能否采用廉價原材料,提高轉化率,從而降低成本,是生物柴油產業(yè)化的關鍵
位于四川省西南部的攀枝花市和涼山州,正野心勃勃地計劃打造一個“綠色大慶”。那里的干熱河谷地帶非常適合麻風樹的生長,目前擁有40多萬畝。而麻風樹由于果實的出油率高達30%以上,在國外素有“生物柴油樹”之稱。
眾多淘金者來到這里,放眼望去,漫山遍野都是生物柴油。
去年12月,英國陽光科技集團與涼山州人民政府簽定了生物質能源項目合作協(xié)議,計劃投資40億元人民幣,在攀西地區(qū)種植100萬畝麻風樹煉生物柴油。
之前早有捷足先登者。美國貝克生物燃料公司2005年已在攀枝花種植了兩萬畝麻風樹,計劃未來幾年投資20億美元,建成世界最大的生物能源基地——年產近40萬噸生物柴油。
去年9月12日,中海油基地公司與攀枝花市人民政府簽訂生物柴油產業(yè)發(fā)展項目,投資23.47億元,預計到2010年種植50萬畝麻風樹,建設年產10萬噸的生物柴油煉油基地。
事實上,麻風樹早已進入我國能源決策者的視野,2005年11月18日,國家能源辦馬富才副主任就曾親自帶隊,到攀枝花考察麻風樹的分布生長和規(guī)劃發(fā)展情況。
生產線建設熱潮
生物柴油素有“綠色柴油”之稱,其概念是1895年由德國工程師魯?shù)婪?Dr.Rudolf)提出的,是指利用各類動植物油脂為原料,與甲醇或乙醇等醇類物質經過交脂化反應改性,使其最終變成可供內燃機使用的燃料。20世紀70年代全球陷入能源危機以后,生物柴油成為熱門課題。
生物柴油的優(yōu)勢顯而易見:首先它是可再生的,各種動植物油脂都可以作原料,歐美主要用豆油和菜籽油。生物柴油還有優(yōu)良的環(huán)保性能,含硫量低,二氧化硫和硫化物的排放比普通柴油減少約30%;含氧量高(可達11%),點火性能好,燃燒時排煙少,一氧化碳的排放與柴油相比減少約10%;生物柴油不含導致環(huán)境污染的芳香族烷烴,廢氣對人體的損害低于柴油。檢測表明,與普通柴油相比,使用生物柴油可減少90%的空氣毒性。
更為方便的一點是,用生物柴油作為普通柴油的替代品,柴油機不需要做任何改動或更換零件。生物柴油本身可以直接作為汽油添加劑使用,以減少尾氣黑煙的排出,同時其較高的閃點也有利于安全運輸和儲存。
生物柴油不僅是大玩家的地盤,亦有數(shù)量眾多的中小企業(yè)進軍生物柴油。舞臺也不止是攀枝花,近年來,生物柴油企業(yè)如雨后春筍在各地涌現(xiàn),一批大型生物柴油生產線的建設已形成熱潮。
2006年12月4日,廣西柳州市明惠生物燃料有限公司生物柴油項目試產成功,首批出油15噸。該公司董事長范瓊告訴《中國投資》:“首次試產的15噸生物柴油是用廣西可普遍種植的麻風樹、桐樹、油茶樹等木本油料植物為原料,利用本公司擁有自主知識產權的‘脂肪酸甲脂提純分子蒸餾技術’生產出來的。”范瓊還在規(guī)劃建設一條10萬噸生物柴油生產線,到2008年底實現(xiàn)年產30萬噸的生產規(guī)模,項目計劃總投資為1.3億元人民幣。
由北京清研利華石油化學技術有限公司投資的年產10萬噸生物柴油項目于2006年12月28日落戶河北固安開發(fā)區(qū),該項目投資5000萬元,主要生產B100、B50、B30生物柴油。按規(guī)劃,該項目將于今年11月18日竣工,12月18日投產。項目采用清研利華公司自主研發(fā),具有自主知識產權的“一步法生物柴油生產技術”。
據(jù)青島市廣源發(fā)集團董事局主席胡諒倫介紹,從2006年年初,該集團就投入上千萬元資金建了一座實驗室,進行用豬大油為主的生物油脂生產生物柴油的實驗。1月15日,源發(fā)集團首次向社會公布了位于青島城陽區(qū)夏莊鎮(zhèn)的全國最大生物柴油基地。該基地目前已經投入規(guī)?;a,今年標準柴油產量可達到10萬噸。
據(jù)了解,目前國內外生物柴油的生產方法,主要有生物法、化學法、生物酶法和超臨界法四種,各有利弊,其中化學法生產是較成熟且利用最多的方法,即用動物和植物油脂和甲醇或乙醇等低碳醇在酸或者堿性催化劑和高溫(230??250℃)下進行轉酯化反應,生成相應的脂肪酸甲酯或乙酯,在經洗滌干燥即得生物柴油。甲醇或乙醇在生產過程中可循環(huán)使用,生產設備與一般制油設備相同,生產過程中可產生10%左右的副產品甘油。
