生物航煤放飛航空綠色夢想 ——訪石油化工科學研究院院長龍軍

□ 本刊記者 許帆婷 賈廣華

□ 中國石化工作人員與海南航空機組人員慶祝生物航煤首次商業(yè)飛行成功。胡慶明 攝

研發(fā)生產(chǎn)具有中國自主知識產(chǎn)權(quán)的生物航空燃料，體現(xiàn)了中國順應全球航空業(yè)發(fā)展趨勢，減少二氧化碳排放的努力。

3月21日，加注了中國石化1號生物航空煤油的海南航空HU7604航班的波音737-800型飛機，從上海虹橋機場飛抵首都國際機場，標志著中國自主研發(fā)生產(chǎn)的1號生物航煤首次商業(yè)載客飛行獲得圓滿成功。中國成為世界少數(shù)幾個擁有生物航煤自主研發(fā)生產(chǎn)技術(shù)的國家之一。

承擔中國石化1號生物航煤研發(fā)任務(wù)的中國石化石油化工科學研究院，長期致力于生物質(zhì)燃料的研發(fā)工作，獲得了豐碩的成果。本刊記者就生物航煤研發(fā)的相關(guān)問題，采訪了石科院院長龍軍。

新型燃料實現(xiàn)商業(yè)飛行

記者：從2009年中國石化正式立項生物航煤加氫技術(shù)研究，到2015年自主研發(fā)的生物航煤首次商業(yè)載客飛行，經(jīng)歷了6年的時間。這項技術(shù)是如何發(fā)展、成熟起來的？請簡單介紹一下中國石化的攻關(guān)經(jīng)歷。

龍軍：石科院對生物質(zhì)燃料的關(guān)注要早于此。2006年開始生物油脂加工技術(shù)的探索研發(fā)，2007年起由中國石化立項，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(shù)研發(fā)項目正式立項。

以動植物油脂為原料生產(chǎn)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(wù)后，石科院立刻投入9個研究室的骨干力量，組建攻關(guān)團隊。

在研發(fā)模式和方法上，石科院應用領(lǐng)先的分子水平煉油理念，從分子水平對原料和產(chǎn)品進行深入細致的分析、表征，在此基礎(chǔ)上，有針對性地進行動植物油的加氫處理和產(chǎn)品調(diào)和等技術(shù)的開發(fā)。最終在較短的時間內(nèi)，完成了將動植物油轉(zhuǎn)化為生物航煤的成套技術(shù)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)。

從2009年到2011年底，我們僅用兩年時間完成科研攻關(guān)，開發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的加氫法生產(chǎn)生物航煤成套技術(shù)。2011年采用該技術(shù)在鎮(zhèn)海煉化杭州煉油廠建成一套工業(yè)示范裝置，并進行制備生物航空煤油的工業(yè)試驗，生產(chǎn)出合格的1號生物航煤產(chǎn)品。

2011年12月5日，中國石化向中國民航局正式遞交生物航煤及其調(diào)和產(chǎn)品適航審定申請書。2012年2月28日，中國民航局正式受理了適航審定申請。

在完成臺架試驗之后，中國石化1號生物航煤于2013年4月24日在上海虹橋機場成功試飛。試飛時，民航局的試飛人員對1號生物航煤的各項性能給予高度評價。這標志著中國成為繼美國、法國、芬蘭之后第4個擁有生物航煤自主研發(fā)生產(chǎn)技術(shù)的國家，中國石化成為國內(nèi)首家擁有生物航煤自主研發(fā)生產(chǎn)技術(shù)的企業(yè)。

2014年2月，1號生物航煤獲得中國第一張生物航煤生產(chǎn)許可證。今年3月21日，1號生物航煤完成首次商業(yè)載客飛行。

記者：中國石化自主生產(chǎn)研發(fā)的生物航煤，在安全性、環(huán)保性能、燃料性能各方面有哪些特點？在同行業(yè)處于什么水平？

龍軍：通過國內(nèi)外大量的實驗室試驗、臺架試驗，以及試飛、商業(yè)飛行，我們看到，生物航煤在安全性上沒有任何問題，而且無須對發(fā)動機進行改裝。2008年以來，國外多家航空公司進行過生物航煤的飛行測試和商業(yè)飛行，都沒有出現(xiàn)過安全問題。

□ 試飛結(jié)束后，海航副總裁、執(zhí)飛機長蒲明（左）表示飛行很順利。胡慶明 攝

燃燒性能上，與普通航煤一樣。2013年3月，我們在上海東方航空—惠普合資發(fā)動機修理廠進行1號生物航煤發(fā)動機臺架試驗。結(jié)果表明，1號生物航煤各項指標均在試驗要求范圍內(nèi)，部分指標甚至優(yōu)于常規(guī)3號航煤，對航空發(fā)動機無不良影響。在今年3月21日首次商業(yè)飛行過程中，執(zhí)飛機長蒲明說：“今天的飛行很順利，飛行體驗和以往相比沒有差別?！?/p>

中國石化自主生物航煤技術(shù)，達到國際先進水平。中國石化是國內(nèi)唯一掌握該項技術(shù)且有批量生產(chǎn)能力的企業(yè)，是世界少數(shù)幾個掌握生物航煤自主研發(fā)生產(chǎn)技術(shù)的企業(yè)之一。

先行一步，占領(lǐng)競爭制高點

記者：生物航煤是生物質(zhì)燃料的一種，中國石化在生物質(zhì)燃料的研發(fā)方面現(xiàn)狀如何？在國內(nèi)外處于什么地位？對中國石化來說研發(fā)生物質(zhì)燃料有何意義？

