生物航煤发展需突破高成本瓶颈

□ 陶志平

发展生物航煤具有广阔前景，但目前其价格是普通航油的两倍以上，突破成本过高的瓶颈是生物航煤必须跨过的关口。

为减少温室气体排放，各国纷纷制定了自己的减少温室气体排放计划和可再生能源开发计划。欧盟的碳排放交易计划引起了世界对航空业排放的关注，也带来世界各国对航空生物燃料开发的重视。根据国际排放协议，到2050年，全球二氧化碳排放降低到2005年水平的一半。国际航运协会（IATA）预测，航空工业二氧化碳排放需要达到2005年水平或更低。为实现减排目标，IATA提出到2017年，喷气燃料中可再生喷气燃料的比例要达到10%。

根据我国“十二五”规划，到2015年，单位GDP二氧化碳排放降低17%，单位GDP能耗下降16%，非化石能源占一次能源消费比重提高3.1个百分点，主要污染物排放总量减少8%～10%。除了节能减排的压力，我国航空煤油行业还面临资源紧缺的压力。2011年我国航空煤油消费量超过1800万吨，居世界第二位。据预测，未来全球航空煤油需求每年增长不足5%，而我国则以每年10%以上的速度增长。而在石油炼制过程中，直馏航空煤油馏分仅占原油总量的4.8%，即使加上部分重油的加氢裂化，航空煤油馏分也仅占20%左右。国内石油需求的巨大缺口，必将影响未来航空煤油的稳定供给。发展生物航煤对于保障我国能源安全、取得绿色低碳竞争优势具有重要战略意义。

国外纷纷开发生物航煤

为了应对环境和资源的双重压力，国外石油公司纷纷开始生物航煤技术的研究，有些已取得显著进展。所开发的技术可采用动植物油脂、地沟油、秸秆等为原料，经过加氢和费托合成等技术来生产航空生物航煤。一些欧美国家和日本等从2008年开始，广泛开展了生物喷气燃料的示范飞行，2011年开始进行生物喷气燃料的商业飞行。这些生物燃料主要以椰子油、棕榈油、麻风子油、亚麻油、海藻油、餐饮废油、动物脂肪等为原料生产。

目前国外生产生物喷气燃料工艺主要有加氢精制、费托合成和采用新原料和工艺等。加氢精制生产生物喷气燃料工艺，代表性的是美国UOP公司以及合成油Syntroleum Corporation公司的Bio-SynfiningTM工艺。其工艺均以动植物油脂为原料，生产出的航煤与常规石油基喷气燃料碳数分布基本相同。生物质气化、费托合成法，以纤维素、木质素等生物质为原料，先气化生成合成气，合成气经费托合成生成蜡，蜡再加氢裂化、加氢异构改质生产生物航煤。芬兰Neste Oil公司投资1950万美元在芬兰Varkaus建设的生物航空燃料和可再生柴油示范装置于2010 年投产。该装置以木材及其废弃物为原料，先通过气化生产合成气，再通过费托合成生产合成油，最后通过加氢改质技术生产生物航空燃料和可再生柴油。

此外，采用新原料和工艺的生物航煤生产技术不断被研发出来。南非Sasol公司开发出含芳烃的合成航煤（SKA）新工艺，不同于现在采用钴基催化剂的低温费托合成技术，SKA技术采用铁基催化剂以及高温费托合成工艺，所生产的合成烃含有在航煤馏分内的单环芳烃。Bygoy公司开发出了生物代谢合成航煤（SKM）技术。醇类精制喷气燃料是一种生物代谢合成航煤，Bygoy公司以乙醇或其他醇类为原料生产100%全合成生物喷气燃料，计划在2013年通过认证。

□ 2011年10月，国航成功进行国内首次生物航煤试飞。 何时 供图

国内生物航煤开发已经起步

在绿色低碳的世界潮流下，国内一些研究机构、大学和石油公司也纷纷加入开发生物航空煤油技术的队伍。早在2009年，中国石化就启动了生物航煤的研发，其所属的石油化工科学研究院开发出了具有自主产权的加氢法生产生物航空煤油成套技术，2011年采用该技术在中国石化杭州炼油厂改造建成了一套工业示范装置，并成功进行了制备生物航空煤油的工业试验。中国石化的费托合成技术也已成熟，相关工业应用装置预计在2013年投产，不仅开辟了生物航空煤油的生产技术路线，同时也拓展了原料来源。

霍尼韦尔旗下UOP公司正与中国石油商谈在华合作建立首个年产6万吨的航空生物燃料炼油厂，该炼油厂有望在2013～2014年投入商业运营。

生物航煤将成为石油基航空煤油的有力补充，不仅可以有效降低碳排放，也可作为拓展非石油资源生产航空煤油的新途径，减轻我国对进口石油过分依赖的压力，具有广阔的发展前景。

但是生物航煤开发在全球范围内尚属刚刚起步，实现产业化还有很长的路要走。目前生物航油的价格是普通航油的2～3倍左右，成本较高，其经济性的突破是一个关键。同时，原料持续供应也是需要解决的问题。为此，采用新的原料生产航空煤油的技术也在开发中，如微藻养殖生产生物航空煤油技术以及餐饮废油、地沟油加工生产航空煤油技术等。