地沟油成环保急先锋
一架空客A320型飞机在轰鸣声中起飞，留下一道完美的弧线呼啸远去。85分钟后，试飞结束，飞机平稳降落在上海虹桥国际机场。这架飞机加注的正是中国石化1号生物航空煤油，而其原料中的一部分就是很多人“深恶痛绝”的地沟油。但你可能想象不到，经过科技“改造”，地沟油就被升级为生物航空燃油。
用担任试飞任务的机长刘志敏、周晓青的话说：“这次试飞非常满意，飞行过程中动力很足，与使用传统航空燃料没有区别”。试飞组按照验证飞行科目设置的全流程要求，对混合生物燃油加注配比、巡航阶段温度测定、飞行高度影响、航前航后发动机孔探检查，以及特殊情况处置等工作进行了测试。
相较于传统航煤，生物航空燃料可实现减排二氧化碳55%-92%，不仅可以再生，具有可持续性，而且无需对发动机进行改装，具有很高的环保优势。
地沟油成环保先锋
第一个提出将地沟油转化为航空燃油的人，目前已无可考证。但可以肯定的是，荷兰生物学家马克·戈尔德施绝对是“地沟”航空燃油的早期倡导人和探索者之一。
马克早年从事过植物油脱氧处理工作，一次在饭店遭遇地沟油的不愉快经历让他想到：通过脱氧处理等有机化学反应，是否可以将地沟油转化为“再生能源”呢？说干就干，马克立即着手实验。然而，实验的进展并不顺利。他将转化的菜油添加到鱼饵中，结果发现，吃了鱼饵的鱼儿相继死亡。马克失望极了。
2010年夏，马克乘坐荷兰航空公司的航班，机长的一番话让他茅塞顿开，机长说：“全球油价天天涨，真受不了。如果有一种航空燃油的替代产品，就好了。”联想到自己此前的努力，马克立即联系这家航空公司，谋求与其合作。此刻，欧盟正巧刚提出减排法案，要求荷兰所有航空公司必须在2012年之前减少3%的二氧化碳排放，该航空公司正为如何完成这一指标发愁。双方因而一拍即合，当即决定联手进行实验。
由于有了此前的经验，马克的这次实验顺利了许多。经过完善工艺流程，继而采取植物油脱氧处理等一系列有机化学反应，马克的“地沟油”终于脱胎换骨，成功转化成合格的航空 “可再生飞行燃料”。
2011年6月29日，荷兰航空旗下一架波音737-800型飞机载着171名乘客从阿姆斯特丹飞往巴黎。这是世界上第一次生物航煤商业化运行。飞机所使用的生物航煤中混合了50%生物燃料。3个月后，荷兰航空在这一条航线上开设了200个航班。这些飞机都使用50:50混合的生物航煤。
目前，全球航空运输业每年消耗15亿－17亿桶航空煤油，由于飞机飞行时离天空很近，产生温室效应的能力及危害远远大于其他交通运输工具。改进现有的航空燃料，在减排方面的收益显而易见。
因此，研究人士分析：“由于燃油价格未来很可能继续上涨，舆论对于各行业减排施加的压力日益增加，近年来全球航空业投入大量精力研究以诸如地沟油为原料的生物燃料，来代替传统的化石能源。一轮以生物燃料为代表的航空替代燃料产业竞赛已在全球范围拉开序幕。”
国内技术渐趋成熟
从地沟油到生物柴油，再到航空燃料，这一过程讲起来并不复杂。有专家称，“对餐饮废弃用油的生物制取，与乙醇经酯化反应提炼生物柴油，国内技术已臻于成熟。”
因为中国人嗜好油腻的饮食习惯，国内餐饮废弃用油存量巨大。据估计，中国年产餐饮废弃用油大约在1000万吨左右。去年7月，荷兰航空公司与上海绿铭环保科技股份有限公司签订合同，计划从中国购买超过1万吨地沟油，用于炼制生物质航空煤油，其中首批2000吨已经发货。
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。这一过程可以通过加热方式进行，使杂质沉降后分离，或直接运用专业的吸附剂去除杂质。除去杂质后，地沟油中的大块杂质，就基本被清除干净了。
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。
第三步，将初步提炼的甘油酯进行进一步的酯化反应。该步骤中需要加入甲醇或乙醇等添加剂，并在70℃的催化环境下，使甘油酯变为甲酯。最后，采用蒸馏法除去多余的甲醇、乙醇催化剂等，再加入适量稳定剂，合格的生物柴油就生成了。
到此为止，我们所得到的生物柴油仍不能直接用作航空燃油。我们知道，现在大多数飞机都使用航空煤油，而生物柴油和航空煤油在许多物理化学性质上存在巨大差异，如凝固温度、燃料的安全性、抗爆能力等。所以要将生物燃油转化为可靠的航空燃油，仍需进一步炼制：即在几百摄氏度的高温环境下，对生物柴油进行加氢、裂化处理，以便得到不含氧的、以碳氢成分为主的航空生物燃料。
“不过，这方面技术都差不多，只隔着一层纸，一点即破。”因担心技术泄露，专家避谈具体细节。
石化企业探索
