镇海炼化:让“地沟油飞上天”

日前，中石化镇海炼化正式获得中国民航局颁发的生物航煤适航证书——技术标准规定项目批准书项目单，标志着中国首套生物航煤工业装置产出的首批规模化生物航煤即将飞向蓝天，中石化镇海炼化生物航煤将向整个民用航空市场销售。

众所周知，在过去很长一段时间里，地沟油成为政府监管餐饮行业的重点。而生物航煤是以可再生资源为原料生产的航空煤油，原料主要包括餐饮废油等动植物油脂。也就是说，地沟油已经可以变废为宝了。而且与传统石油基航空煤油相比，生物航煤全生命周期二氧化碳排放最高可减排50%以上。

中国民航局今年印发了《“十四五”民航绿色发展专项规划》，明确提出要以实现碳达峰、碳中和目标为引领，推动可持续航空燃料发展，推动民航发展全面绿色转型。

先驱的探索

为响应国家节能减排号召，早在2006年，中石化石油化工科学研究院就开始了研发生物航煤的探索。

2009年，中石化正式启动生物航煤研发。镇海炼化主动请缨，承担起“绿色航油”的孕育重任。由中石化系统内的镇海炼化、石油化工科学研究院、工程建设公司、经济技术研究院等4家单位组成的项目组随即成立。

2011年，中石化成功开发出具有自主知识产权的生物航煤生产技术。同年12月，在镇海炼化杭州石化生产基地生产出生物航煤产品“1号航煤”。

2014年，中石化取得了国内第一张生物航煤适航证。

2015年3月21日，加注中石化1号生物航空煤油的海南航空HU7604航班波音737-800型客机，搭载156名乘客和8名机组人员于8:20从上海虹桥机场起飞，经过两个半小时的飞行后，于10:50平稳降落在北京，标志着中国自主研发生产的1号生物航煤首次商业载客飞行取得圆满成功。中国由此成为世界上少数几个拥有生物航煤自主研发生产技术并成功商业化的国家，中石化也成为国内首家拥有生物航煤自主研发生产技术并成功投入商业化应用的企业，填补了国内空白。

中石化本次用于商业载客飞行的生物航煤是以餐饮废油为原料生产，并以1：1的比例与普通航煤调和而成。飞行结束后，执飞机长蒲明表示：“今天的飞行很顺利，飞行体验和以往相比没有差别，很高兴能够执飞本次航班，见证中国民航和环境保护事业具有里程碑意义的时刻。”

2020年8月，中国首套生物航煤大型工业化装置在镇海炼化建成，设计加工能力为10万吨，采用中石化自主知识产权的生物航煤生产技术（SRJET），装置以餐饮废油为原料，今年6月产出首批纯生物航煤600多吨。若该装置满负荷运行，一年基本能消化掉一座千万人口城市回收来的“地沟油”。

值得一提的是，生物航煤和石油基航煤的原料在组成上区别很大。石油主要由碳、氢两种元素组成，含氧量低于0.1%；而用使用过的烹饪用油即地沟油作为原料生产生物航煤，最大的难点在于地沟油含有大量脂肪酸类化合物，其含氧量高达10%—15%，与传统的原料相差超过100倍。氧分子直接影响炼化装置催化剂的活性和稳定性。此外，地沟油中还含有硫、氯、金属元素等各类杂质，都要一一去除。

因此，加氢精制是炼油过程中脱氧、去杂质的重要技术手段。但生物油脂含氧量多，要加的氢也成倍增加。这就导致加氢精制过程中产生的总热量巨大，造成反应器温升过大，最高温累计可达500℃以上，远超反应器的承受力。

“控制反应温度的方法没有前车之鉴，只能大胆地去闯！”中石化石油化工科学研究院加氢催化剂研究室主任杨清河说，他们的研究人员基本上天天泡在实验室，为一些技术细节反复做实验，直到结果出来才休息，“确实有一夜愁白头的时候”。

最终，他们创新研发出专用催化剂和工艺，使得催化剂的脱氧活性、选择性和氢耗可调，反应器温升得到有效控制，并经过工业规模装置示范验证。

“此次拿到适航证书，意味着镇海炼化生物航煤将可以向整个民用航空市场销售。”镇海炼化公司代表、党委书记莫鼎革说，在攻克技术难关的基础上，镇海炼化下一步将不断拓展市场，拓展供应链，构建生物航煤“全产业链”。此前，镇海炼化已获得外方认证机构SCS颁发的亚洲首张全球RSB可持续航空燃料认证证书，拿到了国产生物航煤进入国际市场前的关键通行证。

全球趋势

生物航煤作为航空领域碳减排的重要实现途径备受各国关注。根据IATA 统计，从 2008 年至今，全球已有超过 45 家航空公司、37万架次航班使用了生物航煤。

业内专家表示，生物航煤与传统石油基航空煤油相比，具有很好降低二氧化碳排放的作用。同时，生物航煤与石油喷气燃料调和性好，杂质含量低。

实际上，生物航煤的减排优势早就得到了国际社会的认可，成为全球航空燃料绿色发展的重要方向。一些欧美国家从2008年开始开展生物喷气燃料示范飞行。

早在2008年，英国维珍大西洋航空的一架波音747客机就采用与传统燃料混合的生物燃料，成功从英国伦敦飞往荷兰阿姆斯特丹。

2011年，全球燃油标准机构批准了生物航煤在民用航空领域的应用。随即德国汉莎航空执飞生物航煤定期航班，并持续了半年之久。

2015年，通过每年向用户提供250万升含50%生物航煤的航空燃料，挪威奥斯陆机场成为全球首个定期供应生物航煤的枢纽机场。

目前，国外生物航煤的发展重点已从原材料生产、加工工艺研究转向了商业应用，开展了大量试飞和应用推广工作。数据显示，截至2020年底，使用生物航煤的商业飞行已超过10万次；美国、瑞典、挪威的5个机场已实现生物航煤的常规加注，8个机场进行了生物航煤的批次加注。去年12月，美国联合航空顺利实现采用100%可持续航空燃料的首次客机运营，航线从芝加哥奥黑尔国际机场（ORD）到华盛顿里根国家机场（DCA），被不少媒体认为是航空史上的一大壮举。

据了解，2019年，全球生物航煤产量仅22吨，而商业航线全年的航煤用量则达到3亿吨，占比尚不足0.1%。有业内人士预测，即使所有已知的生物航煤开发项目全部落地，其供应量也只能达到2030年预计全球航煤需求的1%左右。