“秸稈制油”關(guān)鍵技術(shù)獲突破 千億綠色能源產(chǎn)業(yè)呼之欲出
過去,三聚環(huán)保以傳統(tǒng)化石能源與化工行業(yè)新材料與新技術(shù)服務(wù)商的角色為市場所熟知。近年來,公司積極介入以生物質(zhì)炭化技術(shù)、生態(tài)農(nóng)業(yè)與生物質(zhì)能源為代表的綠色產(chǎn)業(yè),力爭通過獨(dú)家技術(shù)創(chuàng)新和全產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢,實(shí)現(xiàn)主業(yè)再造。
日前,公司相關(guān)技術(shù)負(fù)責(zé)人表示,經(jīng)過逾5年的自主研發(fā),三聚環(huán)保在生物質(zhì)直接液化領(lǐng)域取得重大技術(shù)突破,并且已經(jīng)進(jìn)行了全球?qū)@夹g(shù)布局,已累計(jì)申請了80項(xiàng)專利,全部為發(fā)明專利,后續(xù)相關(guān)專利申請仍在進(jìn)行中。近期,公司委托中科院過程所多相復(fù)雜系統(tǒng)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成了第三方獨(dú)立重復(fù)試驗(yàn)及評價工作。
根據(jù)中科院重復(fù)試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)看,對于本次試驗(yàn)的玉米秸桿原料,約2.1噸秸桿可以生成1噸氧含量小于5%的初級生物液體燃料。第三方報(bào)告顯示,三聚環(huán)保提出的生物質(zhì)直接液化技術(shù)路線,在有效降低加工成本的同時,還可以提高油品品質(zhì)、大幅減少污水排放,對推進(jìn)生物質(zhì)直接液化技術(shù)的進(jìn)步具有重要意義。此次獨(dú)立重復(fù)試驗(yàn)所得出的結(jié)論與公司進(jìn)行的試驗(yàn)結(jié)果一致,表明該技術(shù)已經(jīng)初步具備產(chǎn)業(yè)化的條件。
通俗地說,三聚環(huán)保的生物質(zhì)直接液化技術(shù)可以高效地把秸稈、木屑、廢棄油脂等轉(zhuǎn)換為生物液體燃料。即將農(nóng)林廢棄物在催化劑的作用下,直接大量轉(zhuǎn)化成以碳?xì)浠衔餅橹鞯囊后w清潔燃料及化學(xué)品的過程。據(jù)行業(yè)人士介紹,由于相關(guān)法規(guī)要求,目前在歐洲市場,對生物質(zhì)柴油的需求旺盛。
歐美等發(fā)達(dá)國家十分重視生物質(zhì)燃料技術(shù)的開發(fā)。根據(jù)《中科院生物科技戰(zhàn)略情報(bào)》顯示,2018年5月3日,美國能源部(DOE)宣布將投入7800萬美元支持早期生物質(zhì)能源研究和開發(fā),致力于解決豐富多樣的生物資源所面臨的各種技術(shù)問題,使包括藻類、非糧能源作物(如玉米、甘蔗等)和各種廢棄物(如植物秸稈、稻殼等)在內(nèi)的各類生物質(zhì)資源更有效地轉(zhuǎn)化為更具經(jīng)濟(jì)性的生物燃料、生物質(zhì)電力和生物制品。本次資助的項(xiàng)目涵蓋四大主題,首當(dāng)其沖的是斥資2800萬美元“用于產(chǎn)品合成的生物能源工程”,旨在開發(fā)用于熱化學(xué)處理的新型催化劑、高效的生物質(zhì)轉(zhuǎn)化工藝,以降低生物燃料和生物基制品生產(chǎn)成本。
三聚環(huán)保技術(shù)負(fù)責(zé)人表示,相比現(xiàn)在主流的燃料乙醇、棕櫚油制柴油,生物直接液化技術(shù)具備原料易得、成本更低的優(yōu)勢,是真正能實(shí)現(xiàn)降低碳排放的綠色燃料。公司計(jì)劃在2018年底,主要與國內(nèi)和國際石油巨頭進(jìn)行戰(zhàn)略合作,共同推進(jìn)綠色能源和化學(xué)品的規(guī)?;彤a(chǎn)業(yè)化;未來三年建成3~5套規(guī)模在20、30萬噸級的標(biāo)準(zhǔn)化工業(yè)示范裝置的建設(shè);未來五年實(shí)現(xiàn)全面產(chǎn)業(yè)化,即建立多個標(biāo)準(zhǔn)化分布式生物質(zhì)液化工廠,實(shí)現(xiàn)不低于500萬噸的總產(chǎn)能,初步形成上下游規(guī)?;漠a(chǎn)業(yè)布局。
