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内容导航:1、地沟油如何提炼生物燃油:新技术将“地沟油”变为二代生物柴油2、地沟油如何提炼生物燃油,我国从地沟油中提炼出航空燃油1、地沟油如何提炼生物燃油:新技术将“地沟油”变为二代生物柴油
作者 |廖洋 刘佳
一瓶是浑浊如酱油的“地沟油”原料,一瓶是无色无味的二代生物柴油样品,装在瓶中透亮见底——在中国科学院青岛生物能源与过程研究所(以下简称青岛能源所),记者见到两瓶截然不同的油品取样。
通过“地沟油”等废弃油脂提炼的二代生物柴油,不仅清洁、低碳,还不涉及与人争粮、争地等问题,因此备受行业青睐。
然而,生产技术难度大也一直是阻碍二代生物柴油实现量产的“绊脚石”。
好消息是,近日,青岛能源所与河北常青集团石家庄常佑生物能源有限公司(简称常佑公司)联合攻克了沸腾床改造均相加氢工艺生产二代生物柴油技术,并在常佑公司20万吨/年规模二代生物柴油生产装置上实现成功开车。
这也标志着,青岛能源所开发的“ZKBH均相加氢技术”成为世界首个采用液态分子催化成功量产商业化二代生物柴油的技术。
“在芬兰、美国等国家加氢生产二代生物柴油技术领域长期领先中国10余年的背景下,该技术的诞生具有里程碑的意义。”
该项目负责人、青岛能源所研究员陈松告诉《中国科学报》,“目前,全部装置各项运行指标稳定,在生产中可实现高达80%以上的生物柴油收率,达到世界先进水平,产品质量满足出口欧盟标准。”
ZKBH均相加氢技术将“地沟油”提炼成二代生物柴油。青岛能源所供图
二代生物柴油成完美替代者
今年4月,国家能源局发布的《中华人民共和国能源法(征求意见稿)》提出,国家鼓励高效清洁开发利用能源资源,支持优先开发可再生能源。
国家发展替代能源的政策主要是以新能源替代传统能源,以优势能源替代稀缺能源,以可再生能源替代化石能源。
未来,对可再生能源的布局是国家能源的重点方向,生物质能源将扮演重要角色。
“生物柴油,作为一种新兴的能源,扩充了国家能源的结构和组成,解决了化石柴油存在的诸多问题。”陈松表示,生物柴油既完善和优化了能源结构,补充了国家在能源战略上的短板,又充分利用和节约了资源,最大限度降低了对环境的破坏,减少碳排放,是一个可循环、可持续、健康环保的朝阳产业,具有良好的经济和社会效益。
生产生物柴油的原料主要是餐饮业废油、榨油厂下脚料、废弃动物脂肪、东南亚棕榈油等植物油。
“简单来说,第一代生物柴油和第二代生物柴油的生产原料相同,但是采用不同的生产工艺,分别为酯交换和催化加氢。两者得到的产品化学结构不同,第二代生物柴油与石油基柴油属于同性质产品,是高质量柴油,不影响柴油储运,不影响发动机和尾气处理。”陈松介绍说。
从产品性能上看,与第一代生物柴油即脂肪酸甲酯相比,第二代生物柴油在化学结构上与柴油完全相同,具有与柴油相近的黏度和发热值,具有较低的密度和较高的十六烷值、硫含量较低、倾点低以及与柴油相当的氧化安定性等优势。
与此同时,第二代生物柴油的二氧化碳排放量比柴油低,可以减少限制的和非限制的污染物排放(包括SOx、NOx),还可以减少颗粒物排放量,并且能大大减少发动机结垢,噪声明显下降。
自主研发ZKBH均相加氢技术
然而,在世界范围内,第二代生物柴油生产技术难度高,现有主流装置全部采用固定床生产,固定床加氢技术是目前工业应用最多、发展最快的加氢技术。
但是,固定床加氢对原料要求较高,催化剂容易丧失活性,特别对含磷、含硅量较高的油料来说,容易受影响中毒降低反应活性,导致产量有限。
而生产生物柴油的原料成分比较复杂,杂质多、酸值高,直接用固定床加氢困难大。
记者采访获悉,此前,拥有第二代生产技术的企业在全球屈指可数,主要掌握在芬兰、意大利、美国、丹麦、巴西等国的少数几家公司手里。
芬兰奈斯特石油公司(Neste)作为全球著名二代生物柴油公司,其在新加坡的一套生物柴油装置在2015年投产,设计产能80万吨/年,装置投资达5.5亿欧元,是目前全球产能最大的生物柴油装置。
在技术上,以固定床加氢为主流技术,但固定床投资规模很大,基本为1亿美元/10万吨,对催化剂要求也极高。
陈松团队自主研发的“ZKBH均相加氢”技术借鉴了悬浮床的优势,并利用沸腾床渣油加氢的优点,通过开发高效液体催化剂解决了固体催化剂容易磨损失活和处理生物油脂易于粉化的问题。
同时,液体催化剂可以与青岛能源所自主研发的半陶瓷化抗水固态催化剂协同,实现更高的转化率,并保障工业装置长期运行的生产稳定性。
经过工业化验证,陈松团队的产品收率达到世界领先水平,产品质量满足出口欧盟标准。
该项目的成功开车,标志着中国拥有了生产二代生物柴油自主产权的先进技术。
春天即将到来
谈到二代生物柴油技术成果的研发生产过程,青岛能源所多相催化转化研究组负责人、研究员李学兵表示,这项技术成果凝聚了团队的智慧与心血,是产学研结合的结果。
2019年,青岛能源所在稠油分子均相催化研究方面取得重大突破,开发出先进的“ZKBH均相加氢”技术。
