生物燃料面对碳认定的挑战

生物燃料的投资、生产和消费正在升温，欧美政府的补贴和激励机制推动了其加快发展。另外，由于作为应对全球变温的措施也推动了其发展。从常规的观点来看，生物燃料的碳足迹低于石油基燃料，然而，将食品作物转化生产生物燃料已助推了粮食价格的上涨，此外，考虑到土地使用的种植则碳足迹并非完全如此。生物燃料面对碳认定的挑战。SRI咨询公司发布了“生物燃料与石油燃料碳足迹”研究报告。表2列出常规和替代燃料的碳足迹。生物燃料最低的碳足迹原料是黄脂（餐饮业的烹调废油），其次是牛油脂和大豆油，最差的碳足迹是偏远天然气转化的费托合成柴油。石油柴油和汽油处于碳足迹区域的中间，不比许多生物燃料好，也不比最差的坏。     

德国Petrotec公司EcoPremium生物柴油减排性能好

德国生物柴油生产商Petrotec公司生产的EcoPremium生物柴油堪称为是推向市场二氧化碳减排性能最好的燃料。Petmtec公司于1998年开始开发其生物柴油技术，收集和炼制废烹调油（UCO）原料生产生物柴油。将它用作生产超低硫柴油的调合料以及纯燃料（B100），供应给卡车运输公司。     

巴西生产H-Bio生物柴油

巴西国家石油公司Petrobras将于2007年12月工业规模生产一种新形式的生物柴油H-Bio，以减少柴油进口。H-Bio是10％的植物油与石油的混合物。2007年，Petrobras计划在生产2560dam^3的H-Bio燃料中使用256m^3大豆油，这将可替代Petrobras公司现进口柴油（2006年约为1700dam3）的15％。     

世界生物质能产业与技术发展现状及趋势研究

生物质能是仅次于煤炭、石油、天然气的第四大能源及唯一的可再生碳源。发展生物质能是应对全球气候变化、能源短缺和环境污染最有潜力的方向之一。围绕生物航煤、燃料乙醇、生物柴油等主要生物质能利用形式,介绍了国内外产业及技术发展现状和趋势。其中,燃料乙醇和生物柴油产业整体稳步发展,产业技术相对成熟,生物航煤起步虽晚但进展快速;未来提高经济可行性、非粮原料和劣质原料适应性、产品的市场适应性是生物质能技术升级方向。结合道达尔、壳牌、埃克森美孚、BP、中国石化和中国石油等国内外主要能源公司在生物质能领域的实践经验及业务进展,阐述了我国加快发展生物质能的必要性。建议我国大型能源企业发展生物质能产业时应抓住时代机遇,做好顶层设计,通过优化整体布局、整合资源力量,加快实质性建设步伐,以技术创新支撑产业发展。     

我国炼油石化产业应对石油短缺时代的科技对策思考

分析了我国石油消费的增长趋势和石油的增产潜力，指出持续增长的需求和相对稳定的产量使我国对国际石油的依存度越来越高。综合了国际能源机构、能源经济学家和石油地质学家对世界石油供应前景的预测结果，认为世界石油短缺的时代并不遥远。提出了我国炼油石化产业应对世界石油供应短缺时代的科技对策：（I）抓紧开发和完善充分利用石油资源生产运输燃料和石化原料技术；（2）开发用煤炭、石油焦、沥青制氢和炼油过程耦合的廉价氢源技术和用氢优化技术；（3）开发炼油石化过程节能降耗技术；（4）开发天然气及煤制油、甲醇制乙烯、丙烯技术；（5）开发利用生物质生产车用替代燃料、生物材料和生物化学品技术。     

发展我国生物柴油的初探

生物柴油是绿色可再生能源。文中介绍了西方国家和我国生物柴油的产业发展现状，着重论述了发展我国生物柴油应采取的策略，提出了建立稳定可靠的原料基地，建设合适的生产规模，以及开发先进的生产工艺技术等措施。     

