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生物柴油产业亟待健康发展

[ 2007-10-29 ] 来源于: 中国化工信息周刊

    9月19日,由中国化工信息中心、全国生物柴油行业协作组主办,温州华科生物能源有限公司和《中国化工信息》周刊编辑部承办的“2007年中国生物柴油行业发展大会暨第二届全国生物柴油行业协作组年会”在温州拉开帷幕。此次盛会吸引了接近200位来自全国各地生物能源方面的科研工作者、经济学家、企业家以及协会代表,中国化工信息中心巡视员杨晋庆、发改委能源所首席经济学家张正敏、温州华科生物能源有限公司董事长严争阳、江苏石化协会理事长邵茂盛、中石化石化科学研究院工程师蔺建民等领导和专家在此次大会上作了精彩报告。会议期间,专家和代表就生物柴油行业当前形势和未来发展进行了深入讨论,一致认为,在当前矿物能源日趋紧张,可再生能源开发成为行业关注焦点的大背景下,生物柴油的开发利用商机巨大。但另一方面,国家生物能源“十一五”规划明确规定,发展生物柴油不允许与粮争地,原料来源成为当前行业发展的瓶颈。    ——本刊编辑部
政策
生物柴油健康发展:政策扶持+规范市场
  江苏省石油化工行业协会   邵茂盛
    生物柴油是一种燃烧性能优良、环境友好的可再生能源,在传统能源日益枯竭,环境污染日益严重的情况下,世界各国掀起了研发、建设生物柴油装置的热潮,而我国的生物柴油产业发展更是如火如荼。在装置建设方面,中石化、中石油、中海油三大公司与有关省达成合作建设生物柴油项目的协议,民营企业也加快建设步伐,预计2010年全国的生物柴油加工能力可达300万t/a。目前生物柴油产业发展出现了一些值得注意的问题,一是在原料未落实的情况下盲目追求规模;二是有些企业生产工艺技术落后,产品质量达不到国家B100和即将出台的B5、B10生物柴油标准;三是有少数生物柴油连国家B100标准都达不到就在市场上销售,不仅浪费宝贵的资源,同时也使生物柴油市场形成无序竞争。
  《可再生能源法》及《关于发展生物能源和生物化工财税扶持政策的实施意见》等系列鼓励和扶持发展可再生能源的方针政策,保证了可再生能源产业可持续发展。
  我国的柴油价格受政府控制,而生物柴油的原料价格已超过石油柴油的价格。生物柴油产业的发展很大程度上取决于原料和石油柴油的比价以及政府推广生物柴油的补贴力度。油脂原料是生产生物柴油的关键,政府应鼓励企业与乡镇结合,开发荒山、滩涂种植含油植物,建设生物柴油的原料基地,并给予贴息贷款;为鼓励生物柴油企业的积极性,无论内外资企业,进口棕榈油等生物柴油原料,应实施零关税;目前对外资在华办生物柴油企业还未列入鼓励项目之列,建议尽快免除生物柴油设备进口关税;免除生物柴油生产企业应交纳的增值税,或在销售生物柴油时给予一定补贴;加快对地沟油的环保立法,充分利用地沟油资源,推动生物柴油产业的发展。我国生物柴油的健康发展,不仅需要政府部门的扶持,同时应加强管理力度,规范市场准入,进一步完善和制订生物柴油系列标准。
投资
生物柴油投资六注意
  沈阳大学师范学院化工研究所   宁守俭
  自2005年起,各种资金持有者纷纷投入生物柴油这一充满诱惑和风险的“淘金大军”中。大多数投资者简单地认为只要解决了技术问题,生产生物柴油就会“财源茂盛”!但是技术问题的解决仅仅是入行的基础,之后还将面临诸多复杂的问题,更需要投资者理性对待与思考。
  1. 资金  生物柴油项目的产业性质为产量大、利润小,没有一定的生产规模难以形成效益,而规模的形成则需要资金支持。一般而言,5000t/a规模生物柴油项目需要固定资产和流动资金约300万元,这还不包括征地所需资金等非生产性固定资产投资。目前很多企业都面临开工后流动资金不足的困难,导致生物柴油装置难以正常运行。
  2. 技术  理论上生物柴油的技术和工艺已经成熟,但目前存在的问题主要是如何降低原有工艺的生产成本,同时还要能识破市场上五花八门的假技术。专业技术人员的缺乏,也是发展生物柴油的一大瓶颈。
