生物航煤是以动植物油脂、餐余废油等可再生资源为原料生产的航空煤油，属于SAF。与传统航煤相比，生物航煤的全生命周期可降低50%以上的碳排放量，已成为全球航空碳减排的主要方向。 中国石化镇海炼化采用石油化工科学研究院自主研发的生产技术，以“地沟油”为原料生产生物航煤。“地沟油”是如何华丽转身成为生物航煤原料，最终进入飞机的油箱，翱翔于蓝天的？让我们一同了解生物航煤的前世今生。 “地沟油”为什么能成为生物航煤原料？ 生物航煤是以多种动植物油脂为原料，采用自主研发的加氢技术、催化剂体系和工艺技术生产的航空煤油。“地沟油”就是其中一种原料，“地沟油”是通俗说法，专业上叫作餐余废油，即使用过的烹饪用油、食用油。地沟油与石油都含有大量的碳元素和氢元素，是可以燃烧的。我们炒菜时，若锅内油温过高就会燃烧起来。因为成分接近，所以“地沟油”和石油一样，都能成为航空煤油的原料。 将“地沟油”炼成生物航煤有什么意义？ 我国是亚洲首家、世界第四家拥有自主研发生物航煤技术的国家，并初步形成了生物航煤生产、认证、应用体系。开发使用生物航煤意义重大，一是与传统航油相比，生物航煤全生命周期可实现二氧化碳减排50%以上（镇海炼化生产的生物航煤经可持续生物材料圆桌会议认证，减排在70%以上），推广应用生物航煤是实现航空运输领域清洁低碳转型的主要路径。二是我国生物航煤以餐余废油为原料，如生物航煤得到大规模使用，一方面可实现餐余废油的绿色资源化利用，变废为宝，进一步保障我国能源的多样性；另一方面有可能改变餐余废油的走向，解除餐余废油流向餐桌危害老百姓健康的后顾之忧。中国石化主动担当，正式立项加氢法生物航煤技术研发项目，为人们的美好生活扛起义不容辞的社会责任。 中国石化怎么助力“地沟油”变身航空燃料？ 生物航煤项目是中国石化“十条龙”攻关项目。在中国石化科技部的组织指导下，镇海炼化、石科院、工程建设公司、经研院四家单位组成项目组，通力协作。2011年11月，在镇海炼化杭州生产基地，改造完成亚洲第一套万吨级生物航煤示范装置。规模化生产生物航煤需要大量“地沟油”作为原料，研发人员面临臭味、杂质繁多、酸值高、盐含量高等诸多问题。 与传统炼油最大的不同，地沟油含有大量脂肪酸类化合物，其中含氧量在11%左右，而石油含氧量低于0.1%，相差超过100倍。氧分子会直接影响催化剂的活性和稳定性。此外，地沟油还含有硫、氯、金属元素等杂质，都要一一去除。通过工艺、催化剂等方面的创新研发，2012年，镇海炼化生产出以餐余废油为原料的生物航煤，被称作中国石化1号生物航煤。 生物航煤如何从实验室进入飞机油箱？ 飞机对燃料的性能有严格的标准和要求，飞机要在万米高空安全飞行，要保持燃料的可流动性，冰点要小于等于零下47摄氏度，传统航煤执行3号喷气燃料的国际标准。生物航煤和传统航煤一样，都要严格执行3号喷气燃料的国际标准。 一种新燃料用于航空飞行，必须经过发动机测试、试验飞行并取得中国民航局的适航审定。镇海炼化在研发生物航煤的同时，也在推动生物航煤应用的产业链合作，与东方航空公司、欧洲罗尔斯-罗伊斯发动机公司等组成战略联盟，又与北京航空航天大学、中国国航等单位发起成立“中国航空替代燃料产业协同创新战略联盟”，建立跨界产业联合模式，共同推进生物航煤的适航审定及商业化应用。 2012年2月，镇海炼化首次向中国民航局提出中国石化1号生物航煤的适航审定申请，中国民航局成立专家组对1号生物航煤的全套生产技术资料和试验数据进行了严格审查，并进行了发动机台架验证和试飞验证。2013年4月24日，中国石化1号生物航煤在上海虹桥机场成功试飞。2014年2月12日，中国民用航空局正式向中国石化颁发1号生物航煤技术标准规定项目批准书，标志着我国首张生物航煤生产许可证落户中国石化。中国石化的生物航煤已完全具备产业化的条件，我国生物航煤也因此正式迈入产业化和商业化阶段。 生物航煤市场前景如何？ 以欧美国家为代表的世界主要经济体生物航煤生产应用发展迅速，2008年至今全球已有超过45家航空公司、40万架次航班使用了生物航煤。2017年，国际民航组织（ICAO）制定了生物航煤全球用量要求，即2025年达500万吨、2040年达1.28亿吨、2050年达2.85亿吨。 2022年5月，国家发展改革委印发《“十四五”生物经济发展规划》，“生物经济”写入了“‘十四五’规划和2035远景目标纲要”。这是我国首部生物经济五年规划，规划指出，开展新型生物质能技术研发与培育，推动化石能源向绿色低碳可再生能源转型。这对生物航煤的推广应用是积极的信号。 碳达峰碳中和政策也对生物航煤的发展具有重要意义。首先，这些政策为生物航煤的发展提供了政策支持和市场需求，推动了生物航煤的技术研发和产业化。其次，生物航煤作为一种可再生能源，可以有效减少航空业的碳排放，有助于实现碳达峰碳中和目标。最后，这些政策还促进了生物航煤产业链的发展，推动了相关产业的绿色转型升级。2050年，预测我国航煤需求量约7300万吨，若生物航煤掺混比例达到10%，生物航煤需求量为730万吨。 中国石化在行动 石科院：“地沟油”变身记 作为我国最早研发常规航空燃料生产技术的单位，石科院自2009年6月起针对生物航煤开展立项研究。 