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导语：“各位旅客请注意。您乘坐的‘地沟油’航班已安全抵达终点。中国首套生物航煤工业装置为您的安全保驾护航。”
“地沟油”飞机你敢坐吗？
就在不久前。我国首批规模化生产生物航煤取得了适航证书。并与空中客车（中国）达成合作。首车生物航煤将运往其天津工厂。这批生物航煤来自中国首套生物航煤大型工业化装置——中国石化镇海炼化。今年6月首次规模化实现将地沟油等餐余废油产出生物航煤。
为什么我们要把地沟油改造成航空燃料？这些餐饮废油的上天之路又有哪些曲折故事？“地沟油燃料”真的安全吗？这一切要先从航空燃料说起。
一。飞机用的燃料有何特别之处？
航空煤油是石油产品衍生物之一。主要由不同馏分的烃类化合物组成。纯品为无色透明液体。
与普通汽油相比。航空煤油具有热值高。燃烧性能好等优点。能够迅速。稳定。完全燃烧。同时。航空煤油液体状态下不易点燃。危险性也较普通汽油更低。除此之外。由于飞机飞行高度通常可以达一万米以上。外界气温大约低至-55C~-60C。这就要求航空煤油还要在超低温下流通性好。
对于航空公司来说。燃油费是花销的大头。通常可以占航空总成本的1/3左右。以常见的A320或737为例。每小时飞行通常需要消耗燃油2.5-3吨。数据显示。2022年7月份航空煤油进口到岸完税价格预计为9173元/吨。而在去年7月这一数字约为4569元/吨。一年时间内涨幅超过100%。
而生物航空煤油多以种动植物油脂为原料。如椰子油。棕榈油。海藻油。餐饮废油等。成本与售价比普通航煤更高。但为了应对环境和资源的双重压力。各国石油公司都在开展生物航煤技术研究。
各类型生物航煤对比
从2013年到2019年。全球民航运输业碳排放量已经超过国际民航组织(ICAO)预测数值的70%。如果不加控制。到2050年全世界将有25%的碳排放量来自航空业。据测算。镇海炼化这套生物航煤装置每年的加工能力是10万吨。折算下来每年可以减排二氧化碳8万吨。
除了在回收端更加绿色化外。与传统石油基航煤相比。生物航煤全生命周期二氧化碳排放最高可减排50%以上。研发并推广使用是国家战略。也是国际趋势。
二。“地沟油”一飞冲天总共分几步？
中国是全球第四个拥有生物航煤自主研发生产技术的国家。 目前生物航煤的主要生产工艺路线包括加氢法。费托合成式。生物质热裂解技术。催化裂解技术。生物异丁醇转化等。其中加氢法和费托合成法生物航煤制备技术发展迅速。而无论何种工艺生产的生物航煤均满足“航空替代燃料可持续标准”。那么。整个加工生产过程都有哪些难点呢？
首先。用使用过的烹饪用油。食用油等地沟油作为原料生产生物航煤。一大难点在于其中含有大量脂肪酸类化合物。含氧量高达11%左右。而传统原料石油的含氧量低于0.1%。两者相差超过100倍。氧分子直接影响炼化装置催化剂的活性和稳定性。
其他指标也是如此。比如生物航煤对铁离子的含量要求在0.1ppm。相当于每千克生物航煤中铁离子含量不得高于0.1毫克。这使得生物航煤金属质量指标的控制难度提升了好几个等级。
而且从严格意义上讲。餐饮废油不完全同于“地沟油”。必须是不含水的油脂。收集运输成本较高。加上大概每3吨多餐饮废油才能生产1吨生物航煤。无形中提高了生物航煤的成本。
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。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。这一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。
镇海炼化10万吨/年生物航煤工业生产装置
三。生物航煤普及还有哪些难关？
尽管生物航煤的发展势头良好。但总体而言实际应用量仍然很小。数据显示。在2019年全球生物航煤产量仅22吨。而商业航线全年的航煤用量已达到3亿吨。占比不足0.1%。有业内人士预测。即使所有已知的生物航煤开发项目全部落地。其供应量预计在2030年只能达到全球航煤需求的1%左右。
国内方面可以参考今年年初民航局印发的《“十四五”民航绿色发展专项规划》。其中明确“力争到2025年生物航煤用量达到5万吨”。也就是说。到2025年我国生物航煤用量将占航煤总量的0.17%。
至于制约其大规模普及的两大原因也在前文提及——技术难度高和生产成本大。但毋庸置疑的是。生物航煤应用已是大势所趋。从全球各国发展生物航煤的路线图看。政策支持是关键一步。
2008年至今。全球已有超过45家航空公司。37万架次航班使用了生物航煤。目前。美国。加拿大。挪威等国已经形成航空生物燃料规模化市场。建立了“原料-炼制-运输-加注+认证”的完整产业链。欧盟各国对于生物航煤强制混合的比例总体维持在6%至20%。从全球范围看。目前已有36个国家实施了支持生物航煤的政策。
结语：
能源与环境问题是人类可持续发展需要面对的永恒命题。航空业作为传统碳排放大户。航空燃油的碳排放量占了整个航空排放的90%。中国首次实现生物航煤的规模化工业生产。意味着国内生物航煤向大规模生产及商业化应用又迈进了一步。也意味着中国航空业在碳减排的路上迈出了关键一步。
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