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“地沟油”变身航空燃料!中国实现生物航煤绿色国际货运首飞

发布时间: 2022-12-21

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中国石化12月19日发布消息,首次加注我国自主研发生物航煤的国际货运航班,从杭州起飞,经过12个小时飞行,安全抵达比利时。这是今年我国自主研发生物航煤首批规模化生产以来,国际货运航线首次开启可持续燃料绿色航空。

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中国成为第四个拥有生物航煤自主研发生产技术的国家

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(俗称“地沟油”)等动植物油脂,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,是全球航空燃料绿色发展、加快蓝天减排的重要方向。

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2008年左右,美国、芬兰等国已成功开发生物航煤工业装置。美国生物航煤的原料主要是大豆油,芬兰则是菜籽油。

菜籽油、棉籽油、棕榈油,以及酸化废油、俗称“地沟油”的餐饮废油等都可作为原料。不过在我国,“地沟油”来源更广、成本更低。“我国每年消耗几千万吨食用油,如果把餐饮废油变成航空煤油,不仅节能减碳还降低了‘地沟油’回到餐桌的可能,利国利民。”中国石化石油化工科学研究院临氢工艺研究室副主任习远兵说。

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

要研制什么样的生物航煤?研发团队没见过,没头绪。

“我们就对标石油航煤来研制,把‘地沟油’变成与石油基航煤基本一致的组分。”中国石化石油化工科学研究院高级工程师渠红亮分析。

可生物航煤和石油基航煤的原料在组成上区别很大。石油主要由碳、氢两种元素组成,含氧量低于0.1%;而“地沟油”等生物油脂由碳、氢、氧3种元素组成,且含氧量高达10%—15%。氧分子直接影响炼化装置催化剂的活性和稳定性,如何除掉这些氧考验着团队。

加氢精制是炼油过程中脱氧、去杂质的重要技术手段。但生物油脂含氧量多,要加的氢也成倍增加。这就导致加氢精制过程中产生的总热量巨大,造成反应器温升过大,最高温累积可达500℃以上,远超反应器的承受力。

“控制反应温度的方法没有前车之鉴,只能大胆地试、去闯!”中国石化石油化工科学研究院加氢催化剂研究室主任杨清河说,大家基本上天天泡在实验室,为一些技术细节反复做实验,直到结果出来才休息,“确实有一夜愁白头的时候”。

最终,他们创新研发出专用催化剂和工艺,使得催化剂的脱氧活性、选择性和氢耗可调,反应器温升得到有效控制,并经过工业规模装置示范验证。

中国石化石油化工科学研究院自主研发的RJW-3、RIW-2、RLF-10L催化剂。图源:中国石化石油化工科学研究院

2009年,中国石化成功开发出具有自主知识产权的生物航煤生产技术,利用中国石化镇海炼化下属生产基地改造建成一套生物航煤试验装置,推动生物航煤在2013年、2015年、2017年相继完成首次试飞、首次商飞和首次跨洋飞行,中国成为继美国、法国、芬兰之后第四个拥有生物航煤自主研发生产技术的国家。

图片镇海炼化10万吨/年生物航煤装置

一年能消化一座千万人口城市回收的“地沟油”

今年5月,中国首套10万吨/年生物航煤工业装置在镇海炼化进行首批规模化试生产,并获亚洲首张全球RSB生物质可持续航空燃料认证证书。

6月,中国首套生物航煤大型工业化装置在镇海炼化首次产出纯生物航煤600多吨。我国生物航煤实现了规模化生产,向大规模生产及商业化应用迈出了坚实的一步。

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。若该装置满负荷运行,一年基本能消化掉一座千万人口城市回收来的“地沟油”,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。2

目前,中国石化生产的生物航煤已在东航、南航、国航、多彩贵州航空等国内航线上投用。

随着国际货运的成功首飞,我国自主研发生物航煤实现从制造基地到商业飞行、从客运航空到货运航空、从国内航线到国际航线的三层跨越,标志着我国自主研发生物航煤从规模化生产走向规模化应用,产业链得到空前拓展和延伸。

内容来源:综合中国石化镇海炼化公司、央视新闻、科技日报


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