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《中国化工报》深度报道 唐山bob客戶端下载海生物柴油股份有限公司

发布时间:
2020/07/28
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【摘要】:

(来源:中国化工报)编者按生物柴油被世界公认为是最具发展潜力的“绿色能源”之一,在推动经济可持续发展、推进化石能源替代、减轻环境压力等多方面具有重要的战略意义。美国、巴西及欧盟各国均制定了生物质能源规划,国际各大石油公司也纷纷将包括生物柴油在内的生物质能源作为未来的战略发展方向之一。目前我国的生物柴油产业发展现状如何?还存在哪些障碍和瓶颈?未来的发展路径该如何设计?

 

我国生物柴油产业发展路径分析

 

今年2月,唐山bob客戶端下载海生物柴油股份有限公司生产的生物柴油出口欧洲。

 

1.自主创新引领 产业格局初现

我国生物柴油研发、生产始于21世纪初,经过20年发展,在自主创新技术的引领下,初步构建起了生物柴油的产业格局,在生产技术、产品质量、技术指标等方面已经可以比肩国际先进水平。

 

技术先行引领发展

 

“生物柴油是以植物和动物油脂等生物基材料为原料加工的柴油,是清洁绿色能源的典型代表。相较于石化柴油,生物柴油的突出优势在于其可再生与环境友好,通过植物的碳汇形成闭环,进而实现碳排放的零增长。”中国石油大学正和生物柴油实验室主任冀星教授介绍说。

21世纪初我国开始开发生物柴油技术,冀星领衔的中国石油大学正和生物柴油实验室开展了大量研究工作 ,开发出了加酸、减酸与平衡酸生物柴油合成工艺。2002年,首个20万吨/年生物柴油产业化项目被列为国家技术创新计划。海南正和生物柴油公司与冀星团队合作,以地沟油、酸化油等废弃油脂为原料开发出催化酯化、三塔连续减压蒸馏工艺,成功生产出一代生物柴油——脂肪酸甲酯,产品质量达到了美国和德国生物柴油标准以及我国轻柴油标准。同年10月,该技术通过了原国家发改委组织的技术鉴定,此后在国内得到广泛推广,一批民营企业加入到生物柴油的产业大军,我国生物柴油产业发展由此正式拉开了序幕。

2002年7月,冀星向国务院提交的在我国发展生物柴油产业的建议很快得到国务院总理的批示,生物柴油产业纳入国民经济“十五”计划的滚动创新计划。2004~2010年,我国生物柴油迎来高速发展期,据不完全统计,2010年国内生物柴油生产企业有120家,合计产能达300万吨/年。

这一时期,中石油、中石化、中海油、中粮集团以及中国航天科工集团等也相继宣布进军生物柴油领域,开展相关研究工作。2011年10月,中石油生产的航空生物燃料随波音747客机飞上了蓝天,标志着中国已具备提供航空生物燃料的技术条件。

2015年后,二代生物柴油技术逐渐兴起,出现了两条技术路线,一条是通过催化加氢将动植物油脂转化成直链烃类;另一条是将农林废弃物经粉碎、水解、气化、费托合成转化为烃类航煤,也可经混合醇合成、酯交换等转化为碳酸二烷酯。

这一时期,海南环宇、西安宝润、内蒙古俏东方、北京三聚环保、扬州建元、成都恒润等公司进行了地沟油及生物质加氢生产液体燃料的工艺开发。

据北京三聚环保新材料股份有限公司负责人介绍,他们采用自主开发的悬浮床工业加氢技术,以棕榈酸败油、棕榈酸化油和地沟油为原料,于2019年7月成功产出符合欧盟标准的生物烃类燃料,产品全部出口欧洲。

2019年8月28日,北京三聚环保新材料股份有限公司生产的5000吨二代生物柴油运抵江苏连云港,装船运往欧洲鹿特丹港。

内蒙古俏东方集团采用第二条技术路线开发的烃类生物航煤达到ASTM D7566标准;扬州建元生产的生物烃类燃料在2016年通过欧盟的ISCC认证。

在生物柴油产业发展历程中,自主研发与创新一直引领着我国生物柴油产业稳步向前。目前,我国生物柴油产业无论是产品、技术还是装备均已达到国际先进水平,在利用低品质地沟油、酸化油生产生物柴油方面以及低凝点生物柴油方面均处于国际领先水平。

