廢棄食用油制備生物柴油新展望
近日,中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所的科研人員利用廢棄食用油制備生物柴油的技術(shù)獲得國家發(fā)明專利。與國內(nèi)同類技術(shù)相比,該技術(shù)主要采用廢餐飲食用油為原料,復(fù)合催化劑一步反應(yīng),反應(yīng)溫度降低到60℃,工藝過程簡單,反應(yīng)周期短,反應(yīng)溫度低,能耗低,且生物柴油收率高達(dá)92%。利用該項技術(shù)制備的生物柴油可直接替代柴油,也可與柴油按一定比例添加使用,具有優(yōu)良的環(huán)保性能和可再生性。使用該項技術(shù)生產(chǎn)出的生物柴油的柴油機(jī),不需作任何改動或更換零件。
據(jù)中科院蘭州化物所包鵬副研究員介紹,早在2006年,該課題組就已經(jīng)完成了廢餐飲食用油生產(chǎn)生物柴油500升規(guī)模的中試研究,其設(shè)計產(chǎn)能規(guī)模為1萬噸/年生物柴油,投資利潤率為31%,投資利稅率為46%。若該技術(shù)得到推廣,依托大中城市建設(shè)多套廢餐飲食用油為主原料的生物柴油生產(chǎn)裝置,可解決廢餐飲食用油回收問題,此外還可輻射周邊地區(qū),對西部可再生能源市場是一個有益的補(bǔ)充。
據(jù)統(tǒng)計,我國每年消耗植物油1200萬噸,大中型城市餐飲業(yè)產(chǎn)生廢棄食用油達(dá)到500萬噸,榨油廠直接產(chǎn)生下腳酸化油250萬噸。依目前的石油價格計算,利用我國的餐飲廢油、榨油廠油腳、庫存過期油料和林木油果等價格合理的原料,可以支持大規(guī)模的生物柴油產(chǎn)業(yè)。有專家指出,每個城市建一套生物柴油示范裝置,產(chǎn)能控制在萬噸級規(guī)模,以消化回收的廢餐飲食用油,不但能產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益,而且還使油脂廢棄物得以利用,變廢為寶,使得廢棄餐飲食用油有了一個合法流向,有效降低了排放后對環(huán)境的污染及不法分子加工后再次返回餐桌的風(fēng)險。
廣闊的前景
隨著石油資源的短缺,生物柴油作為一種來源穩(wěn)定的可再生清潔能源,其突出的環(huán)保性和可再生性一直以來受到世界發(fā)達(dá)國家的關(guān)注,尤其是資源貧乏國家的高度重視,成為很多國家積極開展的研究課題。
德國是生物柴油利用最廣泛的國家,每年生產(chǎn)和消費(fèi)生物柴油110萬噸,占世界總消費(fèi)量210萬噸的一半還多。德國政府鼓勵使用生物柴油,對生物柴油的生產(chǎn)企業(yè)全額免除稅收,使其價格低于普通柴油。巴西還是最早掌握生物柴油技術(shù)的國家。在巴西東北部,適合種植蓖麻的土地有200萬公頃,幾年之內(nèi),巴西蓖麻的年產(chǎn)量就可達(dá)到200萬噸,能生產(chǎn)生物柴油1.12億公升,并創(chuàng)造10萬個新的就業(yè)機(jī)會。據(jù)有關(guān)資料,歐盟國家2001年產(chǎn)量已超過100萬噸,美國消費(fèi)量從2000年2.3萬噸猛增到2001年8.5萬噸,日本、加拿大、澳大利亞等國也在積極發(fā)展生物柴油產(chǎn)業(yè)。
