业界齐聚西安共商能源化工发展新思路

中化新网讯 10月27-29日,来自部分科研院校及行业的专家学者,企业家及技术人员近200名代表齐聚陕西西安,共同出席由上海新佑新能源技术有限责任公司、上海竣铭化工工程设计有限公司主办的2024第六届新佑能源技术年会,共商能源化工领域的发展新思路,为“低碳”政策下能源化工产业出谋划策。

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新佑能源董事长韩保平介绍说,会议旨在聚焦绿色生物液体燃料、低阶煤分级分质清洁高效利用、废弃资源循环利用等创新技术,以及能够改造炼化等领域的现有装置,使其能更好应对市场和政策变化的改造技术。通过对这些创新技术的分享与讨论,以及对实际应用案例的分析,让能源化工企业在“产业升级、可持续发展”等核心课题上获得更多更优化的解决方案,从而使企业拥有更强的市场竞争力。

中国石油大学(华东)化学化工学院教授孙昱东介绍说,煤、石油、天然气和生物质是最传统的能源物质,前三项均属于不可再生能源,是由远古生物质埋藏在地下经过漫长的地球化学演化而来的,储量有限,随着人类的不断开采利用,终有枯竭的一天。生物质是指大气中的CO₂通过光合作用而形成的各种有机体,包括所有的植物、微生物以及以植物、微生物为食的动物及其生产的废弃物,其能量来源于太阳能,具有即用即得循环利用的特点。

孙昱东指出,随着现代农业和园林绿化业的快速发展,全世界每年产生数千亿吨的秸秆、园林修剪废弃物等农林生物质,这些农林废弃物所蕴藏的能量,约相当于目前石油消耗的20-30倍。随着国家农林废弃物禁烧政策的实施,如何有效利用这些农林废弃物,成为当前面临的一个重要问题。

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中国石油大学(华东)化工学院与上海竣铭化工工程设计有限公司共同研发的“废弃生物质缓和加氢制备生物燃料技术”,以不同来源的农林废弃物为原料,在临氢与催化剂共同作用下,可以在比较缓和的条件下将废弃生物质转化成液体油品和气体产品。研究发现,根据废弃生物质的来源和性质不同,其转化率在65%-95%之间;液相产物收率在45-70%之间,可以作为优良的汽柴油调和组分,也是未来极具潜力的生物航煤的理想组分;气体主要由C1-C4烃类组成,可以作为气体燃料或重要的基本有机化工原料。

 孙昱东指出,生物质来源于大气中的CO,液化产物燃烧后再生成CO,形成CO的良性循环,不会增加空气中CO的含量,符合目前的“双碳”政策,还解决了农林废弃物利用难的问题,初步经济评价表明,该技术具有良好的社会效益和经济效益。

 据了解,可持续航空燃料(简称SAF)是以可再生资源或废弃物为原料制成的航空燃料,全生命周期减排效果显著,可与现有航空器和民航基础设施良好兼容。我国从今年9月19日起,启动可持续航空燃料应用试点,国航、东航、南航从北京大兴、成都双流、郑州新郑、宁波栎社机场起飞的12个航班将正式加注SAF。就是旨在以实际行动落实党中央、国务院决策部署,统筹推进我国可持续航空燃料发展,更好促进民航业绿色低碳发展。

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北京航空航天大学副研究员,博士生导师邱天在会上作报告。介绍了什么是可持续航空燃料,以及各种可持续航空燃料对于航空业的适应性。而在所有的可持续燃料方案中,尤以SAF是为最优选。由于航空器对安全性要求非常高,而现代航空器,尤其是第四代民航客机是现有装备体系下最稳定、最安全的。所以,不改变现有的装备设计的可持续燃料方案(也即SAF),对于现有航空业才是最优解。再从适航认证层面看,目前国际上的SAF认证标准的话语权,主要掌握在美西方国家手里,且其有相当完备的知识产权体系作为保障。

 由于目前国内SAF的适航认证体系,缺失了部件试验和整机试验,导致国内生产的SAF虽然在理化指标上符合了欧美制定的生物航煤标准,但是并不能保证油品的适航安全性。而这两相试验正是目前我们被欧美“卡脖子”的关键所在。从油品使用,也即,适航安全性层面来看,根据相关报告,使用100%的HEFA路线SAF,会使得发动机点火边界收窄30%;使用100%FT路线SAF,燃烧室出口最高温度大幅上升,热端部件的寿命降低一半。这两种存在安全隐患的SAF,无法100%用于航空领域。

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在这样的大环境下,建立我国自主的SAF工艺路线,并同时建立包括部件试验及整机试验的SAF认证体系,就成为了当务之急。中国民航局已下拨专项资金,用于建设自主SAF认证体系。对此,北航、民航大学与新佑能源展开深度合作,以新佑能源现有的技术体系为基础,建立自主生物质(农林废弃物等)直接加氢生产SAF技术路线标准及产品标准。在SAF这一项万亿产业领域内,同时建立自主可控的“裁判员”与“运动员”标准,增强我国民航国际话语权,是目前北航、民航大学、新佑能源以及各个合作单位正在全力以赴达成的目标。

 上海竣铭设计公司工艺工程师方丽介绍说,中国每年生产的农业秸秆、谷物壳皮等生物质就高达7亿吨,扣除各种已利用部分,尚有近5亿吨有待开发利用,相当于2亿~2.5亿吨标准煤;更有庞大的林业废弃生物质资源可以利用。

 据了解,2022年,我国出台了一系列政策推动生物能源产业向先进生物燃料产业升级,特别是“十四五”相关规划指出了生物能源产业发展重点。在品类上大力发展纤维素乙醇、生物柴油、生物航空煤油等非粮生物燃料。在应用模式上,提出鼓励开展电、LNG等多联产技术。

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方丽表示,在中国“双碳”战略目标下,如果能够高效地将这些生物质转化为能源,将有望取得环境保护和新能源开发的双赢。生物质清洁高效利用技术,就是充分利用植物碳源,生产生物燃油、化学品,实现碳循环,是实现“双碳”目标的重要途径。

 为推动生物能源产业健康发展,上海竣铭设计公司开发了生物质制取化学品成套技术FLEXEUU®,不但可以将生物质转化为生物柴油或生物航煤等液相产品,更实现了绿色电、蒸汽、LNG、氢气等的多联产。该技术不但符合国家的“30,60”政策,对现有企业也是其降碳和节能的好技术手段。更重要的是生物液体燃料与化石燃料的调和销售,也是国家税务减税鼓励政策之一。该技术效益可观,投资回收期3年左右,相对较短。同时与现有企业的炼油化工装置结合,增加原料多样性,提高企业抗风险能力,对现有企业利处更大。FLEXEUU®技术还可以优化现有加氢装置,如劣质油加氢装置,可通过增加生物质预处理而加工生物质原料,生产生物柴油或生物航煤,提高经济效益。对于有劣质油固定床加氢装置的企业,也可以增加预处理来对装置进行优化改造。

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 方丽指出,生物燃料与化石燃料的深度融合,可降低生物液体燃料项目投资及产品成本,实现能源互补、投资互补、效益互补,实现生态文明、能源革命、低碳经济、美丽乡村、气候变化、碳中和重大战略目标。




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