区别于传统石油的馏分特性，生物航煤的原料动植物油的主要成分是三脂肪酸甘油酯，将其转化为生物航煤面临诸多技术难题，最直接的就是生物质原料含氧量高。“在加氢过程中会生成大量水，导致催化剂失活，同时还消耗掉大量的氢气。反应过程放热量大，增加了控温操作的难度。”中国石化首席专家聂红介绍。 针对生物质原料含氧高的难题，石科院把目光投向生产常规航煤时去除杂质的重要手段——加氢精制技术，大胆尝试分子水平石油炼制技术创新模式，力求把“地沟油”变成与石油基航煤基本一致的组分。为此，研发团队建立科学基础平台，从分子水平对原料和产品的化学组成进行识别，从分子水平对涉及的含氧化合物的化学性能进行认识，从分子水平对涉及的含氧化合物的反应网络进行研究。依托基础研究的突破，石科院先后攻克了原料筛选、技术路线设计、工艺条件优化、催化剂配方定型、工业化放大等一系列难题，自主研发出系列配套催化剂，形成了突破性的中国石化生物航煤生产（SRJET）技术，产品质量及工艺技术指标完全达到国际先进水平。 经反复试验，SRJET技术顺利通过工业规模装置示范验证，生产出中国石化1号生物航煤，使中国具有生物航煤自主创新技术及自主生产、自主审定的能力，圆满完成国产C919大飞机加注试飞任务。 镇海炼化：生物航煤飞天记 2022年5月，国内首套生物航煤工业化装置在镇海炼化进行首批规模化试生产，生产生物航煤合格产品600余吨。 生物航煤的主要原料，就是人们熟知的餐余废油，俗称“地沟油”，同时也包括部分动植物油脂、农林废弃物等，与传统的以石油为原料生产的航煤相比，全生命周期二氧化碳的排放量最高可以减少50%以上。 当时，要顺利完成生物航煤工业化装置的试生产任务，首要前提是制定完善可行的试车方案。镇海炼化加氢技术团队通过电话、邮件、视频会议等方式，与石科院、工程建设公司讨论生物航煤开停工主要思路方向，与发展、计划、生产等部门讨论完善生物航煤原材料采购、系统配套、开停工步骤等，协调制定关键节点，反复讨论推敲生物航煤工况与柴油工况如何切换、石油基航煤如何分离、生物航煤产品质量如何把控等一系列技术难点，数易其稿，试生产方案终于通过了专家评审。同年9月13日，镇海炼化取得中国民航局审定的生物航煤适航证书《技术标准规定项目批准书》，标志着我国首套生物航煤工业装置产出的首批规模化生物航煤即将飞向蓝天，镇海炼化生物航煤将向整个民用航空市场销售。 此后，镇海炼化生物航煤成功助力“亚运航班”——浙江长龙航空GJ8987航班，首航圆满成功；助力国产商用飞机试飞成功，验证了国产生物航煤与国产商用飞机的兼容性、安全性，填补了国产生物航煤在国产机型上的应用空白，为生物航煤进行商业化规模应用奠定了基础。 炼油销售公司：生物燃料原料保供记 2024年以来，炼油销售公司围绕镇海炼化生物航煤装置原料保供，以及广州石化、天津石化生物航煤建设规划，积极构建生物燃料原料保供体系，推进炼油产业低碳、循环、可持续发展。 该公司第一时间成立专项工作领导小组，抽调精干力量，积极开展市场调研，针对性走访川渝、长三角、珠三角、京津冀等地区工业级混合油供应商，一方面根据镇海炼化技术指标严格筛选，优先与6家优质供应商签订合作意向书，按照及时、合格、优质、优价原则锁定原料资源，确保镇海装置原料保供；另一方面针对广州石化、天津石化生物航煤建设规划，有针对性地调研区域供应商，为企业装置建设提供依据。 同时，该公司积极构建全链条保供机制，完成ISCC国际可持续认证体系对接，打通系统操作流程，确保业务合规开展。该公司还通过组建商情团队，提升市场信息跟踪和商情分析研判能力，及时为集团公司及企业提供市场信息。 中石化生物航煤大事记 2009年 中国石化立项开发具有自主知识产权的生物航煤生产技术。 2011年12月 中国石化成功生产出生物航煤。 2013年4月24日 加注中国石化生物航煤的商业客机首次试飞成功。 2014年2月12日 我国首张生物航煤生产许可证落户中国石化。 2015年3月21日 加注中国石化生物航煤的客机首次商业载客飞行成功，从上海飞抵北京。 2020年8月 我国首套生物航煤大型工业化装置在中国石化镇海炼化建成，加工能力为10万吨/年。 2017年11月22日 加注中国石化生物航煤的客机完成首次客运跨洋飞行，跨越太平洋平稳飞抵美国芝加哥。 2022年12月15日 加注中国石化生物航煤的货机完成首次货运国际飞行，从杭州抵达比利时。 2022年5月至6月 中国石化镇海炼化油脂加氢（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。镇海炼化生物航煤工业装置首次产出生物航煤。 2023年9月13日 加注中国石化生物航煤的客机完成“绿色亚运”主题航班首次飞行，从杭州抵达北京。 2024年6月5日 加注中国石化生物航煤的国产大飞机C919、国产客机ARJ21试飞成功。 2025年2月26日 装载500吨中国石化生物航煤的“圣油238”轮从镇海炼化算山码头驶向中国香港，供应中国香港国际机场。

作者:    网络转载    来源:    中国石化报    时间:    07-03  

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