柴油的供需平衡問題一直是我國石油市場發(fā)展的焦點問題之一。據(jù)有關(guān)資料,到2005年,隨著我國原油加工量的上升,汽油和煤油擁有一定數(shù)量的出口余地,而柴油的供應(yīng)缺口仍然較大。預(yù)計到2010年柴油的需求量將突破1億噸,與2005年相比,將增長24%;至2015年市場需求量將會達(dá)到1.3億噸左右。近幾年來,盡管煉化企業(yè)通過持續(xù)的技術(shù)改造,生產(chǎn)柴汽比不斷提高,但仍不能滿足消費(fèi)柴汽比的要求。目前,生產(chǎn)柴汽比約為1.8,而市場的消費(fèi)柴汽比均在2.0以上,云南、廣西、貴州等省區(qū)的消費(fèi)柴汽比甚至在2.5以上。隨著西部開發(fā)進(jìn)程的加快,國民經(jīng)濟(jì)重大基礎(chǔ)項目的相繼啟動,柴汽比的矛盾比以往更為突出。因此,開發(fā)生物柴油不僅與目前石化行業(yè)調(diào)整油品結(jié)構(gòu)、提高柴汽比的方向相契合,而且具有高效的經(jīng)濟(jì)價值和社會價值,市場前景極為廣闊。
尷尬的現(xiàn)實
生物柴油的諸多優(yōu)點使其具有廣闊的市場前景,但面對現(xiàn)實,這種環(huán)保新能源仍處在有價無市的尷尬境地。
“十五”計劃發(fā)展綱要提出發(fā)展各種石油替代品,并將發(fā)展生物液體燃料確定為國家產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向,而且生物柴油產(chǎn)業(yè)在我國剛剛誕生,就得到了國務(wù)院領(lǐng)導(dǎo)和國家計委、國家經(jīng)貿(mào)委、科技部等政府部門的支持,并已列入有關(guān)國家計劃。我國政府對發(fā)展生物燃料非常重視,并制定了相關(guān)政策促進(jìn)其發(fā)展。2004年,科技部啟動了“十五”國家科技攻關(guān)計劃“生物燃料油技術(shù)開發(fā)”項目。2005年2月28日,十屆全國人大通過了《可再生能源法》,明確指出要大力發(fā)展生物柴油。國家發(fā)改委把“工業(yè)規(guī)模生物柴油生產(chǎn)及過程控制關(guān)鍵技術(shù)”列入“節(jié)約和替代石油關(guān)鍵技術(shù)”中。2006年1月1日正式施行的《可再生能源法》,明確規(guī)定國家鼓勵清潔高效地開發(fā)利用生物燃料,鼓勵發(fā)展新能源作物,鼓勵生產(chǎn)和利用生物液體燃料。2006年9月30日,財政部、國家發(fā)展改革委、農(nóng)業(yè)部、國家稅務(wù)總局和國家林業(yè)局聯(lián)合下發(fā)了《關(guān)于發(fā)展生物能源和生物化工財稅扶持政策的實施意見》,其中也包括生物柴油。
這些法律、政策和措施為生物柴油產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展提供了有力的保障。但必須承認(rèn),相對于歐美通過投資補(bǔ)貼、稅收優(yōu)惠等手段促進(jìn)生物柴油產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展,我國政府尚未針對生物柴油提出一套扶植、優(yōu)惠和鼓勵的政策辦法。近年來,由于生物柴油的興起,地溝油的需求也不斷增大,但對廢棄食用油缺乏統(tǒng)一的回收政策,導(dǎo)致某些地區(qū)甚至出現(xiàn)了爭搶和囤積地溝油的現(xiàn)象,價格因此水漲船高。同時,由于部門管理混亂,缺乏有效的組織體系,所以“地溝油”、泔水油、牛羊皮油等各種廢棄油資源真正得到利用的只是很少一部分。目前,我國生物柴油生產(chǎn)能力超過300萬噸,由于原料供應(yīng)不足,實際產(chǎn)量只有30至35噸左右,生物柴油生產(chǎn)企業(yè)的開工率普遍較低,導(dǎo)致誰掌握地溝油資源,誰就能生存的困難局面。
《可再生能源法》雖然也確定了生物柴油的合法地位,但時至今日,國家對成品油的監(jiān)管非常嚴(yán)格,而目前生物柴油的質(zhì)量參差不齊,加油站銷售在無法保證其質(zhì)量的壓力下,不允許生物柴油進(jìn)入其銷售網(wǎng)絡(luò),導(dǎo)致生物柴油出路不暢通。此外產(chǎn)量太小也是制約生物柴油走進(jìn)正規(guī)加油站的重要原因。