擁有業(yè)內(nèi)獨(dú)門技術(shù)
過去十多年以來,沿著“天藍(lán)、水清、地沃、人善”的發(fā)展理念,三聚環(huán)保以傳統(tǒng)化石能源與化工行業(yè)的新材料與新技術(shù)服務(wù)商的角色,以及績優(yōu)藍(lán)籌股的形象為市場所熟知。
基于長期的技術(shù)儲備和生物質(zhì)收儲體系建設(shè),近年來公司開始將戰(zhàn)略重心轉(zhuǎn)向市場空間更大且更可持續(xù)的綠色產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。
筆者注意到,與公司往年年報(bào)明顯不同的是,在2017年年報(bào)中,三聚環(huán)保對發(fā)展綠色產(chǎn)業(yè)做了重點(diǎn)闡述。
公司指出,生物質(zhì)綜合利用、綠色能源及化學(xué)品生產(chǎn)已取代傳統(tǒng)能源化工綜合服務(wù)成為未來發(fā)展需重點(diǎn)著力的第一大項(xiàng)。公司的目標(biāo)是通過綠色發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施,到2020年底,發(fā)展成為生物質(zhì)利用和綠色能源與化學(xué)品的全球技術(shù)領(lǐng)先者,也為公司獲得長期穩(wěn)定的收益提供可靠的保障。
從2017年報(bào)來看,公司用農(nóng)作物秸稈等生物質(zhì)綜合循環(huán)利用生產(chǎn)炭基復(fù)合肥、土壤改良劑等產(chǎn)品的業(yè)務(wù)已經(jīng)初見規(guī)模,并且給出了規(guī)?;a(chǎn)炭基復(fù)合肥的清晰路線圖。
那么,公司年報(bào)中有提及的“綠色能源”指的是什么呢?對此,筆者采訪了多位化工行業(yè)分析師,他們大多表示,此前曾在調(diào)研時聽公司方面有所提及,并表示在進(jìn)行相關(guān)知識產(chǎn)權(quán)布局。
日前,筆者筆者從三聚環(huán)保技術(shù)負(fù)責(zé)人處獨(dú)家獲悉,經(jīng)過近5年的自主研發(fā),三聚環(huán)保在生物質(zhì)直接液化領(lǐng)域取得重大技術(shù)突破,而這正是前面所提及的“綠色能源”。
6月20日三聚環(huán)保在公告中指出,最近公司曾托中科院過程所多相復(fù)雜系統(tǒng)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室就該技術(shù)開展第三方獨(dú)立重復(fù)試驗(yàn)及評價工作。所謂生物質(zhì)直接液化,是指將秸桿、木屑、廢棄油脂等農(nóng)林廢棄物,在催化劑的作用下,通過一定的溫度、壓力和工藝條件直接轉(zhuǎn)化成以碳?xì)浠衔餅橹鞯囊后w清潔燃料及化學(xué)品的過程。
據(jù)公司方面向筆者出示的中科院最新試驗(yàn)報(bào)告顯示:對于此次試驗(yàn)的玉米秸桿原料,約2.1噸秸桿可以生成一噸氧含量小于5%的初級液化油產(chǎn)品。
據(jù)公司技術(shù)負(fù)責(zé)人向筆者表示,中科院過程所經(jīng)過一番詳盡的重復(fù)試驗(yàn)及考察所得出的結(jié)果與公司此前做的試驗(yàn)結(jié)果一致,表明該技術(shù)路線有可靠的重復(fù)性。
而公司開發(fā)該項(xiàng)技術(shù)的目的是將以秸稈為代表的廢棄生物質(zhì)低成本轉(zhuǎn)化為綠色生物汽柴油、航煤等清潔油品,為解決生物質(zhì)大規(guī)模利用和能源安全開創(chuàng)出一條新途徑。通俗地說,公司的生物質(zhì)液化技術(shù)可以把農(nóng)林廢棄物等生物質(zhì)轉(zhuǎn)換為液體燃料。