生物柴油生产技术进展

生物柴油的原料是可再生的植物油或动物脂肪,燃烧后空气污染物以及CO2的排放低于石油生产的柴油。在柴油机燃油中加入生物柴油,能降低空气污染物如CO、SOx和芳香烃的排放,降低CO2排放。目前已被一些国家应用于运输燃料组分中,我国也开始生产生物柴油。论述了生物柴油生产技术进展,包括物理法、酸碱催化法、生物酶催化法、超临界法以及基于现有炼油厂的加氢技术生产生物柴油方法等,并分析了这些方法的优缺点和发展趋势。     

生物甘油的开发利用

由于生物柴油投资热使生产过程中副产的甘油出现过剩。为甘油寻找新的利用途径已引起相关行业的普遍关注，各化工公司开发的新技术也相继问世。 陶氏化学公司2007年3月底宣布，将采用新的可再生资源技术，以生物柴油的副产物甘油为原料，在上海漕泾建设15万t／a环氧氯丙烷装置和10万t／a环氧树脂装置。     

新世纪清洁汽、柴油生产技术

为迎接新世纪清洁燃料生产的新机遇和新挑战，各种生产清洁燃料的新技术正在竞相开发之中，尤其是生产低硫、超低硫汽油、柴油技术。其中，催化裂化（FCC）降硫催化剂和助剂，选择性加氢处理新型催化剂及工艺，汽、柴油吸附脱硫、柴油生物脱硫、选择性氧化脱硫和MTBE替代工艺等新技术尤其引人注目。我国也应加快清洁燃料生产新技术的开发研究，为生产更清洁的汽、柴油燃料提供技术储备。     

生物基对二甲苯：低廉木质纤维素通往绿色聚酯的桥梁

对二甲苯(PX)是我国聚酯产业的龙头原料和化工产业的重要大宗产品,其主要用途是用于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的生产。随着我国“双碳”战略的普及,化学品制造业的原料逐渐从不可再生资源(石油、煤炭)向可再生资源转型。以木质纤维素生物质为原料生产生物基PX的工艺开发,既促进了木质纤维素这一可再生资源的综合利用,又推动了PET聚酯单体绿色低碳制造的发展。基于此,综述了多种制备生物基PX的工艺路线研究现状,对比分析了其优劣势。结合工艺流程模拟和经济性分析,指出生物基PX工艺存在生产成本高、产能较低等问题,并初步提出了解决这些问题的主要思路。     

Economic feasibility study of biodiesel production by direct esterification of fatty acids from the oil and soap industrial sector

Industrial production of biodiesel fuel in Egypt by the transesterification of vegetable oils is being faced with the problem of feedstock shortage. Egypt imports annually about 90% of its needs as edible oils for human consumption. The production of biodiesel by direct esterification of fatty acids that can be obtained from the oil and soap industrial sector in huge quantities each year (around 16 thousand tons) may be a proper solution to this problem. According to results of a previous study [1], the biodiesel produced following this approach and using methyl alcohol was quite efficient as an alternative fuel for diesel engines. However, the process should be economically feasible for application on an industrial scale. The present study assessed the economic feasibility of biodiesel production by direct fatty acid esterification. Complete process simulation was first carried out using the process simulation software, Aspen HYSYS V7.0. The process was then designed comprising four main steps being esterification, solvent recovery, catalyst removal and water removal. The main processing units include the reactor, distillation column, heat exchangers, pumps and separators. Assuming that the rate of fatty acids esterified was 2 ton/h, all process units required have been sized. Total capital investment, total manufacturing cost and return on investment were all estimated. The latter was found to be 117.1% which means that the production process is quite economically feasible.     

