綠色夢想起航

○ 文/本刊記者 王秀娟

1號生物航煤無論從動力、燃燒值、加速性還是油品供給的連續(xù)性上，都與傳統(tǒng)航空燃料沒有任何區(qū)別。

4月24日凌晨5點，在大多數(shù)上海人仍在沉睡之際，一場沖刺與起飛已在悄悄進行。

虹橋國際機場的空氣中滿含雨后的清新。同樣清亮的中國石化1號生物航空煤油緩緩注入一架東方航空空客320型飛機。

5點43分，這架滿含綠色“血液”的飛機在急速的沖刺后一飛沖天。

這是中國自主研發(fā)的生物航煤首次運用在商業(yè)客機上。

載著石化人的希望

7點08分，飛機在批準空域進行了1小時25分鐘的技術飛行測試后，平穩(wěn)地降落在地面，滑行一段短距離后停在了起飛處。

包括機長劉志敏在內(nèi)的3名機組人員從懸梯走下，向人群揮手致意。中國民用航空局適航司副司長徐超群激動地拉著機長劉志敏要求合影，用照片記錄下這激動人心的時刻。他興奮地說：“這一刻，我已經(jīng)等了兩年了！”

中國生物航煤首次試飛項目，是在中國民用航空局的統(tǒng)一指導下，中國石化、中國航油以及東方航空公司三家合作推動的，由生產(chǎn)方中國石化提供自主研發(fā)的生物航煤，經(jīng)中國航油負責運送，東方航空公司作為用戶加注試驗飛行。

作為與中國石化一起助推這次試飛的東方航空公司代表，能夠見證這樣具有特殊意義的時刻，劉志敏異常地興奮。他告訴記者：“沒想到中國石化1號生物航煤油品如此可靠。我非常興奮我們國家有了自己的、完全符合航運標準的生物航煤！”

他解釋說：“對于1號生物航煤，我們在不到一個半小時的飛行過程中做了幾項測試。通常，在高空飛行時都要通過燃油泵對燃油加壓。今天，我們把所有的加壓燃油泵全部取消，讓飛機完全靠自身的供油能力發(fā)動油泵。這是一種極端情況，是在遭遇突發(fā)狀況時的操作方式。令人驚訝的是，1號生物航煤能在這樣極端的情況下在高空12130米處持續(xù)飛行32分鐘！并且，這32分鐘的供油始終是非常穩(wěn)定的。從今天的試飛可以看出，1號生物航煤無論從動力、燃燒值、加速性還是油品供給的連續(xù)性上，都與傳統(tǒng)航空燃料沒有任何區(qū)別?！?/p>

中國石化新聞發(fā)言人呂大鵬告訴記者：“此次中國石化1號生物航煤的成功‘飛天’，可謂一舉多得。一是開辟了生物航空煤油的生產(chǎn)技術路線；二是拓展了原料來源，大大緩解了我國航空煤油行業(yè)資源緊缺的壓力；三是可有效應對歐盟征收航空碳排放稅政策；四是有可能改變‘地溝油’的扭曲走向，讓‘地溝油’不再偷偷爬上人們的餐桌，這對于廣大中國消費者來說，無疑是一大利好消息；五是大幅減少溫室氣體，為我國實現(xiàn)2020年單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放下降40%～50%的目標提供支撐，也將為建設‘美麗中國’，實現(xiàn)‘中國夢’做出積極貢獻。”

生物航煤新路線

這場凌晨5點的飛行是最終的驗證，也是對過程的總結。在他人沉睡之際的沖刺，其實早在2009年就已悄然開始。

萬里航程，航油當關。一架架飛機沖上云霄，留下一道道現(xiàn)代文明的弧線，也烙下了深深的“高碳排”痕跡。為了減少溫室氣體的排放，全球各國都制定了嚴厲的減排措施，生物航煤應運而生。

占到國內(nèi)航煤產(chǎn)量70%的中國石化自然注意到了這一動向。中國石化石油化工科學研究院（以下稱“石科院”）院長龍軍介紹說：“由于生物航煤的原料在生長時是消耗CO2的，它的減排效果可達到55%～92%?！眹H航空運輸協(xié)會預測，到2030年，全球生物航煤要占到總生物燃料的30%。

如今，航空業(yè)已經(jīng)納入歐盟碳排放交易體系。全球4000多家經(jīng)營歐洲航線的航空公司2012年開始都需要為超出配額的碳排放支付購買成本。中國航空公司有33家進入歐盟征稅名單。按歐盟碳稅的征收方法，中國民航業(yè)未來9年將累計支出約176億元人民幣。這只是一個相對保守的估計，隨著碳交易配額需求的不斷增加，中國航空公司支付的碳減排成本可能成倍增加。

