中石化：生物航煤研發的背后

    “美國能源署駐中國總裁對我們的評價是，‘very impressive’（印象深刻）。”2月29日，中石化董事會秘書局主任黃文生說到該公司所研發的生物航煤的時候，十分興奮。

    前一天，由中國石化自主研發的1號生物航煤正式獲得中國民航局的適航審定受理。若審定成功，該生物航煤將有望進入商業飛行。這是繼去年10月中國國航在我國首次成功試飛航空可持續生物燃料后，我國生物燃料應用在航空領域的又一里程碑事件。

    作為替代化石燃料的理想選擇，生物航煤離市場還有多遠，未來還將面臨哪些挑戰？2月29日，在接受《中國科學報》記者采訪時，中石化相關負責人解讀了生物航煤研發背后的故事。

    十年磨一劍
 
    “10年前，我們就開始了生物燃料的研發。今天，能夠在生物航煤方面有所突破，完全拜這10年努力所賜。”中石化科技開發部主任謝在庫告訴記者。

    生物航煤是以可再生資源為原料生產的航空煤油。與傳統石油基的航空煤油相比，在整個生命周期中具有很好地降低二氧化碳排放的作用。雖然中石化啟動生物航煤研發始于2009年，但在那之前，生物燃料早已成為中石化關注的重點。

    “綠色低碳是我們重要的發展戰略之一。截至目前，除生物航煤外，我們在燃料乙醇、生物柴油、微藻生物柴油等生物燃料方面也取得了良好進展。”謝在庫說。

    說到生物航煤研發的過程，中石化石油化工科學研究院副院長聶紅娓娓道來。

    從2009年啟動生物航煤研發工作后，中石化先后完成了原料篩選、技術路線設計和工藝條件優化、催化劑配方定型等實驗室研究工作，成功解決了多方面難題。

    2011年，在實驗室工作取得進展的基礎上，中石化組織旗下研究、設計和生產等單位，將杭州煉油廠原有裝置改造成一套2萬噸/年生物航空煤油工業裝置，年可生產6000噸生物航空煤油，同時在鎮海煉化分公司建立了調合設施，可以按要求調合合適比例的航空煤油調合產品。據悉，該裝置從2011年12月12日開工以來，運行平穩，已加工生產出70噸左右生物航空煤油。

    2011年12月5日，中石化正式向中國民用航空局提交了生物航煤及其調和產品的適航審定申請。經過預評審，中國民航局認為中石化提供的申請材料符合適航規章和管理程序的要求，具備一定的生產能力，正式受理該申請。

    “這意味著，未來中國民航局所管轄的所有航空公司都將對我們開放。”聶紅說。

    商業化瓶頸
 
    雖然中國民航局已經接受受理申請，但聶紅對于預測何時能審定成功還是十分謹慎。

    “現在技術方面已經基本沒問題了，難就難在原料收集。”聶紅說。

    據悉，此次中石化在提交申請時使用的燃料來源是棕櫚油，而未來則希望能大規模利用“地溝油”。

    “之所以這么做，是因為我們希望能夠把廢棄物變成有用的東西。”聶紅解釋道。

    據介紹，生物航煤的原料來源可以有很多種，例如種子植物、動物脂肪、海藻、鹽土植物等。2011年國航完成生物燃料首次試飛時，所使用的生物燃料來源就是麻風樹籽。

    說到麻風樹，聶紅的看法是，該植物對土壤、氣候和環境等因素要求較高，而且成熟期長，要想將之作為主要原料還需要進一步改善種植技術，使成本進一步降低。與之相比，我國每年多達幾百萬噸的“地溝油”正在對人們的健康造成威脅和損害，因此中石化將未來生物航煤的主要原料鎖定為“地溝油”。

    然而，一談到“地溝油”，首先就是收集難題。對此，中石化目前采取的辦法是，與麥當勞合作，利用其餐飲廢油加工生產生物航空煤油。據聶紅透露，未來他們還將與其他大的餐飲公司合作，以進一步降低原料收集的成本。

    “市場廣闊，門檻很高”

    在2月28日中國民用航空局于人民大會堂舉行的中石化1號生物航空煤油適航審定申請受理儀式上，中國民用航空局副局長李健透露，目前我國已成為年消費量近2000萬噸的航空燃料消費大國，按照有關國際組織預測，2020年生物航煤將達到航油總量的30%。

    “對生物航煤來說，這是一個很廣闊的市場，但門檻也很高。”黃文生說。

    據了解，無論是國際，還是國內，對航空煤油的使用均有嚴格的審定程序，以確保飛機航行的安全性。

    據介紹，這些審定程序主要包括五個步驟：測試和開發環節，以保證其與普通發動機和航空器材料兼容；符合必要的規范特性，以滿足飛機、旋翼機或發動機的性能和耐久性要求；滿足航空煤油與經批準用于發動機和航空器的其他燃料、潤滑油和添加劑之間的兼容性；在所有預期溫度條件下，能與其他經批準的燃料或添加劑相混合；在限制運行溫度條件下，能夠保持其特性，防止燃料管道和過濾器堵塞。

    據聶紅透露，目前中石化正在嚴格按照國內的《民用航空可替代噴氣燃料》審定程序，對生產的生物航空煤油進行試驗和評定。

    “這一過程需要的時間大概會很長。”聶紅說。