 

标准助力产品推广

 

产品生产出来了,但生物柴油要想作为商品顺利地销售出去,还需要拿到合法的身份证,其关键是要制定产品标准。标准在规范生产、提高产品质量、维护市场秩序等方面发挥着重要作用。

但业内人士都清楚,一个新产品标准的出台是一个从无到有的过程,其难度不亚于新产品开发,需要确定一系列的技术指标、检测方法等,同时还要兼顾不同企业产品的差异性,协调各企业利益,是一个漫长、复杂而艰辛的过程。

2004年,科技部高新技术和产业化司启动了“十五”清洁汽车行动关键技术攻关与示范应用项目,《车用生物柴油技术开发与应用》课题被列入国家科技攻关计划,冀星作为课题组长,在该课题中设立了制定柴油机燃料调和用生物柴油(BD100)产品标准的子课题。课题组先后开展了各种类型生物柴油的发动机燃油经济性、动力性、CO/CH/颗粒物等排放测定,为生物柴油在车辆上的应用以及后来的国家油品升级行动提供了基础数据与决策依据。

2006年,《柴油机燃料调和用生物柴油(BD100)》(GB/T 20828)正式发布实施,此后又进行过两次修订。该标准对于生物柴油产业健康发展起到了决定性作用,避免了“李鬼”代替“李魁”扰乱成品油市场的乱象,为生物柴油推广应用及行业发展奠定了重要基础。

依据该标准,2009年财政部、国家税务总局出台了对利用废弃动植物油脂生产的纯生物柴油免征消费税的政策,这对于尚处“婴幼儿期”的生物柴油产业无疑是最有力的支持。

尽管有了国家税收政策的支持,但由于没有调合燃料的标准,生物柴油在实际应用中不够规范,在成品油市场中依然难以获得正式身份,处境尴尬。2011年2月1日GB/T 25199-2010《生物柴油调合燃料(B5)》正式颁布实施,为国内生物柴油进入市场打开了大门。

 

产业链加速完善

 

作为可再生能源与政策研究专家,冀星表示:“我国生物柴油产业完全是在市场经济环境下成长起来的,经过20年风雨洗礼,在没有拿国家财政一分钱直补的情况下,不仅生存了下来,而且形成了原料—生产—应用(销售)产业链雏形,具备了进一步发展壮大与技术提升的基础。”

产品销售方面,尽管在国内遇到种种困难,但生物柴油出口渠道却十分畅通。2019年,我国生物柴油出口量达60万吨。河北唐山bob客戶端下载海生物柴油股份有限公司、河北隆海生物能源股份有限公司、福建龙岩卓越新能源股份有限公司以及浙江东江能源有限公司等生产的生物柴油以及工业级油品每年都会装船运往欧洲。

生产方面,我国自主开发的一代、二代生物柴油技术均已达到了国际同类先进水平,单套装置的生产规模也在不断扩大,从最初的几万吨级扩大到十几万吨、几十万吨。唐山bob客戶端下载海公司和龙岩卓越新能源目前年产量均在20万吨以上,而三聚环保在7月10日发布公告称,通过对其子公司山东三聚原有装置改造,将于2020年底形成40万吨/年生物燃料的生产能力。生产规模的扩大意味着产品竞争力和企业盈利能力得到进一步增强。

河南、山东等地的多家生物柴油企业反映,目前最让他们头痛的还是原料问题。由于其原料主要来自地沟油等废弃油脂,来源分散、收集困难、价格不稳定。但随着2019年公安部组建食品药品犯罪侦查局,加大对食品安全犯罪打击力度,以及我国垃圾分类处理工作的深入,原料问题正逐步得到解决,地沟油远离餐桌并顺利进入生物柴油产业链已有了法律和制度保障。

据了解,上海、深圳和重庆的生物柴油已经形成了原料—生产—应用(销售)的产业链,起到很好的示范效应。上海市规定,餐厨垃圾处理得到的废弃油脂全部交由上海中器环保科技有限公司加工成生物柴油,与柴油混配后进入本市中石化和中石油的加油站;深圳和重庆的做法是:由生物柴油生产企业从餐厨垃圾入手,提取废弃油脂,生产的生物柴油应用于环卫运输车辆上。