與此同時，我國航空煤油行業(yè)還面臨資源緊缺的壓力。2011年我國航空煤油消費量超過1800萬噸，居世界第二位。據(jù)預測，未來全球航空煤油需求每年增長不足5%，我國則以每年10%以上的速度增長。而在石油煉制過程中，直餾航空煤油餾分僅占原油全餾分的4.8%，即使加上部分蠟油的加氫裂化，航空煤油餾分也僅占原油全餾分的20%左右。國內(nèi)石油需求的巨大缺口，必將影響未來航空煤油的穩(wěn)定供給。

為了應對環(huán)境和資源的雙重壓力，國外石油公司紛紛開始生物航煤技術的研究，有些已取得顯著進展。一些歐美、日本等國家從2008年開始，廣泛開展了生物噴氣燃料的示范飛行，并從2011年開始進行生物噴氣燃料的商業(yè)飛行。

作為綠色低碳航空煤油的生物航煤，中國石化是國內(nèi)首次將其自主研發(fā)成功。對此，呂大鵬說：“我們開辟了一條新的航煤路線，擁有自己的自主知識產(chǎn)權，在今后生物航煤的大發(fā)展時期，占據(jù)了最先的主動權。這對中國石化在今后航空煤油的市場占有率上將起到很大作用。”

自2007年起，中國石化連續(xù)5年立項，開展動植物油脂加工的研發(fā)工作。2009年6月，加氫法生物航煤技術研發(fā)項目立項，重擔落在石科院的肩頭。

以動植物油脂為原料生成符合噴氣燃料要求的生物航煤產(chǎn)品，在我國還是全新課題。接到任務后，石科院立刻投入9個研究室的骨干力量，組建攻關團隊。

90歲高齡的國家最高科學技術獎獲得者、兩院院士閔恩澤是生物航煤研發(fā)的指導者之一?！叭祟愖罱K將從碳氫化合物時代進入碳水化合物時代，生物航煤的研發(fā)是中國石化具有戰(zhàn)略性、前瞻性的課題。”閔恩澤說。

一流的隊伍，一流的科研設備，一次次的試驗、分析與論證……經(jīng)過艱苦攻關，石科院組織開發(fā)的具有自主知識產(chǎn)權生物航煤成套技術，讓中國石化站在世界綠色低碳發(fā)展的前沿。

排除萬難變廢為寶

一瓶瓶清澈透明的生物航煤在普通人眼里看來，只是比傳統(tǒng)航空煤油透亮了許多。只有中國石化人才知道，為了研發(fā)自主的生物航煤，他們付出了多少心血、克服了多少困難，才能最終變廢為寶。

2009年，石科院啟動了生物航煤的研發(fā)工作。原料篩選、技術路線設計和工藝條件優(yōu)化、催化劑配方定型……終于，經(jīng)過幾十位專家的努力，石科院成功開發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權的生物航煤生產(chǎn)技術。

“生物質(zhì)資源要通過化學轉化，變成完全適應發(fā)動機性能的燃料油，要在不改造發(fā)動機的情況下，可直接與傳統(tǒng)化石燃料調(diào)配使用。如何保證它們的相容性、安全性，對技術開發(fā)提出了很高的要求?！被貞浧鹧邪l(fā)過程中的難點，石科院院長龍軍深有感觸。

深厚的技術積累起到了重要作用。早在2006年，石科院就已開始了生物油脂加氫技術的探索。在研發(fā)模式和方法上，石科院應用領先的分子水平石油煉制技術創(chuàng)新理念，從分子水平對原料和產(chǎn)品進行分析、表征，從分子水平設計煉制過程，并以此為基礎研發(fā)出了包括催化劑、工藝工程以及調(diào)和技術在內(nèi)的各項單元技術。最終在較短的時間，完成了將動植物油轉化為生物航煤的成套技術開發(fā)。包括中國石化在內(nèi)，目前國際上只有少數(shù)幾家公司開展這方面的研發(fā)。

“我們不僅僅運用了過去積累的領先技術，更對原有技術進行了創(chuàng)新?！饼堒娬f。

適應不同原料的加工技術開發(fā)便是一個縮影。該工藝突破了以往原料范圍的局限性，既可以是椰子油、菜子油、麻風樹油等木本植物油，也可以利用餐飲廢油、海藻油和動物油脂等，原料范圍廣泛。