前路的探索
面對經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的雙重壓力,統(tǒng)一廢棄食用油回收政策和生物柴油的使用標(biāo)準(zhǔn),加快高效清潔的生物柴油產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程就顯得更為迫切。
從原料供應(yīng)來說,盡快制定落實有關(guān)廢棄油脂收集處理的專門規(guī)定,為生物柴油提供原料是當(dāng)務(wù)之急。歐盟以菜籽油,美國以大豆油為原料生產(chǎn)生物柴油。由于需要大量的土地,而且所生產(chǎn)的生物柴油價格較高,市場競爭力差,需要大量的政府補(bǔ)貼,因此不適合中國的國情。目前我國有些地區(qū)雖然也種植了一定數(shù)量的黃連木、油桐、棉籽等油料植物,但分布分散且數(shù)量小,尚不足以支撐生物柴油規(guī)模化生產(chǎn)。但我國有豐富的植物油脂及動物油脂資源,我國菜籽油產(chǎn)量很大,而且飯店產(chǎn)生大量的廢棄食用油,如果加以充分利用,有很大的市場潛力。
如何有效利用廢棄食用油、下腳酸化油,是解決我國目前生物柴油領(lǐng)域的重要抓手。我國目前可以利用的餐飲廢油、榨油廠油腳、庫存過期油料和林木油果等價格合理的原料,可以支持300萬噸/年左右的產(chǎn)業(yè)規(guī)模,若在將來能建立更多穩(wěn)定的原料來源,產(chǎn)業(yè)規(guī)模將會不斷擴(kuò)大。加大利用餐飲廢油與油料樹木種子生產(chǎn)生物柴油的科研、開發(fā)、生產(chǎn)工作,促進(jìn)生物柴油產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展生物柴油產(chǎn)業(yè)規(guī)模大小與發(fā)展速度,從根本上講取決于大量的廉價原料供應(yīng)。為此,要加強(qiáng)對地溝油等餐飲廢油回收、運(yùn)輸、加工的研究和政策法規(guī)的制定。
我國一直未能形成生物柴油的規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的另一個關(guān)鍵原因就是沒有制定生物柴油統(tǒng)一加入量的強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)。目前世界上主要的生物柴油是將生物柴油與石化柴油按照一定的比例調(diào)配而成的,其中生物柴油占調(diào)配后柴油總體積的2%~20%不等。2010年,印度正在實施的“印度清潔空氣計劃”,其國內(nèi)加油站供應(yīng)的柴油要含有10%的生物柴油。我國海南省近日出臺的B5生物柴油地方標(biāo)準(zhǔn),就是由2%~5%的生物柴油與98%~95%的石化柴油配制而成的柴油機(jī)調(diào)和燃料,是將生物柴油真正引入能源市場的一次有益嘗試。國家相關(guān)部門若出臺生物柴油強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn),像推廣乙醇汽油一樣,出臺一項生物柴油的強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn),加入量考慮在5%~10%,以我國目前上億噸的柴油使用量,將為生物柴油提供一個廣闊的出路。此外在可能的公共事業(yè)部門如城市公交車輛和長途貨運(yùn)車輛中使用生物柴油,鼓勵有條件的企業(yè)和機(jī)關(guān)團(tuán)體積極使用生物柴油也是一個積極的探索。

使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環(huán)保網(wǎng)”








