳遠(yuǎn)低于該植物生長過程中所吸收的二氧化碳,可以有效改善由于二氧化碳的排放而導(dǎo)致的全球變暖問題。
應(yīng)當(dāng)說,大力發(fā)展生物柴油對(duì)我國經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展,推進(jìn)能源替代進(jìn)程,減輕環(huán)境壓力,控制城市大氣污染都具有重要的戰(zhàn)略意義。
來自生物柴油的誘惑
生物柴油行業(yè)的巨大利潤空間,曾讓很多企業(yè)家紛紛進(jìn)入尋找機(jī)會(huì)。2004年地溝油原料的價(jià)格在1600~1800元/噸,當(dāng)時(shí)柴油的價(jià)格是每噸4000多元錢。這個(gè)利潤是很誘人的。生物柴油行業(yè)也的確催生出了一批企業(yè)家與富翁。在《2006胡潤能源富豪榜》中,以生物柴油起家的古杉集團(tuán)掌門人俞建秋憑借32億元的身家赫然在列。目前國內(nèi)已有數(shù)十家國資、民資、外資加速進(jìn)入該行業(yè)。
ChinaVenture投中集團(tuán)
另一方面,柴油需求在持續(xù)上漲。據(jù)中國海關(guān)總署的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,今年前五個(gè)月,我國進(jìn)口柴油289萬噸,較上年同期增加916.5%。僅5月份就進(jìn)口柴油70萬噸,較上年同期高出34倍左右。
目前生物柴油企業(yè)銷售狀況的供不應(yīng)求,也使生物柴油的前景值得期待。
急需開辟原料渠道
受到原料短缺及價(jià)格高漲等原因的嚴(yán)重制約,中國很多生物柴油企業(yè)處于部分停產(chǎn)或完全停產(chǎn)狀態(tài),遭遇了行業(yè)發(fā)展瓶頸。 2007年,中國生物柴油產(chǎn)量僅有約30萬噸,產(chǎn)能利用率只有10%。導(dǎo)致這一結(jié)局的主要原因是,到目前還沒有找到適合于中國的生物柴油的原料。
一般來講,生物柴油的首要原料就是動(dòng)物油脂和植物油脂。美國生產(chǎn)生物柴油主要是以大豆為原料,歐洲用菜籽油。但在我國,這是國家發(fā)改委等部門明令禁止的。中國菜籽油和大豆油的產(chǎn)量有限,中國油脂每年的進(jìn)口量(原料和成品油)至少在200~300萬噸,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足食用需求,所以不可能用大豆和菜籽來做生物柴油的原料。國家農(nóng)業(yè)部出臺(tái)的《農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2007年~2015年)》,提出要把保障國家糧食安全作為農(nóng)業(yè)發(fā)展的第一任務(wù),開發(fā)能源作物應(yīng)“不與人爭(zhēng)糧、不與糧爭(zhēng)地”。所以,很多企業(yè)以地溝油為原料。理論上計(jì)算中國有100多萬噸/年的地溝油,但是比較分散。像北京、上海等大城市飯館集中、環(huán)保處理系統(tǒng)較完善,地溝油比較好收集,但在中小城市很難進(jìn)行收集。此外,不法商人的回收利用及工業(yè)原料的廣泛使用,都提高了地溝油的價(jià)位。
目前還有以木本植物如黃連木,麻瘋果等為原料的,北京化工大學(xué)副校長譚天偉認(rèn)為:“這確實(shí)是一個(gè)趨勢(shì),尤其西南多山的地區(qū),可以使用非農(nóng)耕地種植。事實(shí)上,國家也在規(guī)劃,在貴州、四川、云南等地建立種植基地。中石油、中石化也在確定自己的戰(zhàn)略基地。但其中有很多問題:周期長,風(fēng)險(xiǎn)大,難于收集采集,包括榨油后的殘料怎么處理,存在很多需要考慮的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等問題。”
譚天偉認(rèn)為,在中國值得開辟的生物柴油原料是:含糖廢水。乳酸、味精、酒精等發(fā)酵所產(chǎn)生的大量污水中含有大量有機(jī)質(zhì),把有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化為生物柴油,既可以減排、節(jié)約能量,又生產(chǎn)了能量。例如我國每年有1400萬噸的淀粉產(chǎn)量,就至少有2500萬噸高濃度廢水,發(fā)酵做油脂,基本是3.5噸至4噸的COD轉(zhuǎn)化為1噸的油脂。