在自主技術創(chuàng)新的支撐和引領下，中國石化人沖破重重難關，完成了開發(fā)生物質(zhì)燃料方面的重大突破。

著名畫家、科學家達·芬奇說過，理論是將領，實踐是士兵。任何理論技術的開發(fā)最終都要通過實踐的檢驗才能發(fā)揮作用。

2011年4月，中國石化科技開發(fā)部召開會議，商定生物航煤生產(chǎn)加工方案以及工業(yè)示范地點。鎮(zhèn)海煉化的杭州生產(chǎn)基地映入專家的眼簾。鎮(zhèn)海煉化杭州生產(chǎn)基地是中國石化生產(chǎn)白油的主要基地，本身的生產(chǎn)過程要求就很高，為了防止腐蝕和油品的清潔度，油罐、油塔、管道等大多數(shù)是不銹鋼結構的。

“集團公司正是看中了我們生產(chǎn)白油時的要求和標準與生物航煤的一樣嚴格，才把這個艱巨的任務交到我們手上的?！辨?zhèn)海煉化分公司杭州生產(chǎn)基地副總經(jīng)理莫國紅說。

為了適應生物航煤原料的要求，杭州生產(chǎn)基地開始對一套裝置進行改造。

生物航煤的原料非常廣泛，如何讓一套裝置能夠適應更多的原料，不但可加工棕櫚油原料，也可加工餐余油（地溝油）及其他生物質(zhì)原料？

“為了加快發(fā)展生物航煤的進程，總部要求我們從簡、從快完成裝置的改造。在洛陽石化工程公司、工程建設公司的支持下，我們的干部職工犧牲了節(jié)假日和休息日，加班加點的全力以赴，連續(xù)兩個月的輪軸轉，終于在2011年11月完成了裝置的改造?！蹦獓t說。

“這是亞洲第一套生物航煤工業(yè)化的生產(chǎn)裝置。”莫國紅驕傲地告訴記者。

有了技術，有了裝置，接下來就是生產(chǎn)工藝了。

生物原料黏度大，沸點高，雜質(zhì)含量高，高含氧、烯烴，雜質(zhì)預處理技術難……

一道道難題擺在了面前。

馬不停蹄，人不卸甲。杭州基地通過改造使裝置不僅要能夠加工餐余油，還要實現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)。

以餐飲廢油為原料，首先要解決的就是鹽含量高、總氯高、酸值高等問題。在電脫鹽裝置開始改造到成功完成原料處理的一百多天時間里，參戰(zhàn)的干部職工與研究單位群策群力進行技術攻關，克服了工期緊、要求高等難題。為了解決餐余油泵抽空現(xiàn)象，操作人員和技術人員就在現(xiàn)場蹲守。

那是一個“很有味道”的10月。莫國紅清楚地記得作為原料的餐余油氣味是何等獨特。但是，現(xiàn)場沒一個人找借口離開。

生物航煤能否飛天，質(zhì)量是核心。鎮(zhèn)海煉化通過制定“生物航煤調(diào)和方案”、“生物航煤系統(tǒng)操作細則”，確保生物航煤生產(chǎn)、調(diào)和、出廠等環(huán)節(jié)質(zhì)量全程受控。

●歐盟地區(qū)開征碳稅，倒逼我國生物航煤的研發(fā)腳步加快。 供圖/CFP

“生物航煤的純度要求十分苛刻，重金屬等其他雜質(zhì)的含量要求在百萬分之一。這就要求我們生產(chǎn)的每一個環(huán)節(jié)都要十分小心操作。”莫國紅說。

為滿足生物航煤質(zhì)量管理要求，鎮(zhèn)海煉化對生物航煤調(diào)和、出廠系統(tǒng)進行了改造，增加了過濾器，對儲存生物航煤的油罐進行了質(zhì)量清罐。生物航煤系統(tǒng)相關管線、油罐投用前都經(jīng)受了質(zhì)量部門嚴格的檢查。

2012年1月10日，中國石化杭州煉油廠區(qū)傳來歡呼聲：示范裝置產(chǎn)出合格生物航煤產(chǎn)品。工業(yè)試驗的成功，標志著中國石化已具備生物航煤規(guī)?；a(chǎn)的能力，一條符合我國實際、具有國際競爭力的綠色產(chǎn)業(yè)鏈條雛形初現(xiàn)。

在12000多米的高空上，身邊的機組人員正在進行極端條件下對燃油的綜合測試，莫國紅只覺得飛機平穩(wěn)，內(nèi)心安穩(wěn)。