  3. 场地  大多数投资者钟情于租赁场地,这对于企业的长远发展极为不利。建议投资者在资金充足的情况下,首先选择工业用地,办理好必要的手续(尤其是环境评价和安全评价),之后再投资设备进行生产。
  4. 原料  原料供应不足、价格上涨、质量参差不齐等是目前困扰生物柴油行业的普遍问题,因此在上项目之前一定要把周边一定范围内的原料情况调查清楚,以保证生产。目前生物柴油原料价格上涨主要是由于废弃油脂用作饲料油和油脂化工原料造成的,建议企业要注意避免一条腿走路,可在产品销售初期采用生物柴油、脂肪酸甲酯并行销售的办法。
  目前市场上最紧俏的是大豆酸化油,它是油脂化工企业的首选原料。由于脂肪酸市场价格一路走高,带动大豆酸化油价格上涨至3500~3600元/t,采用酸化油生产生物柴油没有利润,因此企业要避免使用大豆酸化油;虽然地沟油价格也在上涨,但用于生产生物柴油还有微利。
  5. 设备  国内市场有两种设备供应形式:①采用几家公司的成套设备;②按技术方提供的清单自行采购安装。第二种形式更适用于国内企业,此外企业还应注意生产设备(尤其是核心设备)应尽量采用标准设备,比如用于酸性反应的酯化釜最好选用标准搪瓷反应釜。
  6. 市场  生物柴油虽然不愁销售,但其销售过程也不可能一帆风顺,建议投资者在项目调研期间做好市场调查,可先以实验室样品与用户进行初步的交流,基本确定产品定位(价格和数量),以确保销售渠道畅通。
生产
生物柴油生产需规模化
忻耀年
  我国还没有一个生物柴油的国家标准,如果按照欧盟EN14214-2003(E)、美国ASTM D 6751或中国GB/T 20828-2007的标准检查的话,国内大多数生物柴油工厂均无法进行经济、环保、连续、稳定和大规模的生物柴油的生产。所谓经济的,就是一个生物柴油工厂需要有经济效益,否则工厂无法生存。同时,一个生物柴油工厂的生产必须达到环保的要求,由于我国原料和产品价格倒挂,目前可有效益地进行生产的生物柴油工厂所采用的原料基本上是废油或地沟油,这类生物柴油生产厂一般不进行三废的处理以保证企业盈利,而这一点与国家的环保政策相违背,从而导致这类工厂无法获得国家政策性支持。生物柴油的生产过程必须是连续和稳定的。虽然生物柴油的生产可采用间歇的方法进行,但是基于对产品品质的控制和连续化生产在节能降耗、工艺的先进性等方面表现出来的优势,世界上所有规模化的生物柴油工厂均采用连续生产工艺。而为了保证生物柴油产品能够顺利被中石油或中石化收购并将其调配后批发到各个加油站,必须保证生物柴油生产的规模化。目前已知的中石油生物柴油收购起点为每批量5000~10000t。
    虽然国家在“十一五”的相关文件中规定可以对生物柴油生产工厂进行补贴,具体的补贴额度由地方政府制定,但由于目前国内生物柴油生产市场的混乱状况,我国还没有出台相应的补贴政策。随着国家费改税政策(成品油价格将上升约20%)和对生物柴油相关补贴政策(补贴和免税)的出台,在未来1~2年内,大规模、正规化的生物柴油项目投资将是有利可图的,这需要投资者把握机会,最大限度地争取地方政府的政策和税收支持。目前在江苏南通由奥地利壁陆(Biolux)公司投资,采用先进的CD工艺技术(生物柴油得率高于99%)处理800t/d菜籽油的生物柴油工厂正在建设中。该项目的生产技术和指标对于国内的生物柴油投资者非常具有参考价值。  
原料
丰富的植物资源可为生物柴油产业提供充足的原料
中国农业科学院生物质能源研究中心   李桂英
  生物质资源是生物质产业的基础,随着生物质产业相关转化技术的突破,最终制约产业发展的将会是资源因素,因此生物质资源投资是长期投资。
    生物柴油作为一种很有发展前途的生物质产品,其主要原料是植物油料。
  我国木本油料植物种类丰富,可用作建立规模化原料基地的乔灌木有近30种,其中分布集中,并能利用荒山、沙地等宜林地进行造林,建立良种供应基地的油料植物有10种左右。木本油料植物可在占我国国土面积约69%的山地、高原、丘陵地区甚至沙地上生长。在这些非耕地上种植木本油料植物不仅可以为生物柴油产业提供丰富的可再生原料,改善生态环境,还有利于农村产业结构调整,增加农民收入,解决部分农村剩余劳动力的就业问题。木本油料植物抗逆性强,可粗放管理,不与粮食争地,而且是栽种一次,收获多年,采集时需要大量的劳动力,合乎我国国情。我国境内重要的木本油料植物如麻疯树、黄连木、光皮树、文冠果、山茶科的油茶等,都具有巨大的开发潜力和广阔的发展前景。