深圳市朗坤环境集团股份有限公司负责人介绍,该公司为深圳龙岗区餐厨垃圾收运处理配套的项目,目前可生产生物柴油约2万吨,目前正在广州建设年产10万吨生物柴油配套设施。这三地的模式对其他地区生物柴油产业发展具有借鉴和指导意义。全国目前共有156家生物柴油企业,但有原料控制权的不多。而国家发改委支持的105个餐厨垃圾处理试点城市中真正与生物柴油产业形成有机结合的也不多。

“如何从宏观上促成这两方面的有机结合,在全国范围内形成原料(餐厨垃圾)—生产(生物柴油)—应用(销售)—通过混配进入加油站或车辆应用的产业链,还需要加强顶层设计,理顺关系。”冀星表示。

 

图为唐山bob客戶端下载海生物柴油股份有限公司的生物柴油生产装置。

 

2.市场有待开拓 尚需多方发力

经过20年发展,我国已经构建了较为完整的生物柴油产业体系,但成长的烦恼依然困扰着企业,未来发展仍需爬坡过坎,路阻且艰。尽快打通成品油销售渠道、开拓国内市场空间,是生物柴油产业进一步发展壮大的基础。围绕这一核心,在国家财税政策、标准的制修订以及生物柴油应用示范、多部门协同联动等方面,尚需下大力气攻关。

借政策东风开拓市场

无法顺畅进入国内成品油销售渠道,一直是横亘在生物柴油企业面前的一座大山。

2006年商务部发布的《成品油市场管理办法》对从事成品油批发、仓储经营以及零售经营的企业提出了严格的资质要求。比如第七条要求申请成品油批发经营资格的企业应当具备的条件是“具有长期、稳定的成品油供应渠道,拥有符合国家产业政策、原油一次加工能力100万吨以上、符合国家产品质量标准的汽油和柴油年生产量在50万吨以上的炼油企业”。这些具体的资质要求对于刚刚起步的生物柴油企业来说是无法企及的硬杠杠。

2019年,随着国家相关政策的调整,生物柴油产业市场之路迎来转机。《商务部关于做好石油成品油流通管理“放管服”改革工作的通知》(商运函〔2019〕659号)与《关于加快发展流通促进商业消费的意见》(国办发〔2019〕42号)为生物柴油企业开展成品油批发仓储零售业务消除了障碍。

2019年8月27日,国务院办公厅印发《关于加快发展流通促进商业消费的意见》。对比《成品油市场管理办法》,主要变化体现在两方面,一是成品油零售经营资格审批由原来的商务厅审批直接下放到地市级人民政府,相当于放开了成品油零售;二是将“由商务部决定是否给予成品油批发、仓储经营许可”改为“取消石油成品油批发仓储经营资格审批”,这让生物柴油生产企业与成品油批发经营企业签署供应协议变得更容易。

2020年7月3日,商务部公布消息称,废止自2007年开始实施的《成品油市场管理办法》和《原油市场管理办法》。这意味着在我国施行了13年的“两个办法”彻底退出历史舞台,生物柴油企业在达到规定的油品质量、安全、环保等11方面的法律法规要求前提下可以申请石油成品油批发、仓储经营许可。

“政策暖风频吹,改变了生物柴油英雄无用武之地的窘境。企业要抓住机会,加快与地市级政府联系,直接申请作为成品油零售企业面向市场销售生物柴油,同时也可申请作为成品油批发仓储企业。”中国石油大学正和生物柴油实验室主任冀星教授提出这样的建议。

据悉,许多企业和地区已经行动起来,河北隆海生物能源股份有限公司和山东东明石化集团正在积极申请建设B5车用柴油加油站;河南南阳市、邓州市也在联合中国石油大学正和生物柴油实验室、中国石油和化学工业联合会政策法制工作委员会,进行生物柴油应用示范城市探索,在降低柴油货车与非道路机械排放方面已经取得一些成果。邓州市市长邓俊峰表示,生物柴油推广应用的瓶颈主要是缺少质量标准和原材料来源不稳定,而邓州市在这两方面开展了许多工作,实现了突破,有望探索出一条可持续发展之路。

 

借柴油升级扩大用量

 