车用燃料电池的燃料选择及燃料转化制氢研究进展

做为新型能源利用方式,燃料电池以其高效、洁净、低噪音、使用方便及供电连续稳定的特点,日益引起人们的关注。燃料电池的燃料范围广泛,氢气、天然气、甲醇、轻油等均可做其原料。本文分别分析了氢气、甲醇、天然气、轻油作为燃料电池燃料的优缺点,介绍了甲醇、天然气、轻油转化制氢的研究现状,分析了未来燃料电池汽车的应用可能给炼油及天然气化工工业带来的影响。     

Effect of biodiesel fuels on diesel engine emissions

Energy production is heavily dependent on fossil fuels that are not only diminishing, but also are considered the main cause of harmful emissions and global warming. Therefore using vegetable oils such as Jatropha, palm, algae and waste cooking oils as alternative fuels in diesel engines has drawn a great attention. Biodiesel from Jatropha, palm, algae and waste cooking oils has been produced using the transesterification process. Biodiesel from different feedstock is mixed with diesel oil in different proportions e.g. B10 and B20. Biodiesel physical and chemical properties are measured according to ASTM standards. A “single cylinder diesel engine” is employed as the test engine in the present work. Exhaust emissions such as CO, CO₂, NO_x, HC, and smoke are measured and compared with diesel oil. CO, HC, CO₂ and smoke emissions are lower for biodiesel mixtures B10 and B20 (Jatropha, algae and palm) compared “to diesel fuel”. CO₂ emissions from biodiesel blends B10 and B20 produced from waste cooking oil are higher compared to diesel fuel. NO_X emissions from all biodiesel mixtures B10 and B20 increases than diesel fuel for all biodiesel blend B10 and B20.     

废弃食用油脂的危害与资源化利用

废弃食用油脂是失去食用价值的油脂废弃物,包括餐饮业废油(俗称地沟油、潲水油、泔水油)、含油皂脚和含油废水。废弃食用油脂中含有大量脂肪酸等含碳有机物,具有污染环境和回收利用的双重性。合理回收利用废弃食用油脂,可替代石油资源作为生产生物柴油、表面活性剂、精细化学品和大宗化学品的重要原料;相反再次食用,则是危害人类身体健康和生存环境的污染物。为此,列举了废弃食用油脂的危害,同时指出了其有益的化工利用方式:制备无磷洗衣粉、制备生物破乳剂、制备脂肪酸、制备脂肪酸甲酯(生物柴油)。     

VRDS－FCC组合工艺的开发

本文介绍了ＶＲＤＳ－ＦＣＣ组合工艺的开发过程及工艺特点。通过对孤岛减压渣油加氢脱硫产品（ＨＶＲ─低硫重质燃料油）理化性质的研究，对全厂催化裂化原料的总体优化调配，对催化剂的评选和操作条件的确认，并在工业装置和实验室小型ＦＣＣ装置进行了掺炼ＨＶＲ的探索性试验，确立了ＶＲＤＳＦＣＣ组合工艺，纳入了大型工业装置的正式运行行列。为拓宽催化裂化原料，提高原油加工深度，提高企业经济效益方面发挥了巨大作用。     

炼油工业:市场的变化与技术对策

经济新常态下,中国主要成品油消费仍呈增长趋势,汽油和煤油刚性需求增长较快,而柴油需求增速大幅减少,市场需求的柴/汽比明显下降。环保压力增大,国Ⅴ柴油标准和国Ⅴ汽油标准相继推出,油品质量升级步伐必须加快。乙烷制乙烯技术的大规模市场化使石脑油蒸汽裂解生产低碳烯烃受到挑战,开发具有竞争力的丙烯生产技术受到关注。面对市场的变化,为更加高效、清洁地利用宝贵的石油资源,为满足市场需求多产汽油和喷气燃料,为提供更具竞争力的丙烯等基本化工原料,炼油研发部门近年来主动积极地开发一系列新的关键技术,包括更高效的固定床渣油加氢技术(RHT)、多产轻质油的催化裂化蜡油选择性加氢与选择性FCC集成技术(IHCC)、第三代催化裂化汽油选择性加氢脱硫技术(RSDS-Ⅲ)、柴油超深度加氢脱硫技术(RTS)、催化柴油加氢裂化生产高辛烷值汽油技术(RLG)、低压喷气燃料加氢RHSS技术、多产化工原料的催化丙烯技术(SHMP)。这些技术或技术组合将对支撑未来炼油工业的发展和应对市场变化发挥重要作用。     

