【化工装备十年大发展】2514-2025石化院生物航煤成套技术通过评价

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近日，中国石油和化学工业联合会在北京组织召开中国石油石油化工研究院（以下简称石化院）“劣质油脂生产生物航煤成套技术”科技成果评价会。经质询与讨论，评价委员会认为，该中试成果整体技术达国际先进水平，同意通过成果评价。此项技术可将劣质油脂转化为生物航煤，为航空业提供可持续燃料替代选择，不仅有助于炼化企业调整产业结构，而且显著提升我国航空运输业的国际绿色竞争力。

　　据了解，研发航空生物燃料生产技术是石化院落实“清洁替代、战略接替、绿色转型”三步走总体部署的重要举措。2008年以来，石化院开展了以生物油脂为原料的生物航煤生产技术开发。为降低生物航煤生产成本、拓宽原料来源、保证装置安稳长满优运行，石化院围绕万吨级生物航煤/生物柴油柔性生产技术原料适应性等内容，开展了“生物航煤/生物柴油柔性生产成套技术”科技攻关。近2年来，针对企业最大化生产生物航煤的需求，石化院通过工艺流程优化和加氢异构—加氢裂化工艺匹配优化，使生物航煤收率得到进一步提高，并编制完成“10万吨/年可持续航空燃料（SAF）项目工艺设计包”，生物航煤成套技术具备了工业化试验研究基础和技术应用条件。此次成果评价顺利通过，标志着石化院在绿色航空燃料领域技术创新实现重大突破，为下一步工业示范应用奠定了坚实基础。

一、概述
        随着经济的快速发展和航空业的迅猛发展，我国对航空煤油的需求越来越大，同时由于我国原油对外依存度逐渐提高，2011年中国对外石油依赖度已超过55%，预计2020年中国石油的对外依存度将达到62%。大规模石油进口，增加我国对国外资源的依赖程度，国际市场波动和变化将直接影响到国内经济乃至**安全与稳定。“十二五”期间，随着我国经济持续稳定增长和全球经济复苏，我国航空业将进一步发展，航空煤油需求增长预计增加1000万吨。因此，发展生物航空替代燃料不仅促进航空业发展，而且还关系到国家能源安全。
       另外，全球气候变化也给航空运输业提出了对航空替代燃料需求的要求。2009年国际航空运输协会代表整个航空业向国际民航组织提出三大承诺目标：2020 年实现碳排放零增长；从2009年到2020年，平均每年燃油效率提高1.5%；2050年碳排放量比2005年减少50%。要达到这个减排目标，在现有燃油机制下仅仅依靠航空器轻量化和高效环保航空动力技术是不能达到上述指标，还需要依靠航空替代燃料技术的发展，特别是生物基航空替代燃料。
        2009年国际航空运输协会发布报告称，在2017年将使用10%的生物燃料替代传统航空燃料，届时航空运输业CO2排放有望降低10%以上，在2040年其比例将达到总燃料50%。美国空军将在2016年前实现50%航空燃油来自于本土非石油原料的目标。
因此，生物航空煤油技术不仅可以缓解能源和国防安全，同时还肩负着改善全球气候变化的使命。

二、技术特点
       石科院所开发的加氢法生产生物航煤技术具有原料适应性强、催化剂运转周期长、航煤收率高的特点。
       生物航煤原料通常来源于不同类型的动植物油脂，包含有微藻油、餐饮废油、酸化油、以及包含麻风树油等在内的植物油。由于动植物油脂集中难度大，因此在工业装置上其原料来源往往比较杂乱。石科院针对包含微藻油、多种餐饮废油、麻风树油在内的多种动植物油脂为原料，进行了生物航煤技术开发，最终所开发的技术可以处理包含上述原料在内的不同油脂。
       动植物油脂烯烃含量高、氧含量高，在高温情况下容易结焦，同时加氢过程中生成大量的水，对加氢催化剂的耐水性提出了较高的要求。石科院所开发的生物航煤技术可以有效避免动植物油脂的高温结焦，同时开发了耐水性强的专用催化剂。针对原料尤其是废弃动植物油脂中金属含量高的特点，该技术采用了优选的催化剂级配方式，具有高的脱金属能力和容金属能力。前述多种技术方案的组合可以实现催化剂的长周期运转。
        通过优化的工艺参数及特定的加氢转化催化剂，该技术具有航煤收率高的特点，以动植物油脂原料为基准，航煤收率可达40％以上。该技术副产高质量石脑油和柴油馏分，石脑油馏分和柴油馏分具有无硫、无氮、无芳烃的特点。石脑油馏分可以生产高档溶剂油产品；柴油馏分十六烷值高，是超清洁柴油调和组分。

三、推广应用实施情况及应用前景分析
       该项技术已于2011年通过了中国石化股份公司科技开发部组织的技术评议。2011年开始在杭州石化进行工业试验，分别以棕榈油、餐饮废油为原料实现了生物航煤的生产。
        在世界范围内，一方面随着经济的发展，液体燃料供不应求的局面越来越严重；另一方面，世界范围内CO2减排的进一步严格，化石液体燃料的使用也必将受到CO2减排的制约。开发植物油加氢制取液体燃料技术，一方面可以扩大液体燃料的原料范围，另一方面可以减少CO2排放。因此，无论从消费需求，还是从环保需求上，生物航煤技术都将具有巨大的国内外市场需求。

四、经济及社会效益分析
        发展生物质基液体燃料不但保证国防安全还可促进我国农村和国家经济社会发展。我国是个人口大国，充分利用餐饮废油转化为生物燃料，是项一举多得的事情。生物质基液体燃料的开发和应用还有益于保护环境生态和人民健康。生物质基液体燃料与石油喷气燃料相比，可明显减少硫化物、多环苯类致癌物及其它可吸入颗粒物的排放，具有非常好的社会效益。
        根据国际航空运输协会研究结果，目前在经济上生物基航空替代燃料生产总体上不合算。但考虑到要遵循欧共体排放标准，在价格中收取二氧化碳排放成本，生物燃料就会相对有竞争力。考虑到航空替代燃料生产技术日益进步，并且由于资源短缺导致常规喷气燃料价格进一步上升，预计在2020年其价格将低于常规喷气燃料价格，再考虑到传统石油基燃料的碳排放成本，生物航煤技术将更具有竞争力。

五、获奖及知识产权情况
        该技术已申请中国专利9篇。

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