棕黑酸臭的“地沟油”,流向餐桌是作恶
流到餐桌上的棕、黑、酸的“地沟油”是妖孽。 近日,宁夏永宁、济南平阴、黑龙江绥化法院相继对非法生产、销售“地沟油”案作出判决; 如果它进入了飞机的“胃”,那就是邪恶的。 效益——中美合作将“地沟油”转化为航空生物燃料项目正式投产。
解密中国之旅,可以一睹这项备受全球关注的技术。 面对原材料回收难、成本高等国产化问题,扭转局面并不容易。
更换柴油很容易,但“喂”飞机却很难
10月22日,波音中国分公司宣布,与中国商用飞机有限责任公司合作建立的中美航空生物燃料示范项目在杭州正式投入运营。 这是我国第一条也是唯一一条将“地沟油”转化为航空生物燃料的生产线,日产量为半吨。
这意味着臭名昭著的废食用油(俗称“地沟油”)可以用于生产线规模生产航空燃油。 两家公司估计,中国每年可将18亿升“地沟油”转化为航空燃油。
首先燃起国内热潮的是三年前的一则新闻:“荷航航班将‘喝’青岛地沟油”。 但当时,国家发改委能源研究所负责人曾公开表示:“天沟航油只是作秀,目前不实用,而且价格昂贵。”
事实上,在荷兰,这项技术已经彻底转变。 荷兰生物学家马克·戈德施被认为是地沟航空燃料的早期倡导者和探索者之一。 2010年,他成功将荷兰“地沟油”转化为合格的航空“可再生飞行燃料”。
当时,中国也开始了将“地沟油”转化为生物燃料的探索。 虽然“地沟油”不能直接“喂”飞机,但科学家们已经探索了从“地沟油”向生物柴油的转变。 机密的。
同济大学航空航天与机械学院教授沉海军表示,收集“地沟油”后,首先要去除菜叶、食物残渣等杂质。 在此过程中,可以通过加热使杂质沉降分离,也可以直接使用专业的吸附剂去除杂质。
然后,利用无机硅藻土、分子筛等吸附剂,也将“地沟油”中的胶体去除。 深棕色的油变得更加清澈,但酸味仍然存在。 这时需要加入甘油将废油酯化,形成比较纯净的甘油酯。
随后地沟油可以制生物柴油,初步精制的甘油酯需要进一步进行酯交换反应。 该步骤需要添加甲醇或乙醇等添加剂,在70摄氏度的催化实验环境下将甘油酯转化为甲酯。
最后用蒸馏除去过量的甲醇、乙醇、催化剂等,并加入适量的稳定剂,即得到合格的生物柴油。
上海交通大学化学工程硕士生导师蒋志东表示,生物柴油研发成功后,将大规模商业化。 在国外,几百万元就可以买一台移动车载机。 通过这台机器,完全可以将地沟油转化为散装生物柴油。 “现阶段这种技术在国内已不再罕见,国内一般转化率可高达95%以上。”
然而,此时的生物柴油还不能直接用作航空燃料。 飞机“喝”的燃油比日常汽车“喝”的燃油等级要高得多。 航空煤油的粘度较高,导致水和污染物悬浮在燃油中,不会沉到底部。 此外,为了提高抗爆、抗冰性能,航空燃油中还添加了各种添加剂。
沉海军分析,现在大部分飞机都使用航空煤油,而生物柴油与航空燃油在很多理化性能上存在巨大差异,比如凝固温度、燃油安全性、防爆性等。因此,为了将生物燃油转化为可靠的航空燃油,航空煤油,还需要进一步“实践”。
《工业化中期实验阶段》
2012年起,波音公司与中国商飞公司启动了“废油等废油脂航空生物燃料项目”,由杭州能源工程技术有限公司承担技术研发任务。 他们面临的问题是:如何将地沟油转化为可以大规模生产的航空燃料?
虽然国内各大石化企业此前都进行了生物航空燃料的研发,但大部分核心技术源自国外。 我国“地沟油”成分复杂、批次差异大,不可能根据国外经验找到标准化解决方案。
杭州能源工程技术有限公司董事长朱翠涵表示,该项目使用的“地沟油”还是广义的,包括餐饮业的废油脂、油炸食品等。
波音中国分公司工作人员透露,该项目简单来说就是将“地沟油”去除杂质,提高其纯度,转化为中间化工产品,然后基于该中间体提供一系列后续转化解决方案。产品。
“通过实验室后期的研究,这条转化路径已经接近预期。杭州开通的示范生产线主要是为了进一步寻找技术转化的途径,评估进一步放大的可能性。” 上述人员表示,前期运行测试结果表明,“这项技术完全可行”。
同济大学航空航天与力学学院教授沉海军告诉记者,通过将生物柴油在数百摄氏度的高温环境下加氢、裂解,得到不含氧气、主要成分为碳氢化合物的航空生物燃料。可以获得。 他接着分析了其中的难点:“裂解过程需要催化和高温,难点在于小批量可以在实验室生产,但大批量催化在高温下很难提高效率。石油的不完全裂解可以容易损坏飞机发动机。”
“研究过程中,我们遇到了很多技术难点,但都一一克服和解决了,当然还需要进一步优化和改进,我们正处于产业化的中间实验研究阶段。” 朱翠涵董事长告诉南都记者,他们自主研发的工艺技术路线,特点是生产过程中无三废排放,有效利用了参与反应的原料,无二氧化碳排放。
“成本控制是传统方法的两倍”
航空生物燃料已在全球1,600多个商业航班上使用,它们与原始航空燃料混合,比例从5%到50%不等。 在发达国家,“地沟油”的回收、后处理、销售已形成自己的体系地沟油可以制生物柴油,航空燃油已实现商业化生产和使用。
在我国,虽然已经攻克了技术难关,但成本高、原料来源难采集,将使“地沟油”改造举步维艰。
波音中国分公司发言人表示,目前很多实验室都在做将“地沟油”转化为生物燃料的工作,但所采用的技术成本非常高。 这个中美合作项目正在试图寻找新技术来降低成本。
上海交通大学化学工程硕士生导师蒋志东解释,“地沟油”加工的生物柴油市场上一般售价在6000元/吨,而生物柴油加工的航空煤油价格在9000至13000元之间。 元/吨,包含化学、人工等成本,成本价一般比传统意义上的航空煤油贵三到四倍。
“但通过我们的技术,成本可以控制在两倍以内。未来,我们的目标是控制在与传统航空燃油相同的成本,否则行业将不具备竞争优势。”一位人士表示。波音中国分公司新闻发言人。
与一些发达国家强制要求酒店安装“地沟油”回收系统不同,在中国,“地沟油”被随意倒入下水道,混有各种杂质,工作人员需要先像垃圾一样倒出来,然后再送去。进入下水道。 生产线进行加工。 沉海军担心,这样的收集方式会导致“地沟油”上天的前景不太乐观。
朱翠涵此前接受媒体采访时透露,到2016年左右,他的项目规模将达到1万吨,用完杭州所有的“地沟油”还不够。 还需要回收周边省市的废油脂。
“如何利用地沟油商业化生产航空燃油并使用,是中国现阶段面临的课题。” 蒋志东认为,只要成功,中国燃料工业将面临全方位的“更新换代”,“地沟油”也将成为不可或缺的糕点。
南都记者陈先玲、实习生黄一清
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