其特征是采用液体催化剂和均相加氢反应器设计,可加工全组分废弃矿物油和可再生生物油脂,实现废弃油脂的资源循环利用,更适用于制备二代绿色生物柴油。
今年年初,常佑公司寻求二代生物柴油生产技术,经过调研后与青岛能源所进行合作。
5月,青岛能源所提出液态催化沸腾床加氢耦合固态催化加氢脱氧提质的ZKBH工业化技术改造方案,并迅速在常佑公司启动,一期目标处理20万吨生物质油脂生产二代生物柴油。
7月30日,双方完成所有设备调整和工艺流程改造施工,启动装置正式试料开车,8月6日成功试运行。
陈松介绍,常佑公司20万吨/年二代生物柴油装置,在世界上第一次采用液态催化模式对煤焦油加氢装置进行改造,成功实现了从传统能源化工向生物燃料和绿色能源产业的转型升级,促进能源产业新旧动能转换。
“这次合作进展迅速,我们觉得有两方面原因。一是青岛能源所在‘均相加氢’方面技术成熟度较高,企业对技术的价值认同度高,双方有着良好的合作基础。二是二代生物柴油市场需求和企业转型升级迫切需求的双轮驱动,企业决策机制快,使得项目合作短期内得以高效完成。”李学兵总结道。
据常佑公司总经理容磊介绍,该装置一期改造后,二期能力希望扩大一倍,按40万吨设计改造。
在他看来,二代生物柴油作为一个可循环、可持续、健康环保的朝阳产业,具有良好的经济和社会效益。
据陈松预计,二期100万吨/年生物柴油装置改造完成后,可实现销售收入约104亿元,年利润10亿元,纳税约4亿元/年,提供就业岗位约500个。
“中国的可再生能源与生物质燃料的春天即将到来。”陈松兴奋地对记者说。
《中国科学报》 (2020-09-16 第3版 能源化工)
编辑 | 赵路
排版 | 郭刚
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2、地沟油如何提炼生物燃油,我国从地沟油中提炼出航空燃油
提到地沟油
很多人第一反应就是有害健康
但是如果用对了地方
地沟油也能发挥它的价值
近日
一架A350飞机被国航接收
这架飞机首飞使用了5%的可持续燃料
其原料正是地沟油
采用具有独立自主知识产权技术生产
大飞机喝上了“地沟油”
不仅可以正常航行
还可以实现绿色飞行
航空业减排取得关键性突破
让“地沟油”能飞上天的
正是由中国石化石油化工科学研究院
研发的
我国首套生物航煤工业装置
该套装置用使用过的烹饪用油、食用油
即地沟油
作为原料生产生物航煤
(生物航煤:是以可再生资源为原料生产的航空煤油
原料主要包括餐饮废油、动植物油脂、农林废弃物等)
与传统石油基航空煤油相比
生物航煤全生命周期二氧化碳排放
最高可减排50%以上
该装置每年能“吞”掉约10万吨“地沟油”
“吐”出4至5万吨清澈的生物航空煤油
换算下来每年可减排二氧化碳约8万吨
相当于近5万辆经济型轿车停开一年
“地沟油”变废为宝
最大的难点在于
地沟油含有大量脂肪酸类化合物
其含氧量高达11%左右
而传统的原料——
石油含氧量低于0.1%
相差超过100倍
氧分子直接影响
炼化装置催化剂的活性和稳定性
此外,地沟油里还含有
硫、氯、金属元素等各类杂质
都要一一去除
可用于生产生物航空煤油的生物油脂原料。图源:中国石化石油化工科学研究院
为此,中国石化自主开发了
专用催化剂和工艺
并经过了工业规模装置示范验证
今年5月
镇海炼化分公司油脂加氢(HEFA)路线
生物航煤产品通过
可持续生物材料圆桌会议(RSB)认证
此次认证
是我国生物航煤产品获得的
第一张全球可持续性认证证书
表明镇海炼化生物航煤装置
原料、生产工艺及产品均符合
RSB生物燃料可持续发展的基本原则与标准
据推算
一座千万人口城市
每月餐余废油实际回收量大约1万吨
年回收10万多吨地沟油
考虑到地沟油的收率折算
该套装置若满负荷运行
一年基本能消化掉
一座千万人口城市回收来的地沟油
有网友说:这才是科技与狠活啊!
其实
“地沟油”不仅能变身“生物航煤”加进飞机里
还能变成“生物柴油”加进大巴车里
地沟油通过一系列的生化反应后
可与普通柴油按照5比95的比例
参配而成绿色能源:B5生物柴油
与传统的车用柴油相比
B5生物柴油具有
环保性能好、原料来源广泛、可再生等特点
经测定
加注B5车用柴油
可降低颗粒物等污染气体排放量10%以上
有效降低二氧化碳排放
价格方面
B5生物柴油还比0号柴油优惠0.3元/升
按一辆客运大巴每天加注150升测算
每年可节省1.6万余元
没想到吧
没想到某一天大家所“抛弃”的地沟油
居然可以变成高价值利用的燃油
这才是妥妥的
变废为宝
了解了地沟油的神奇蜕变
网友们不仅表示了好奇
而且脑洞大开
对于生物燃料油
你还有什么奇思妙想
本文关键词:将地沟油转化为生物煤油实现再利用,地沟油如何提炼成生物柴油,地沟油如何提炼生物燃油的,地沟油生物油提炼生物油设备,地沟油提炼生物燃油小作坊。这就是关于《地沟油如何提炼生物燃油,新技术将“地沟油”变为二代生物柴油》的所有内容,希望对您能有所帮助!