生物航煤發展需突破高成本瓶頸

□ 陶志平

發展生物航煤具有廣闊前景，但目前其價格是普通航油的兩倍以上，突破成本過高的瓶頸是生物航煤必須跨過的關口。

為減少溫室氣體排放，各國紛紛制定了自己的減少溫室氣體排放計劃和可再生能源開發計劃。歐盟的碳排放交易計劃引起了世界對航空業排放的關注，也帶來世界各國對航空生物燃料開發的重視。根據國際排放協議，到2050年，全球二氧化碳排放降低到2005年水平的一半。國際航運協會（IATA）預測，航空工業二氧化碳排放需要達到2005年水平或更低。為實現減排目標，IATA提出到2017年，噴氣燃料中可再生噴氣燃料的比例要達到10%。

根據我國“十二五”規劃，到2015年，單位GDP二氧化碳排放降低17%，單位GDP能耗下降16%，非化石能源占一次能源消費比重提高3.1個百分點，主要污染物排放總量減少8%～10%。除了節能減排的壓力，我國航空煤油行業還面臨資源緊缺的壓力。2011年我國航空煤油消費量超過1800萬噸，居世界第二位。據預測，未來全球航空煤油需求每年增長不足5%，而我國則以每年10%以上的速度增長。而在石油煉制過程中，直餾航空煤油餾分僅占原油總量的4.8%，即使加上部分重油的加氫裂化，航空煤油餾分也僅占20%左右。國內石油需求的巨大缺口，必將影響未來航空煤油的穩定供給。發展生物航煤對于保障我國能源安全、取得綠色低碳競爭優勢具有重要戰略意義。

國外紛紛開發生物航煤

為了應對環境和資源的雙重壓力，國外石油公司紛紛開始生物航煤技術的研究，有些已取得顯著進展。所開發的技術可采用動植物油脂、地溝油、秸稈等為原料，經過加氫和費托合成等技術來生產航空生物航煤。一些歐美國家和日本等從2008年開始，廣泛開展了生物噴氣燃料的示范飛行，2011年開始進行生物噴氣燃料的商業飛行。這些生物燃料主要以椰子油、棕櫚油、麻風子油、亞麻油、海藻油、餐飲廢油、動物脂肪等為原料生產。

目前國外生產生物噴氣燃料工藝主要有加氫精制、費托合成和采用新原料和工藝等。加氫精制生產生物噴氣燃料工藝，代表性的是美國UOP公司以及合成油Syntroleum Corporation公司的Bio-SynfiningTM工藝。其工藝均以動植物油脂為原料，生產出的航煤與常規石油基噴氣燃料碳數分布基本相同。生物質氣化、費托合成法，以纖維素、木質素等生物質為原料，先氣化生成合成氣，合成氣經費托合成生成蠟，蠟再加氫裂化、加氫異構改質生產生物航煤。芬蘭Neste Oil公司投資1950萬美元在芬蘭Varkaus建設的生物航空燃料和可再生柴油示范裝置于2010 年投產。該裝置以木材及其廢棄物為原料，先通過氣化生產合成氣，再通過費托合成生產合成油，最后通過加氫改質技術生產生物航空燃料和可再生柴油。

此外，采用新原料和工藝的生物航煤生產技術不斷被研發出來。南非Sasol公司開發出含芳烴的合成航煤（SKA）新工藝，不同于現在采用鈷基催化劑的低溫費托合成技術，SKA技術采用鐵基催化劑以及高溫費托合成工藝，所生產的合成烴含有在航煤餾分內的單環芳烴。Bygoy公司開發出了生物代謝合成航煤（SKM）技術。醇類精制噴氣燃料是一種生物代謝合成航煤，Bygoy公司以乙醇或其他醇類為原料生產100%全合成生物噴氣燃料，計劃在2013年通過認證。

□ 2011年10月，國航成功進行國內首次生物航煤試飛。 何時 供圖

國內生物航煤開發已經起步

在綠色低碳的世界潮流下，國內一些研究機構、大學和石油公司也紛紛加入開發生物航空煤油技術的隊伍。早在2009年，中國石化就啟動了生物航煤的研發，其所屬的石油化工科學研究院開發出了具有自主產權的加氫法生產生物航空煤油成套技術，2011年采用該技術在中國石化杭州煉油廠改造建成了一套工業示范裝置，并成功進行了制備生物航空煤油的工業試驗。中國石化的費托合成技術也已成熟，相關工業應用裝置預計在2013年投產，不僅開辟了生物航空煤油的生產技術路線，同時也拓展了原料來源。

霍尼韋爾旗下UOP公司正與中國石油商談在華合作建立首個年產6萬噸的航空生物燃料煉油廠，該煉油廠有望在2013～2014年投入商業運營。

生物航煤將成為石油基航空煤油的有力補充，不僅可以有效降低碳排放，也可作為拓展非石油資源生產航空煤油的新途徑，減輕我國對進口石油過分依賴的壓力，具有廣闊的發展前景。

但是生物航煤開發在全球范圍內尚屬剛剛起步，實現產業化還有很長的路要走。目前生物航油的價格是普通航油的2～3倍左右，成本較高，其經濟性的突破是一個關鍵。同時，原料持續供應也是需要解決的問題。為此，采用新的原料生產航空煤油的技術也在開發中，如微藻養殖生產生物航空煤油技術以及餐飲廢油、地溝油加工生產航空煤油技術等。