与石化柴油相比,生物柴油作为车用燃料有许多特殊的性能,可以和石化柴油形成很好的互补关系而不是单纯的竞争关系,未来的发展前景值得期待。

冀星教授认为,要理顺与石化柴油的关系,应着眼于增加石化柴油润滑性以及改善石化柴油在高原地区的动力性、经济性和降低排放方面入手。

一方面,为减少柴油车尾气污染物的排放,我国柴油标准一直持续升级,从国Ⅲ、国Ⅳ到国Ⅴ、国Ⅵ。然而在柴油中硫含量以及氮含量降低的同时,柴油润滑性也变差,不添加抗磨剂的柴油润滑性WS1.4在460~700微米以上,会对汽车发动机造成损害。这个矛盾通过在石化柴油中添加2%的一代生物柴油就能得到很好的解决。由于生物柴油热值比国Ⅴ柴油略低约5%,有人担心添加生物柴油后会增加油耗,但实验结果表明,在生物柴油的助力下,石化柴油不仅润滑性改善,总体节油效果也得到提升,完全可以弥补热值降低导致的油耗增加。

另一方面,在云南、贵州、四川、西藏、新疆、青海等高原地区,由于空气中氧含量低,柴油燃烧不完全,使用普通柴油会比在平原地区产生更大污染。而适度添加生物柴油就可以有效增加油品中的氧含量,改善润滑性、降低排放、提高动力性。但目前我国尚没有适合高原地区的油品标准以及军用油品标准,市场还是空白。

云南盈鼎生物柴油公司董事长吕勃介绍,他们已开发成功适应高原环境下的生物柴油生产工艺,并联合车企和科研单位,对高原环境下使用国Ⅵ柴油与生物柴油(B10、B20)进行了对比测试。未来这些领域生物柴油都可以大有作为。

完善标准争取主动权

 

生物柴油是否能获得独立的产品标准直接影响着其市场开拓能力。

GB/T 20828-2015《柴油机燃料调合用生物柴油(BD100)》在我国生物柴油产业发展中发挥了至关重要的作用。但随着GB 25199-2015《生物柴油调和燃料(B5)》的出台,GB/T 20828在2017年被废止,其技术指标被纳入了GB 25199-2015附录三中。

这一调整对生物柴油产业的技术进步与升级带来诸多不利影响。一家企业老总对此表示了遗憾和无奈:“GB/T 20828废止后,生物柴油就无法作为一个单独产品进入市场销售,财政部、税务总局和发改委对生物柴油相关的税收政策也就失去了载体,商务部、发改委也无法将生物柴油纳入成品油的管理办法,海关总署无法将其作为商品列入关税清单,给予税则号列,这给我们带来许多不便。比如,由于缺乏产品标准,我们的生物柴油向欧盟出口时,冷滤点无法与欧盟标准EN14214以及德国标准DIN V 51606的要求对应,每次都需要进行冷滤点实测,增加了许多麻烦。”

由于失去了身份证,市场监管总局、国家能源局、国家标准化委员会、军委装备发展部军事能源局等均无法对生物柴油按照凝点分级,更无法与相应标号的柴油进行混配,同时也无法对生物柴油中金属离子含量以及非金属元素进行规范,严重影响了生物柴油在高原地区及国防装备领域独特性能优势的发挥。

为此,生产企业希望尽快恢复生物柴油(BD100)标准。而且随着加工技术的进步,我国已经开发出凝点为-30℃、-40℃、-50℃的生物柴油,按照国Ⅴ柴油标准,可以根据凝点(包括冷滤点)将生物柴油分为凝点不高于5℃、0℃、-10℃、-20℃、-35℃、-50℃6个标号,直接对接石化柴油标准。

冀星认为,适时恢复BD100国标十分必要,同时还应增加生物柴油凝点分级分类指标及硫含量指标,及时修订B5等标准的有关项目,进而制定B10、B20以及更高比例生物柴油的标准。只有有了规范的国家标准,生物柴油产业才能争取到更多的市场主动权和话语权。

为推动标准进一步完善,石化联合会在2020年3月20日发文,将《生物柴油(B100)》《生物调和燃料(B10、B20、B30)》《脂肪酸酯型柴油抗磨剂》列入了2020年第一批石化联合会团体标准计划项目,均为制定项目,完成时