  常见的草本油料作物主要有油菜、大豆、花生、棉籽、亚麻等,其中油菜在世界范围内种植最广。草本油料植物具有产量高、适宜规模化种植等优点,但往往需要较好的耕地,选择耐旱、耐盐碱、耐瘠薄的草本油料植物,开发荒地规模种植也比较有前途。有利用潜力的草本油料植物资源有玉米和棉籽。目前我国玉米籽粒产量1.39亿t,可产毛油约778万t,若推广高油玉米,产油量更高。我国长江流域和黄淮地区的冬油菜,仅利用耕地的冬闲季节生长,基本上不消耗地力,不影响主要粮食作物生产,不与主要粮食作物争地,是非常具有发展潜力的作物。据估计,在不与粮争地的前提下,我国有2670万公顷耕地可用于发展能源油菜,按平均菜籽产量1.6t/ha,含油率40%计,每年通过能源油菜种植可为1700万t生物柴油提供原料。
  含油藻类是潜在的生物柴油原料,具有不与农业争地的明显优势,而且可用海水作为天然培养基进行大量繁殖。不过,微藻属于低等植物,其基因工程改造技术远没有酵母和细菌等成熟,微藻进行高密度培养的技术难题也难以克服。
  纤维类生物资源也是生物柴油的潜在原料。根据粮食产量和草谷比可以大致估算出各种农作物秸秆的产量。近年来,我国农作物秸秆产量约6亿t。根据粮食产量预测,到2010年和2020年我国主要作物的秸秆总量将分别可达到7.2亿t和8亿t。
  我国已经将油料植物资源调查列入相关计划,正待实施中。希望有远见的企业人士积极投入这项工作之中,把这项工作做好做细,造福后人。
技术
双液相萃取棉籽油 毛油直接酯交换
南京工业大学化学化工学院  云志  钱俊峰  王本庭
  目前影响生物柴油产业发展的主要问题是成本太高,相关研究人员正从各方面来降低其生产成本,包括选择廉价的原料、优化生产工艺、提高原料综合利用率等。生物柴油的成本中约75%来自于原材料成本,由于欧美多数企业使用纯净植物油为原料,以致生物柴油的原料成本价高,难以获利,而使用毛油则生产工艺复杂,生产成本高,不宜采用。因此开发利用质优价廉的原料已十分迫切。
  南京工业大学研发了一种联产生物柴油、无毒饼粕和甘油的新工艺,工艺过程如下,采用双液相萃取方法对棉籽进行处理,在得到脱毒棉粕的同时,以含有高质量毛油的非极性相直接或回收部分非极性溶剂后用于酯交换反应,得到脂肪酸甲酯和甘油。该过程中,极性相溶解了色素、胶质、游离脂肪酸以及部分水等杂质,对棉籽油起到了洗涤、提纯的作用,所得毛油可用于生产脂肪酸甲酯。研究确定了石油醚与棉籽油的最佳质量比为3:1,石油醚的存在可使酯交换反应产物中甲酯含量略有下降,洗涤产物所需水量大大降低。通过正交设计和单因素实验得到适宜的反应条件为:醇油比6:1,催化剂用量1.1%,反应时间120min,反应温度60℃。在此反应条件下,产物中脂肪酸甲酯的含量可达97.7%。
  以双液相萃取方法处理含油棉籽,在得到保持较高营养价值无毒粗蛋白的同时,以含有高质量棉籽毛油的烷烃溶液直接用于碱催化酯交换反应,进而生产出生物柴油与甘油。酯交换反应后的溶液分为两层,上层为富含脂肪酸甲酯的轻相,下层为富含甘油的重相(以下简称为甘油液)。经测定,甘油液中甘油含量为42.1%(wt),酯含量为0.38%(wt)。研究人员考察了甘油液精制方法与条件,得到高质量的甘油。经过筛选所得较佳的分离条件为:稀释剂甲醇用量占甘油液质量的10%,用40%硫酸调节pH值在4~5,凹凸棒脱色剂用量占半精制甘油质量的3%,脱色温度为80℃。在上述条件下得到的甘油溶液以一定流速通过非极性大孔吸附树脂与阴阳混和树脂,再减压蒸馏去除其中的水分,所得甘油回收率为67.2%,纯度达到99.5%。

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