解碼生物質燃料的DNA——訪中國科學院、中國工程院院士閔恩澤

□本刊記者 許帆婷 侯明鉉

中國石化發展生物柴油有裝置和技術基礎，目前產業化關鍵在于原料收集開發。

訪談人名片

閔恩澤，著名石油化工催化劑專家，中國科學院和中國工程院院士，第三世界科學院院士，英國皇家化學會會士，中國石化石油化工科學研究院高級顧問。他是我國煉油催化應用科學的奠基人，石油化工自主創新的先行者，綠色化學的開拓者。2007年獲國家最高科學技術獎，同年被評為“2007感動中國年度人物”。

記者：閔院士，您好！今天想請您談談有關生物質能源的話題。生物質能源是21世紀一個新興的學科，在石油、天然氣等化石燃料供應緊張和昂貴的今天，尋找新的可替代能源日益迫切。同時，人類環境保護的要求也日益嚴格。請您介紹一下，什么是生物質能源，它與傳統的化石能源相比，有什么特點和優勢？

閔恩澤：要說清什么是生物質能源，首先要講清楚什么是生物質。生物質指的就是我們日常看見的植物和動物，它們是原料供應，這要靠大量的土地來生長作物。它是一種低密度能源，而不像石油，一口井每日就能生產上千噸，甚至上萬噸石油。

生物能源的優點，首先是能夠少用價格日益昂貴和供應緊張的石油，減少我國石油進口。二是能減少二氧化碳排放、減緩溫室效應。三是減少尾氣中的硫和顆粒物等，減少對空氣的污染。可謂“一石三鳥”。

記者：您是著名的催化劑專家，進入21世紀以來，您又致力在消耗后又能生長的，所以是取之不盡、用之不竭的原料來源。生物質能源就是以生物質為原料生產的能源。

為了不與糧食和油料作物爭地，我們不用稻米、玉米、菜籽油、花生油等來做原料，一般是利用廢棄物做原料，例如秸稈、玉米芯、木材加工碎木、餐飲業廢油、榨油廠酸化油、制革廠的豬皮油等。同時，也可利用丘陵山地種植麻風樹、黃連木等木本油料作物，在沙漠邊界、鹽堿地區種植油料草類等。發展生物質能源，要有穩定、價廉的于生物質燃料的研究。是什么促使您將興趣轉移到這方面來？

閔恩澤：做科學研究有時候是講機遇的，機遇到了，可以說是有點身不由己。

2001年，我在寫《綠色化學與化工》這本書的時候，介紹了歐洲使用菜籽油制取生物柴油開動汽車的情況。同一年，我又發表了《21世紀的煉油工業——多樣化的煉油廠》這篇論文，特別提到“從植物油生產優質柴油的煉油廠”。但當時，我還只是在書面上與生物質燃料打打交道。

2002年5月，中國工程院召開“我國生物柴油產業發展座談會”，邀請我參加。在這次會議上，我國有個民營企業海南正和生物能源公司，介紹了用餐飲廢油生產生物柴油的工藝。后來，國家經貿委讓我擔任鑒定委員會主任，去鑒定他們開發的這套工藝。委員們到他們的工廠去實地審察，我頭一次實際接觸到生物柴油。

這也是我第一次來到民營企業。工廠利用一家停產化工廠的廠房及部分設備建設而成。廠里設備油漆一新，清潔整齊。生物柴油的生產采用了廠里自己開發的技術，不是用常規采用的液體酸、液體堿做催化劑，而是采用自己開發的固體酸、堿催化劑，減少了污水處理量。反應采用環流噴射工藝，提高了反應效率。

當看到黑色的垃圾油原料經過這套裝置加工，生產出透明無色的生物柴油，加到一臺柴油機貨車上使用，尾氣不冒黑煙時，我第一次看到了生物柴油的優越性。該廠生產的生物柴油以企業規格標準，銷售給工程施工機械和手扶拖拉機等。

參觀了工廠后，我們去他們公司的十一萬畝生物柴油原料基地林考察，基地里種植的是黃連木樹。黃連木是我國主要的木本油料資源之一，其果實含油率50%，適合作為生物柴油原料。

我們回到北京后召開了鑒定會。委員們認為：海南正和生物能源有限公司的生物柴油工藝有特色，產品有優點，他們還建立了黃連木種植基地，最后通過了鑒定。

此后，我開始深入思考我國生物柴油的發展模式，也思索石油化工科學研究院如何進入這一新領域。

記者：中國發展生物質燃料的前景怎么樣？自從進入21世紀以來，以美國和歐盟為代表的世界各大經濟體，都表現出對生物質能源的極大興趣，目前國際上同領域有哪些經驗值得我們借鑒？

閔恩澤：目前國內外研究、應用較多的幾種生物質燃料主要有秸稈乙醇汽油、秸稈丁醇汽油、生物質汽油、生物柴油、二代生物柴油、微藻生物柴油等。

我本人最熟悉的生物質車用燃料是生物柴油，所以在這方面多談一些。

生物柴油是以動植物油脂通過與甲醇反應生產的清潔柴油，不含硫和芳烴，燃燒后不產生顆粒物和SOx污染環境，同時十六烷值高。

生物柴油是21世紀崛起的新興產業，全世界生物柴油產能已在3000萬噸/年以上。目前，美國產能已發展到1093萬噸/年，歐盟為1300萬噸/年。國際上已經制定完善了生物柴油標準，保證了產品質量和運轉性能始終如一，發動機制造商也可以此為設計依據，增強了用戶的信心。

我國生物柴油總產能約150萬噸/年，近幾年產量30萬～50萬噸/年，大多以廢棄油脂為原料。中海油建設在海南東方的6萬噸/年生物柴油裝置，采用中國石化的SRCA工藝，實現了清潔生產，調成B5產品在海南加油站銷售。

中國石化發展生物柴油產業有基礎。中國石化擁有完整的從小型到年產2000噸生物柴油中型試驗裝置；擁有生物柴油質量分析、模擬評定、臺架試驗裝置以及行車試驗的經驗；擁有世界第一流的、處理廢棄油脂原料的生物柴油成套技術；還擁有處理木本植物油和微藻油原料的堿催化蒸餾工藝。此外中國石化向科技部申請了“十二五”國家生物柴油重大支撐項目。中國石化咨詢公司受國家能源局委托，正編制《我國生物柴油行業發展的指導意見》，對中國石化發展生物柴油提供了有力的支持。所以，建議中國石化引領國內企業通力合作，10年內建成1000萬噸/年生物柴油規模，形成新興產業。

記者：您認為我國要加快發展生物柴油，使其能夠進一步規模化、產業化的關鍵是什么？

閔恩澤：發展生物柴油，原料是關鍵，提供1000萬噸/年生物柴油的原料已有基礎。我國餐飲業廢油和榨油廠酸化油類廢棄油脂總量約1000萬噸。這類油脂的優點是全年不分季節供應、價格便宜。初步估計，每年可能獲得這類原料200萬噸以上。另一來源是從馬來西亞和印尼進口棕櫚油廠的酸化油，其優點是質量穩定，加工生產生物柴油，享受國家相關優惠政策后能贏利。估計可獲得的供應量在每年200萬～300萬噸。

動物油脂的來源豐富，包括屠宰廢料、制革廠的豬皮油等，一般價廉。這是目前尚未利用的新原料來源。在木本植物油方面，利用我國山地資源豐富的優點，開發麻風樹、黃連木等木本植物油，具有優勢和特色。近期應調研了解現狀，研討如何加速其發展，何時能提供大量原料。