为建设美丽中国“加油”

　　4月24日早上7点零8分，加注中国石化1号生物航空煤油的东方航空空客320型飞机经过近一个半小时的试飞，稳稳地降落在上海虹桥国际机场，这标志着我国具有完全自主知识产权的生物航煤生产技术取得突破，成为第四个拥有完全自主生物航煤生产技术的国家，由此拉开了我国航空生物燃料工业化生产的序幕。

　　这意味着，作为国内首家拥有完全自主生物航煤生产技术的企业——中国石化将获得我国第一张生物航煤生产适航许可证，届时，生物航煤产品可进入商业化应用。

　　近年来，绿色低碳已成为中国石化发展的重要战略之一，积极推动生物航煤等生物质能源的研发已成为其绿色发展战略的重要内容，为建设“美丽中国”提供源源动力。

　　“变废为宝”，为绿色航空加油

　　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%。

　　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。

　　如何实现航空业的绿色发展、争取在低碳领域的国际话语权，成为一项重大课题。

　　“研发具有自主知识产权的航空生物燃料。”中国石化党组发出坚定的声音。

　　自2007年起，中国石化连续5年立项，开展动植物油脂加工的研发工作。2009年6月，加氢法生物航煤技术研发项目立项，重担落在中国石化石油化工科学研究院的肩上。

　　以动植物油脂为原料生成符合喷气燃料要求的生物航煤产品，在我国还是全新课题。接到任务后，石科院立刻投入9个研究室的骨干力量，组建攻关团队。

　　时年88岁高龄的国家最高科学技术奖获得者、两院院士闵恩泽高度关注生物航煤的研发工作，并给予战略层面的指导。  

　　“人类最终将从碳氢化合物时代进入碳水化合物时代，生物航煤的研发是中国石化具有战略性、前瞻性的课题。”闵恩泽说。

　　业内专家说，中国石化1号生物航煤的成功“飞天”，不仅开辟了生物航空煤油的生产技术路线，而且拓展了原料来源，在大大缓解我国航空煤油行业资源紧缺的压力的同时，有可能改变“地沟油”的扭曲走向——让“地沟油”不再偷偷爬上人们的餐桌，而是通过技术转化，变废为宝，成为绿色燃料，从而解决餐饮废油科学合法、高效利用的难题，走出一条餐饮废油资源化绿色利用的新路。这对于广大中国消费者来说，无疑是一大利好消息。

　　据了解，为进一步拓宽生物航煤原料来源，目前中国石化与中国科学院正合作研发海藻加工生产生物航煤的技术。杭州基地正抓紧进行微藻油试产生物航煤的各项准备工作。

　　自主创新助“绿色之翼”

　　生物航煤技术的成功研发意味着什么？　　

　　石油化工科学研究院院长龙军给出了答案：“这表明我们有了应对欧盟征收航空碳税政策的技术策略，将为我国航空业向绿色低碳转型及航空生物燃料产业的发轫奠定坚实基础。

　　谈及研发历程，龙军自豪地说：“我们不仅仅运用了过去积累的领先技术，更对原有技术不断创新。”

　　生物质资源要通过化学转化，变成完全适应发动机性能的燃料油，要在不改造发动机的情况下，可直接与传统化石燃料调配使用。如何保证它们的相容性、安全性，对技术开发提出了很高的要求。

　　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。

　　早在2006年，石科院就已开始了生物油脂加氢技术的开发。在研发模式和方法上，石科院应用领先的分子炼油理念，从分子水平对原料和产品进行分析、表征。最终在较短的时间，完成了将动植物油转化为生物航煤的成套技术开发。包括中国石化在内，目前国际上只有少数几家公司开展这方面的研发。

　　生物航煤的原料非常广泛，如何让一套装置能够适应更多的原料，不但可加工棕榈油原料，也可加工餐余油（地沟油）及其它生物质原料，这是实现工业化生产过程中必须破解的难题。也只有解决了生物质原料多样性问题，才有可能实现大规模工业化生产。

　　2011年，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，该工艺突破了以往原料范围的局限性，既可以是椰子油、菜子油、麻风树油等木本植物油，也可以利用餐饮废油、海藻油和动物油脂及FT合成生成油等，拓展了原料范围。

　　适应不同原料的加工技术开发只是一个缩影。在研发过程中，科技人员突破了生物原料粘度大，沸点高，杂质含量高，高含氧、烯烃；杂质预处理技术难，加氢精制过程强放热、易结胶，产生大量的水等一道道难题。

　　正是在自主技术创新的支撑和引领下，中国石化自主研发成功具有自主知识产权生物航煤成套技术，成为中国首个具备生产生物航煤资格的企业。

　　每个环节都要绷紧质控这根弦

　　生物航煤能否飞天，质量是核心。从确定研发生物航煤开始，中国石化就强调每个环节都要绷紧质量控制这根弦，确保生物航煤的顺利研发。

　　中石化镇海炼化通过制定“生物航煤调合方案”、“生物航煤系统操作细则”，确保生物航煤生产、调合、出厂等环节质量全程受控。

　　早在2012年2月，镇海炼化就对杭州生产基地的质量管理人员进行了航煤产品质量管理强化培训，并加强对杭州生产基地生物航煤质量管理情况的检查，完善生物航煤抗氧剂加剂管理、进罐过滤器管理，提高杭州生产基地航煤质量管理水平。