中国，作为世界第二航空大国和全球最大的飞机消费市场，在生物航空燃料的科研和产业化进程中，没有缺位的理由。石化双雄的“集团化推进”让生物航空燃料研发得到了中国式发展。
早在2009年，中国石化就启动了生物航空燃料的研发。研发过程中，原料选取是一大难题。他们选择了麻风树油、棕榈油、乌桕油、餐饮废油、酸化油、微藻油、秸秆热解油等十几种原料进行原料适应性研究，生物航煤的原料范围不断扩大。
2011年9月，中国石化正式将1号生物航煤项目列入“十条龙”科技攻关项目。多年的研发成果终于应用于工业化生产。11月底，在杭州基地建成中国第一套拥有自主工程技术、成功运转的生物航煤示范装置，并进入试生产准备阶段。第一阶段改造完成后，下一阶段的任务也提上议程。为了适应更多的原料，项目组要求一套设备不但可加工棕榈油原料，也可加工餐余油及其他生物质原料。
针对餐饮废油“盐含量高、总氯高、酸值高”的“三高”难题，专家群策群力、抽丝剥茧，经过一年半的艰苦研发，难题被一一攻克。
2012年2月26日，镇海炼化杭州生产基地以棕榈油为原料，成功生产出第一批生物航煤。2012年10月，又以餐饮废油为原料，成功生产出第二批生物航煤。目前，这套装置每年可生产6000吨生物航空煤油。
中国石油选择与国外巨头合作的技术路线。2008年，中国石油同霍尼韦尔公司合作，双方合作生产出首批15吨生物航煤后，于2011年10月28日与国航、波音合作成功进行了首次试飞。目前，霍尼韦尔旗下UOP公司正与中国石油商谈在华合作建立首个年产6万吨的航空生物燃料炼油厂，该炼油厂有望今年或明年投入商业运营。
据悉，为此中国石油特地建立了一个120万亩的生物原料种植基地，拥有小桐子优良品种规模化集约化种植、收储及粗加工、毛油精炼等多项成熟技术和专利。
目前，中国民航年飞机加油量接近2000万吨。根据国际航空组织预测，至2020年，中国民航飞机加油量达4000万吨，生物航煤达到航油总量的30%，也就是1200万吨。按照每吨1万元来计算，意味着到2020年，中国民用航空生物航煤市场总值将超过1200亿元。
成本高企量产难
尽管成功克服了种种技术难题，在生物航煤的道路上迈出了第一步，但是通往美好前景的生物航煤量产之路却举步维艰。
欧美国家研发生物燃油原料的最初选择是棕榈油、菜籽油、椰子油等草本植物油，提炼纯度高、质量稳定。但这种做法一开始就受到民众的抵制，人们普遍认为是与民争食。科学家的原料选择被迫转向廉价的草本植物甚至餐饮废弃用油。
中国的原料选择也经历了类似的变化过程。显然，地沟油如果能变废为宝，的确是一举两得的好事情，既解决了生物燃料的原料来源问题，又能彻底根治地沟油顽症。
但是，从地沟油到航空油，首先会产生两种直接成本。一方面，地沟油的购买和运输等要付出成本，另一方面，地沟油的提炼和处理需要成本。
除此之外，还有外部的间接成本。一则，所有的转化过程势必造成新的污染源，包括排放二氧化碳和其他污染物；二则，既然是将地沟油进行处理和提炼才生产出航空油，那么，如何进一步处理提炼之后的剩余物呢？即便由某一方承担其中部分外部成本，高企的价格仍将显而易见。
中国石化石油化工科学研究院专家陶志平说，实际上，生物航煤开发在全球范围内尚属刚刚起步，目前生物航油的价格是普通航油的2-3倍左右，突破成本过高的瓶颈是生物航煤必须跨过的关口。目前，我国市场上的航油价格大概在7000元/吨左右。这意味着生物航煤的成本将高达1.4万－2.1万。
复旦大学环境经济研究中心主任李志青表示，各种直接成本加上间接成本，对生物航煤的应用前景来说并非好消息。因为，如果不能从分担机制上真正解决相关成本问题，那么，地沟油转化为航空油的商业化程度始终会受到极大制约。
此外，地沟油的收集在国内也是一个大问题。与荷兰航空合作的上海绿铭公司执行总裁张英文表示，与“无本万利”的收油“游击队”相比，生物柴油处置企业收购原料的价格不具备吸引力，因此一些小餐饮企业将废弃油倒卖给了“游击队”最终回流餐桌，正规企业反而“吃不饱”。此外，地沟油分布广泛，收集不方便，加之政府严控三公经费，今年餐饮行业普遍不景气，地沟油来源并不理想。
张英文也坦言，与荷兰方面的合作是探索性的，要花上几年时间“分步走”，先做原料商，对外出口“地沟油”，对方产销航空用生物煤油取得的利润，双方按约定进行分配，等时机成熟了，再成立合资企业，直接引入国外的先进技术，最终实现国内生物航煤的民营化生产。
而在专家看来，作为一种新能源，只有多种原料并举，依靠多途径、多原料，不断积累经验，生物航煤的开发才能披荆斩棘，实现经济性的突破。同时，期待政府方面出台更多支持的政策。
h t tp://whb.news365.com.cn/tp/201306/t20130623_1259143.html
页:
[1]