“盡管我國生物柴油生產還在起步階段,從產業(yè)政策技術標準、技術造型、營銷模式、環(huán)境評估等方面還不配套,不健全,但隨著能源形式的變化和工業(yè)生物柴油產業(yè)的不斷發(fā)展,目前還下發(fā)了240元/噸左右的消費稅優(yōu)惠,利潤還不錯?!北本┣逖惺邢薰拘侣劙l(fā)言人吳文介紹。
潛力巨大
生產生物柴油的原材料來源相當廣泛:大豆和油菜籽等油料作物、油棕和黃連木等油料林木果實、工程微藻等油料水生植物、動物油脂、廢餐飲油等。
生物柴油具有可再生、清潔和安全三大優(yōu)勢,目前利用油菜制造生物柴油技術已被許多國家看好。我國是油菜生產大國,發(fā)展油菜制造生物柴油的綠色可再生能源,對我國農業(yè)結構調整、能源安全和生態(tài)環(huán)境綜合治理有十分重大的戰(zhàn)略意義。
中國開展生物柴油的研究開發(fā)工作較早,1981年已有用菜籽油、棉籽油等植物油生產生物柴油的試驗研究。近年來,遼寧能源所、中國科技大學、江蘇石油化工學院、北京化工大學、吉林省農業(yè)科學院等一些科研單位和大專院校先后進行了生物柴油的研究工作,并研制成功利用菜籽油、大豆油、廢煎炸油等為原料生產生物柴油的工藝。
2004年科技部啟動了“十五”國家科技攻關計劃“生物燃料油技術開發(fā)”項目。2005年,由石元春院士主持的國家專項農林生物質工程開始啟動,規(guī)劃生物柴油在2010年的產量為200萬噸/年、2020年的產量為l200萬噸/年。
一些樂觀的預測者認為,我國生物柴油的發(fā)展?jié)摿薮螅瑑H麻風樹、黃連木等油料植物就可滿足500萬噸生物柴油裝置的原料需求,廢棄動植物油回收每年可生產約200萬噸生物柴油。
由于作為替代能源的種種優(yōu)勢,生物柴油一直受到國家有關方面的重視。
2006年10月,經國務院批準,財政部、國家發(fā)改委、農業(yè)部、國家稅務總局、國家林業(yè)局聯(lián)合印發(fā)了“關于發(fā)展生物能源和生物化工財政扶持政策的實施意見”。
上游擴張
國家發(fā)改委能源所副所長李俊峰認為,大規(guī)模發(fā)展生物液體燃料需要解決三個難題:能源作物與糧食爭地;物種與生態(tài)平衡;偏遠地區(qū)生物燃料的儲存與運輸。
目前生物柴油的主要問題是成本高,其制備成本的75%是原料成本。因此,采用廉價原料,提高轉化,從而降低成本,是生物柴油能否產業(yè)化的關鍵。
目前,全國各地開始加大麻風樹、油菜等生物的種植。
科技部清潔能源辦項目負責人許云松表示,現(xiàn)在西藏、四川、貴州、云南等幾個地區(qū)將全國試點種植,這些地區(qū)的麻風樹種植面積約為40萬畝,預計2012年將達400萬畝以上,我國西南地區(qū)麻風樹等木質油料發(fā)展迅速,籽含油率達50%,現(xiàn)有10萬畝,2010年可發(fā)展到1000萬畝。
2006年11月9日,中國石油天然氣股份有限公司與四川省共同簽訂了《中國石油天然氣股份有限公司四川省政府關于生物能源產業(yè)發(fā)展合作框架協(xié)議》。據(jù)了解,目前相關部分已開始了在甘薯和麻風樹優(yōu)良品種的選育、基地建設和中介組織建設方面的工作,編輯了麻風樹生物柴油發(fā)展規(guī)劃。“十一五”期間,計劃雙方共完成建設60萬噸/年甘薯燃料乙醇規(guī)模、10萬噸/年麻風樹生物柴油規(guī)模等。
重慶市林業(yè)生物質能源工程建設已經起步,萬州區(qū)開始實施“重慶三峽庫區(qū)20萬畝小桐子(麻風樹)資源培育及利用項目”,并著手建立加工廠,提取生物柴油。
我國土地資源包括分布在全國各地的宜農荒地:主要在新疆、內蒙等2000萬公頃;鹽堿地:青海、新疆 各自超過400萬公頃;沼澤地:黑龍江、內蒙等大于200萬公頃;田坎地:甘肅、四川、重慶等;宜林荒地:東北三省、內蒙、新疆、甘肅、陜西;西南:云南、四川、貴州;有的地區(qū)計劃大規(guī)模集約化種植和開發(fā);還有的地區(qū)計劃分散式種植和開發(fā)。
清華大學化學工程系應用化學研究所所長劉德華表示:生物能源和生物材料可以建成規(guī)模宏大的“不與人爭糧,不與糧爭地,不與傳統(tǒng)行業(yè)爭利”的“三不”行業(yè),同時是解決我國“農業(yè)、能源、環(huán)境”難題的最佳切合點。
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