　　为满足生物航煤质量管理要求，镇海炼化对生物航煤调合、出厂系统进行了改造，增加了进罐、循环、出厂过滤器，对储存生物航煤的油罐进行了质量清罐，增加防腐和采样设施。生物航煤系统相关管线、油罐投用前都经受了质量部门严格的检查，确保无杂质、水、铁锈。

　　生物航煤试验过程中涉及调合、台架试验、试飞的装运车辆罐体采用不锈钢材质，装运前都按照航煤特洗要求彻底清洗干净，并做好清洁度确认把关。

　　有一次，在对运输车辆进行检查时，发现车辆内有油渍，擦拭干净后，已检查合格，但质量管理人员还是不放心，担心油渍是由于车体内层泄漏引起，要求放置2小时后再检查，结果发现车体内层确实存在泄漏现象，要求运输公司更换车辆重新清洗，避免了对生物航煤的污染。

　　装运车辆清洗完成后，按常规可以直接装运航煤。但镇海炼化又加了一个规定，车辆需先用矿物航煤清洗两遍后才能装运生物航煤，并且每次装运后对车内航煤质量进行跟踪，确认质量合格。

　　无论到上海普惠台架试验，还是到上海虹桥机场试飞，镇海炼化都安排质量管理人员和化验人员全程押运，始发前对车内航煤采样留存、打上铅封，到达后检查铅封完好并再次采样留存，以备追溯。

　　即使对采样、留样所需器具和台架试验所需使用的金属软管都不能有丝毫大意。3月23日，台驾试验需要使用的4根金属软管经过过水洗和蒸汽吹扫，确认管线内没有明水后，对管线两端封口保存，防止灰尘进入。放置3天后，在用航煤清洗软管时，发现清洗出来的航煤有几滴小水珠。航煤中含水，如果在高空中结晶，就有可能堵塞油路，造成致命后果。质量管理人员立即用氮气再次对软管进行吹扫。正是这种严谨的工作作风，保证了生物航煤清洁出厂。

　　3月31日，生物航煤在上海普惠的台驾试验结果表明：生物航煤各项指标都优于普通航煤，特别是安全性能尤其突出。

　　加快突破产业化发展瓶颈

　　目前， 中国石化1号生物航煤适航审定工作已进入适航颁证前的审议阶段。按照程序，全部适航审查通过后，民航局生物航煤适航审定委员会将颁发中国第一张生物航煤生产适航许可证。届时，中国石化将成为国内第一家拥有生物航煤生产许可证的企业，生物航煤产品可以进入商业化应用。

　　石油化工科学研究院专家陶志平说，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。但目前其价格是普通航油的两倍以上，成本较高，这也是国外生物燃料起步虽早，产业化发展非常缓慢的原因所在。因此，要真正实现产业化必须要实现经济性、原材料等的突破。

　　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。原料持续供应也是生物航煤实现产业化需要解决的问题。为此，中国石化也在进行新的原料生产航空煤油的技术开发。

　　比如，微藻养殖生产生物航空煤油技术。闵恩泽是中国石化微藻制生物柴油的最早倡导者。他认为，微藻是地球上最简单的一种生物，却可能成为世界上最复杂问题的解决方案。

　　目前，世界各国政府均在大力支持研发，企业也在大力研发。如美国就制定了微藻生物柴油路线图，埃克森美孚2009年投资6亿美元开展微藻生物柴油的研发。

　　2011年，中国石化石家庄炼化分公司和中国石化石油化工科学研究院合作，开展了“炼厂二氧化碳减排技术与产油微藻养殖示范装置开发”课题的研究。

　　2012年7月，中国首个以炼厂二氧化碳废气为碳源的“微藻养殖示范装置”在石家庄炼化建成并投入运行。目前，示范基地各项功能齐全、运行正常。

　　如果说，微藻是“后天”的科研，地沟油制生物柴油就是今天的科研。

　　2001年，中国石化就开始部署生物柴油新技术的研发工作，2005年在石家庄炼化建设了2000吨/年生物柴油中试装置，先后完成以菜籽油、棉籽油、棕榈油、大豆酸化油、餐饮地沟油等为原料生产生物柴油的中试，获得了大量基础数据，积累了丰富的工艺、工程设计经验。

　　为解决生物柴油原料供应问题，中国石化还积极践行国家“林油一体化”的生物柴油原料发展战略，利用宜林地种植木本油料植物制取生物柴油，发展具有中国特色的生物柴油产业。

　　相关链接

　　发展生物航煤的背景

　　国际背景

　　（1）欧盟：欧盟提出2020年减排目标：温室气体减排量相当于1990年的33%，可再生能源比例不低于20%，生物燃料达到10%。

　　欧洲议会和欧盟委员会通过法案，从2012年1月1日起将国际航空业纳入欧盟碳排放交易体系。这意味着全球4000多家经营欧洲航线的航空公司从2012年开始都需要为超出配额的碳排放支付购买成本。

