中石化：生物航煤研發(fā)的背后

    “美國能源署駐中國總裁對我們的評價(jià)是，‘very impressive’（印象深刻）。”2月29日，中石化董事會秘書局主任黃文生說到該公司所研發(fā)的生物航煤的時(shí)候，十分興奮。

    前一天，由中國石化自主研發(fā)的1號生物航煤正式獲得中國民航局的適航審定受理。若審定成功，該生物航煤將有望進(jìn)入商業(yè)飛行。這是繼去年10月中國國航在我國首次成功試飛航空可持續(xù)生物燃料后，我國生物燃料應(yīng)用在航空領(lǐng)域的又一里程碑事件。

    作為替代化石燃料的理想選擇，生物航煤離市場還有多遠(yuǎn)，未來還將面臨哪些挑戰(zhàn)？2月29日，在接受《中國科學(xué)報(bào)》記者采訪時(shí)，中石化相關(guān)負(fù)責(zé)人解讀了生物航煤研發(fā)背后的故事。

    十年磨一劍
 
    “10年前，我們就開始了生物燃料的研發(fā)。今天，能夠在生物航煤方面有所突破，完全拜這10年努力所賜。”中石化科技開發(fā)部主任謝在庫告訴記者。

    生物航煤是以可再生資源為原料生產(chǎn)的航空煤油。與傳統(tǒng)石油基的航空煤油相比，在整個(gè)生命周期中具有很好地降低二氧化碳排放的作用。雖然中石化啟動生物航煤研發(fā)始于2009年，但在那之前，生物燃料早已成為中石化關(guān)注的重點(diǎn)。

    “綠色低碳是我們重要的發(fā)展戰(zhàn)略之一。截至目前，除生物航煤外，我們在燃料乙醇、生物柴油、微藻生物柴油等生物燃料方面也取得了良好進(jìn)展。”謝在庫說。

    說到生物航煤研發(fā)的過程，中石化石油化工科學(xué)研究院副院長聶紅娓娓道來。

    從2009年啟動生物航煤研發(fā)工作后，中石化先后完成了原料篩選、技術(shù)路線設(shè)計(jì)和工藝條件優(yōu)化、催化劑配方定型等實(shí)驗(yàn)室研究工作，成功解決了多方面難題。

    2011年，在實(shí)驗(yàn)室工作取得進(jìn)展的基礎(chǔ)上，中石化組織旗下研究、設(shè)計(jì)和生產(chǎn)等單位，將杭州煉油廠原有裝置改造成一套2萬噸/年生物航空煤油工業(yè)裝置，年可生產(chǎn)6000噸生物航空煤油，同時(shí)在鎮(zhèn)海煉化分公司建立了調(diào)合設(shè)施，可以按要求調(diào)合合適比例的航空煤油調(diào)合產(chǎn)品。據(jù)悉，該裝置從2011年12月12日開工以來，運(yùn)行平穩(wěn)，已加工生產(chǎn)出70噸左右生物航空煤油。

    2011年12月5日，中石化正式向中國民用航空局提交了生物航煤及其調(diào)和產(chǎn)品的適航審定申請。經(jīng)過預(yù)評審，中國民航局認(rèn)為中石化提供的申請材料符合適航規(guī)章和管理程序的要求，具備一定的生產(chǎn)能力，正式受理該申請。

    “這意味著，未來中國民航局所管轄的所有航空公司都將對我們開放。”聶紅說。

    商業(yè)化瓶頸
 
    雖然中國民航局已經(jīng)接受受理申請，但聶紅對于預(yù)測何時(shí)能審定成功還是十分謹(jǐn)慎。

    “現(xiàn)在技術(shù)方面已經(jīng)基本沒問題了，難就難在原料收集。”聶紅說。

    據(jù)悉，此次中石化在提交申請時(shí)使用的燃料來源是棕櫚油，而未來則希望能大規(guī)模利用“地溝油”。

    “之所以這么做，是因?yàn)槲覀兿Ｍ�能夠把廢棄物變成有用的東西。”聶紅解釋道。

    據(jù)介紹，生物航煤的原料來源可以有很多種，例如種子植物、動物脂肪、海藻、鹽土植物等。2011年國航完成生物燃料首次試飛時(shí)，所使用的生物燃料來源就是麻風(fēng)樹籽。

    說到麻風(fēng)樹，聶紅的看法是，該植物對土壤、氣候和環(huán)境等因素要求較高，而且成熟期長，要想將之作為主要原料還需要進(jìn)一步改善種植技術(shù)，使成本進(jìn)一步降低。與之相比，我國每年多達(dá)幾百萬噸的“地溝油”正在對人們的健康造成威脅和損害，因此中石化將未來生物航煤的主要原料鎖定為“地溝油”。

    然而，一談到“地溝油”，首先就是收集難題。對此，中石化目前采取的辦法是，與麥當(dāng)勞合作，利用其餐飲廢油加工生產(chǎn)生物航空煤油。據(jù)聶紅透露，未來他們還將與其他大的餐飲公司合作，以進(jìn)一步降低原料收集的成本。

    “市場廣闊，門檻很高”

    在2月28日中國民用航空局于人民大會堂舉行的中石化1號生物航空煤油適航審定申請受理儀式上，中國民用航空局副局長李健透露，目前我國已成為年消費(fèi)量近2000萬噸的航空燃料消費(fèi)大國，按照有關(guān)國際組織預(yù)測，2020年生物航煤將達(dá)到航油總量的30%。

    “對生物航煤來說，這是一個(gè)很廣闊的市場，但門檻也很高。”黃文生說。

    據(jù)了解，無論是國際，還是國內(nèi)，對航空煤油的使用均有嚴(yán)格的審定程序，以確保飛機(jī)航行的安全性。

    據(jù)介紹，這些審定程序主要包括五個(gè)步驟：測試和開發(fā)環(huán)節(jié)，以保證其與普通發(fā)動機(jī)和航空器材料兼容；符合必要的規(guī)范特性，以滿足飛機(jī)、旋翼機(jī)或發(fā)動機(jī)的性能和耐久性要求；滿足航空煤油與經(jīng)批準(zhǔn)用于發(fā)動機(jī)和航空器的其他燃料、潤滑油和添加劑之間的兼容性；在所有預(yù)期溫度條件下，能與其他經(jīng)批準(zhǔn)的燃料或添加劑相混合；在限制運(yùn)行溫度條件下，能夠保持其特性，防止燃料管道和過濾器堵塞。

    據(jù)聶紅透露，目前中石化正在嚴(yán)格按照國內(nèi)的《民用航空可替代噴氣燃料》審定程序，對生產(chǎn)的生物航空煤油進(jìn)行試驗(yàn)和評定。

    “這一過程需要的時(shí)間大概會很長。”聶紅說。