選擇適合的生產(chǎn)工藝
目前生物柴油大部分是用化學(xué)法生產(chǎn),即用動(dòng)物、植物油脂和甲醇或乙醇等低碳醇在堿性催化劑下,在高溫下轉(zhuǎn)醋化生成相應(yīng)的甲醋或乙醋。但該法有以下缺點(diǎn):工藝復(fù)雜,醇必須過量,后續(xù)必須有相應(yīng)的醇回收裝置;能耗高,色澤深;醋化產(chǎn)物難以回收,成本高;生成過程有廢堿液排放。此外,對(duì)原料有選擇性。國外的原料是大豆菜籽,而中國主要是地溝油這種低擋油脂,對(duì)生產(chǎn)的影響很大,而且在化學(xué)法生產(chǎn)方面,中國不具有優(yōu)勢(shì)。
為解決上述問題,北京化工大學(xué)研究出生物酶法合成生物柴油,即動(dòng)植物油脂和低碳醇通過脂肪酶進(jìn)行轉(zhuǎn)醋化反應(yīng),制備相應(yīng)的脂肪酸甲醋及乙醋。酶法合成生物柴油具有條件溫和、醇用量小,無污染物排放,對(duì)原料沒有選擇性等優(yōu)點(diǎn)。但目前由于低碳醇對(duì)酶有毒性、致使酶法轉(zhuǎn)化率很低,而且酶失活嚴(yán)重。同時(shí),生物酶制劑,比堿成本高。怎么降低成本,或者是延長使用時(shí)間都是尚待解決的問題。
第三種生產(chǎn)工藝是超臨界法。這種方法以石科院的研究為代表。超臨界制備法工藝流程簡單,產(chǎn)品收率高,簡化了產(chǎn)品的后續(xù)處理過程,降低了生產(chǎn)成本。但是由于超臨界制備生物柴油的方法需要在高溫高壓條件下進(jìn)行,導(dǎo)致較高的生產(chǎn)費(fèi)用和能量消耗,使得工業(yè)化困難,需要進(jìn)一步研究開發(fā)。和上述兩種方法相比,超臨界法的設(shè)備復(fù)雜,投資大。
至于生物柴油企業(yè)應(yīng)當(dāng)選擇哪種生產(chǎn)工藝呢?北京化工大學(xué)副校長譚天偉認(rèn)為:針對(duì)不同的原料對(duì)象、不同的客戶、不同的需要,不同的方法各有千秋,企業(yè)可以具體斟酌。
尚需政策更大扶持
2007年生物柴油相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)B100頒布實(shí)施。B100指的是100%的生物柴油,一般不直接使用;B5或B10則是可供機(jī)動(dòng)車直接使用的油品。國家發(fā)改委表示,與其相關(guān)的生物柴油國家標(biāo)準(zhǔn)B5或B10等,擬將結(jié)合生物柴油試點(diǎn)方案的實(shí)施擇機(jī)頒布。
由于我國生物柴油產(chǎn)業(yè)是在沒有政府財(cái)政支持的情況下發(fā)展起來的,生產(chǎn)廠家也都是中小企業(yè),生產(chǎn)規(guī)模較小,大家執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)也一直比較混亂,盡管2006年初《中華人民共和國可再生資源法》明確規(guī)定了石油銷售企業(yè)將符合國家標(biāo)準(zhǔn)的生物柴油納入其燃料銷售體系,但受國家標(biāo)準(zhǔn)的制約和國有加油站的企業(yè)壟斷性影響。事實(shí)上民營企業(yè)的生物柴油一般無法進(jìn)入國有加油站,更多的生物柴油企業(yè)處于夾縫中生存。
與國外生物柴油產(chǎn)業(yè)的發(fā)展形成鮮明對(duì)比,我國對(duì)生物柴油企業(yè)沒有稅收、補(bǔ)貼、強(qiáng)制攙兌比例等扶持政策。而歐盟國家和美國政府都紛紛對(duì)生產(chǎn)生物柴油給予稅收優(yōu)惠,提供高額財(cái)政補(bǔ)貼支持種植油料作物。國內(nèi)僅有的一些免稅政策也主要是針對(duì)銷售層面而言的,比如國稅總局是在《關(guān)于生物柴油征收消費(fèi)稅問題的批復(fù)(2006)》中表示:以動(dòng)植物油為原料,經(jīng)提煉、精煉、合成等工藝生產(chǎn)的生物柴油,不屬于消費(fèi)稅征稅范圍。
有分析人士指出,長期看在中石油、中石化等大型國企的生物柴油項(xiàng)目建成后,政府可能出臺(tái)針對(duì)生物柴油企業(yè)的利好政策。
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