　　进入欧盟征税名单的中国航空公司有33家。按欧盟碳税的征收方法，中国民航业未来9年将累计支出约176亿元人民币。这只是一个相对保守的估计，随着碳交易配额需求的不断增加，中国航空公司支付的碳减排成本有可能会成倍增加。

　　（2）美国：《能源独立与安全法案》要求在2022年前将可再生能源产量提高到360亿加仑/年，并针对能源使用效率的提高出台严厉措施。

　　《清洁能源与安全法》要求，到2020年CO2减排量相当于2005年排放水平的17%，2050年减少量相当于2005年排放水平的83%。

　　国内背景

　　温家宝总理在哥本哈根气候大会上承诺，2020年单位GDP CO2排放比2005年下降40%-45%。

　　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%。

　　中国民航局2011年出台《关于加快推进节能减排工作的指导意见》提出了总体目标，提出全行业能耗和CO2排放增速低于行业发展速度和到2020年我国民航单位产出能耗和排放（收入吨公里能耗和收入吨公里CO2排放）比2005年下降22%的目标。

　　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。

　　中国石化1号生物航煤研发生产大事记

　　2009年

　　中国石化正式立项开展对生物航煤加氢技术的研究。

　　2011年8月

　　中国石化集团公司董事长傅成玉、股份公司高级副总裁戴厚良等对生物航煤工作作出批示，督促加快生物航煤各项工作，要求落实合适的生物航煤加工装置。

　　2011年9月

　　中国石化、东航和欧洲宇航防务集团决定建立中国生物航煤合作关系，三方在东航上海总部举行合作签字仪式。

　　2011年9月

　　中国石化镇海炼化杭州石化生产基地加氢装置进行改造。

　　2011年12月

　　成功生产出以棕榈油为原料的生物航煤。

　　2011年12月

　　中国石化向中国民用航空局提出了适航审定申请。

　　2012年2月

　　中国民用航空局主持召开1 号生物航煤适航审定申请受理仪式，正式受理中国石化1号生物航空煤油适航审定申请。

　　2012年10月

　　生产出以餐饮废油为原料的生物航煤。

　　2013年4月

　　中国石化1号生物航煤通过发动机台架试验。

　　2013年4月23日

　　15吨中国石化1号生物航煤，加注进东航一架现役空客320型飞机。

　　2013年4月24日

　　经过近一个半小时的飞行后，试航飞机平稳降落在上海虹桥机场。标志着中国自主研发生产的1号生物航空燃料在商业客机首次试飞取得圆满成功，中国成为继美国、法国、芬兰之后第四个拥有生物航煤自主研发生产技术的国家。

　　国外航空公司使用生物航煤飞行情况

　　一些欧美国家从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。

　　2008年，英国维珍航空公司率先以波音747飞机进行了混合燃油的飞行试验；

　　2011年4月起，德国汉莎航空公司在一架往返于法兰克福与汉堡的空客A321型客机上使用生物混合燃料；

　　荷兰航空公司采用餐饮废油提炼生物燃料，并从2011年9月起启用使用生物燃料的客机；

　　英国汤普森航空公司2011年10月成功推出由英国机场始发的“餐饮废油航班”；

　　巴西航空企业目前已完成乙醇航空煤油研究的小规模试验，正在做试飞准备。

　　2011—2012年全球生物航煤商业航班情况一览表

　　2011.06

　　荷兰法航KLM

　　波音737

　　原料来源：餐饮废油

　　世界首个生物燃料商业航班，机上171名乘客；从阿姆斯特丹飞往巴黎。　　

　　2011.07

　　汉莎航空

　　空客A321

　　原料来源：麻风树、亚麻荠、动植物脂肪

　　一个引擎使用生物燃料；定期从汉堡飞往法兰克福，持续近半年。　　

　　2011.07

　　芬兰航空

　　空客A319

　　原料来源：餐饮废油

　　两个引擎使用50%混合比例的生物燃料；定期从阿姆斯特丹至赫尔辛基，持续3个月。　　

　　2011.07

　　墨西哥Interjet

　　空客A320

　　原料来源：麻风树

　　使用27%混合比例的生物燃料。　　

　　2011.08

　　墨西哥航空

　　波音777

　　原料来源：麻风树

　　世界首个跨大西洋生物燃料航班；从墨西哥城飞往马德里。　　

　　2011.10

　　英国Thomson航空

　　波音757

　　原料来源：餐饮废油

　　一个引擎使用一定比例的生物燃料。　　

　　2011.11

　　美国大陆航空

　　波音737

　　原料来源：藻类

　　使用一定混合比例的生物燃料。　　

　　2012.06

　　加拿大航空

　　空客A319

　　原料来源：餐饮废油

　　使用50%混合比例的生物燃料；从多伦多飞往墨西哥。　　

　　2012.06

　　荷兰航空

　　波音777

　　原料来源：餐饮废油

　　从阿姆斯特丹飞往里约热内卢。