化工型炼油厂反应基础与核心技术开发

近年来,化工转型及相关核心技术的开发已成为炼油化工行业关注的热点。中国石化石油化工科学研究院基于对石油中烃类结构和反应特性的认识,开发了促进目标反应物定向转化的催化材料制备以及反应环境优化调控的工艺,形成了化工型炼油厂核心技术。其中,重油定向加氢处理 选择性催化裂解集成技术可将重质原料转化为低碳烯烃;增产航煤和优质化工原料的蜡油加氢裂化技术将蜡油馏分转化为航煤的同时还能灵活增产芳烃和烯烃原料。这些技术从组分炼油的角度实现了石油分子的高效利用,为化工转型发展提供了技术支撑。     

芳烃生产技术展望

通过对分离技术、反应生成技术、目的产品转移技术、甲基烷基化技术以及组合工艺最大程度增产芳烃技术等国内外芳烃生产技术进展进行分析,总结出近年来芳烃生产的技术进步与创新主要体现在催化剂和吸附剂性能的提高、新型反应及分离工艺的开发与应用、采用组合工艺最大化增产芳烃、单位产品物耗能耗的降低、装置规模的不断扩大等方面,而芳烃生产原料短缺是长期困扰芳烃生产的现实问题。归纳了紧紧围绕拓宽原料来源、开发新型高性能催化剂与吸附剂、应用组合生产工艺和装置大型化等芳烃生产技术发展趋势,提出了以建设国产化大型芳烃联合装置为契机,加快开发并形成原料多样化、产品结构调整灵活、物耗能耗更低并具有自主知识产权的芳烃成套生产技术的建议。提出应加快开发LPG、轻烯烃、芳烃抽余油等轻烃芳构化技术,使芳烃副产进一步增值;加强炼油-化工资源的一体化工作,充分利用催化裂化轻循环油、裂解重质汽油、炼厂重质芳烃以及煤焦油用以生产BTX;加大芳烃与煤化工结合的力度,尽快工业化实施甲苯甲基化生产二甲苯技术;进一步拓展生产芳烃的原料,开发并利用甲醇、纤维素等生物质生产芳烃新技术。     

Petrochemicals: Raw material change from fossil to biomass?

The petrochemical industry, which is based on crude oil and natural gas, competes with the energy providing industry for the same fossil raw material, but uses only 10% of it. This leaves the energy providers in the driver seat and makes the petrochemical industry dependent on them. Dwindling oil and gas reserves, concern regarding the greenhouse effect (carbon dioxide emissions) and worldwide rising energy demand raise the question of the future availability of fossil raw materials. Biomass as a renewable resource appears as an alternative to substitute oil and gas. Current use of biomass for organic chemicals amounts to 10% and is mainly based on sugar, starch, fats and oils (first generation of biomass). The use of these raw materials brings the chemical industry also in competition with nutrition for man and animal. Great interest centers around the use of “non-food-biomass” (lignocellulose), which is available in nearly abundant amounts, but routes for chemical utilizations are lacking. Biotechnological, chemical and engineering solutions are needed for utilization of this second generation bio-renewable based supply chain. One approach consists of the concept of a bio-refinery. Also gasification followed by liquefaction is a promising pathway. Short and medium term a feedstock mix with crude oil and natural gas dominating can most likely be expected. Very long term, due to the final limited availability of oil and gas, biomass will prevail. Prior to this change to occur great research and developments efforts must be carried out to have the necessary technology available when needed.     

我国生物柴油开发生产现状

国家鼓励清洁、高效地开发利用生物质燃料,鼓励发展能源作物。作为一种绿色能源,生物柴油在全国得到了推广。对目前国内生物柴油工艺专利申请、已建生物柴油生产装置、生产厂采用的生产技术及有关政策情况进行调研的基础上,分析了我国生物柴油工业化生产的现状,探讨了我国发展生物柴油存在的问题：一是市场准入受限,二是生物柴油厂家的生产设计和运行没有技术规范作支撑,限制了大规模扩张,三是国家税收政策没有较好地进行支持。与国外相比,我国在发展生物柴油方面还存在相当大的差距,长期徘徊在初级研究阶段,未能真正形成生物柴油的产业化。