龍軍：中國石化在生物質(zhì)燃料的研發(fā)應用方面始終走在國內(nèi)前列。近年來，中國石化加快開發(fā)生物燃料關(guān)鍵技術(shù)，發(fā)展生物質(zhì)液體燃料產(chǎn)業(yè)，積極銷售生物質(zhì)液體燃料，燃料乙醇、生物柴油、生物航煤等得到有序發(fā)展。

較歐美國家生物航煤而言，中國石化自主生物航煤技術(shù)的原料范圍更加廣泛，不但可以使用棉籽油、棕櫚油、大豆酸化油等，也可以利用餐飲廢油、海藻油和動物油脂及FT合成生成油等。該技術(shù)開辟出一條餐飲廢油資源化綠色應用的新路。

中國石化成功自主研發(fā)生物質(zhì)燃料意義重大。一是開辟了生物燃料的生產(chǎn)技術(shù)路線；二是拓展了原料來源，具備了利用菜籽油、棉籽油、棕櫚油、大豆酸化油、餐飲廢油等為原料生產(chǎn)生物柴油、生物航煤的生產(chǎn)技術(shù)與能力；三是解決了餐飲廢油科學合法、高效應用的難題，走出一條餐飲廢油資源化綠色應用的新路；四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(shè)生態(tài)文明、美麗中國，實現(xiàn)“中國夢”做出重要貢獻。

記者：我國目前年消費航空燃料2000多萬噸，是消費大國，隨著國家的發(fā)展，能源消費未來還會不斷增長。生物航煤將來能夠在多大程度上取代傳統(tǒng)航煤？生物航煤有哪些優(yōu)點？

龍軍：我國2013年的航空燃料消費量是2260.9萬噸，居世界第二位。據(jù)預測，我國航空煤油需求將以每年10%以上的速度增長。在石油煉制過程中，直餾航空煤油餾分僅占原油總量的10%左右，即使加上部分重油的加氫裂化，航空煤油餾分也僅占20%左右。根據(jù)國際航空運輸協(xié)會預測，2020年生物航煤將達到航油總量的30%，生物航煤將會成為石油基航空煤油的有力補充。

生物航煤具有一些明顯優(yōu)點。生物航煤的原料是現(xiàn)存的生物質(zhì)，它生長時吸收大量的二氧化碳，把現(xiàn)存的生物轉(zhuǎn)化成燃料，從原料的全生命周期來看，相較于傳統(tǒng)航煤，生物航煤可實現(xiàn)減排二氧化碳55%～92%，具有顯著的環(huán)保優(yōu)勢。另外，生物航煤硫含量低，是高效、清潔的可持續(xù)能源，對航空業(yè)實現(xiàn)低碳減排，具有重要意義。

生物航煤發(fā)展前景光明

記者：目前世界各國對生物航煤的研發(fā)、生產(chǎn)與應用，處于什么階段？全世界各國爭相研發(fā)生物航煤，有哪些政治、經(jīng)濟、社會等方面的考慮？

龍軍：2008年以來，國外多家航空公司在大型客機上對生物質(zhì)航煤比例不大于50%航煤油品進行過飛行測試。2012年后，美國、荷蘭等多家航空公司開始進入生物航煤商業(yè)運行。總體來說，目前生物航煤在全球范圍內(nèi)剛剛起步，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化還需時日。

研發(fā)生產(chǎn)具有中國自主知識產(chǎn)權(quán)的生物航空燃料，體現(xiàn)了中國順應全球航空業(yè)發(fā)展趨勢，減少二氧化碳排放的努力，將有力緩解中國航煤資源緊缺壓力，也有利于解決餐飲廢油科學合理利用的難題。

生物航煤作為綠色低碳的新型航空燃料，具有顯著的溫室氣體減排效果。如果以我國生物航煤達到航煤總量的30%、每噸生物航煤至少減排35%來計算，一年可減排約670萬噸二氧化碳，相當于植樹近6100萬棵、近450萬輛經(jīng)濟型轎車停開一年。

生物航煤將會成為石油基航空煤油的有力補充，可拓展非石油資源生產(chǎn)航空煤油的新途徑，減輕我國對進口石油過分依賴的壓力。還可作為戰(zhàn)略儲備用油，提升國家石油安全戰(zhàn)略水平。

生物航煤技術(shù)是各個國家能源戰(zhàn)略的秘密武器，是各國核心競爭力的體現(xiàn)，是用多少錢都買不來的技術(shù)。根據(jù)歐洲議會和歐盟委員會通過的法案，2012年1月1日起將國際航空業(yè)納入歐盟碳排放交易體系。中國石化掌握了生物航煤成套技術(shù)，成功打破西方發(fā)達國家的技術(shù)壁壘，為我國航空業(yè)應對歐盟碳稅政策提供了有力的談判砝碼。

記者：生物航煤作為一種很有發(fā)展前途和戰(zhàn)略意義的新燃料，商業(yè)化應用的前景如何？如果將來想要更大規(guī)模地商業(yè)化使用，需要解決哪些方面的問題？

龍軍：生物航煤市場前景廣闊是毋庸置疑的。生物航煤作為具有減排優(yōu)勢的航空煤油之一，定會成為航空燃料的一個方向。中國石化在國內(nèi)率先研制出具有中國自主知識產(chǎn)權(quán)的生物航煤產(chǎn)品并成功試飛，充分體現(xiàn)我國順應全球航空業(yè)發(fā)展趨勢，減少二氧化碳排放的積極努力。

目前生物航煤的價格是普通航煤的2～3倍，成本比較高，經(jīng)濟性的突破是關(guān)鍵。同時，原料持續(xù)供應也是需要解決的問題。若能采用新原料生產(chǎn)航空煤油，如微藻養(yǎng)殖生產(chǎn)生物航煤，以及餐飲廢油加工生產(chǎn)航煤等等，則生物航煤的未來市場前景將不可限量。