“據(jù)我了解,目前業(yè)內(nèi)還沒有其他公司可以做到我們這個程度,我們采用的是自主研發(fā)的催化劑和特殊的脫氧方式,并與懸浮床技術(shù)有機(jī)結(jié)合。和目前其他生產(chǎn)生物質(zhì)燃料的主流技術(shù)路徑相比在成本上更具經(jīng)濟(jì)性?!惫炯夹g(shù)負(fù)責(zé)人向筆者表示,這項(xiàng)技術(shù)能獲得試驗(yàn)成果,緣于公司突破了高效低成本新型納米催化劑研發(fā)制備、生物質(zhì)脫氧及生成大量有機(jī)廢水等難題,“依托于公司近年來對MCT懸浮床工藝、催化劑等核心技術(shù)的積累和創(chuàng)新”。據(jù)介紹,相比其他主流技術(shù),該項(xiàng)技術(shù)在成本上獨(dú)具優(yōu)勢,“與纖維素發(fā)酵工藝、水熱裂解工藝等相比,新的技術(shù)在成本和技術(shù)成熟度上更顯優(yōu)勢?!睋?jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,運(yùn)用該技術(shù)有望在正常油價下等質(zhì)、經(jīng)濟(jì)性的替代化石資源。
公司公告顯示, 6月21日,中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會組織專家在北京召開了劣質(zhì)重油MCT懸浮床加氫技術(shù)科技成果鑒定會。鑒定委員會認(rèn)為,該成果創(chuàng)新性強(qiáng),主要技術(shù)指標(biāo)處于國際領(lǐng)先水平。標(biāo)志著我國自主研發(fā)的MCT懸浮床加氫成套技術(shù)及裝備實(shí)現(xiàn)了重大突破?!币?yàn)槲覀冋莆樟藨腋〈布夹g(shù),使得公司在生物質(zhì)直接液化技術(shù)開發(fā)和工業(yè)化應(yīng)用方面有了依托。懸浮床技術(shù)作為平臺技術(shù),將在秸稈制油技術(shù)中成為核心?!?/span>
另據(jù)介紹,針對此項(xiàng)技術(shù),三聚環(huán)保正在建立完整的知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)體系,已累計(jì)申請了80項(xiàng)專利,全部為發(fā)明專利,后續(xù)專利申請仍在進(jìn)行中。
生物液體燃料市場廣闊
隨著各國對氣候變化、節(jié)能減排的意識不斷增強(qiáng),生物質(zhì)燃料漸成新能源市場的寵兒。相比高碳排放的化石燃料,生物燃料是采用吸收二氧化碳的植物原料生產(chǎn)的,從而實(shí)現(xiàn)了大氣層的碳循環(huán)和減量化。據(jù)聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會估計(jì),地球上每年產(chǎn)生的生物質(zhì)資源總量高達(dá)1700億噸,相當(dāng)于約1000億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。如果能夠有效利用生物質(zhì)資源,完全可以在不使用化石能源的情況下,滿足全球一次能源的消耗。
根據(jù)歐盟2012年起執(zhí)行的有關(guān)規(guī)定,途經(jīng)其上空的飛機(jī)須添加一定比例的生物質(zhì)航空燃油,否則將被征收航空碳稅。而由棕櫚油制成的生物柴油在歐盟的售價可達(dá)1400美元/噸,相關(guān)生產(chǎn)企業(yè)利潤不菲。
據(jù)行業(yè)人士介紹,目前在中國沒有類似規(guī)定的根本原因是此前國內(nèi)企業(yè)尚未掌握相關(guān)低成本制造技術(shù),未來一旦國內(nèi)也出臺相關(guān)管理辦法,那么生物質(zhì)航油的市場前景將不可限量。
按照國際民航組織預(yù)測,到2020年生物航空燃油將達(dá)到航油總量的30%。如果中國未來也按照這個比例執(zhí)行,那么未來將有1200萬噸的航油需要打上“生物質(zhì)”的標(biāo)簽。
在國家層面,發(fā)展生物質(zhì)液體燃料已被納入我國中長期規(guī)劃。根據(jù)國家能源局2016年發(fā)布的《生物質(zhì)能發(fā)展“十三五”規(guī)劃》的數(shù)據(jù)顯示,截至2015年,我國生物質(zhì)液體燃料總產(chǎn)量不到300萬噸,其中燃料乙醇占比超七成,生物柴油尚處于產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期。規(guī)劃到2020年,我國生物質(zhì)液體燃料年利用量將達(dá)600萬噸,并將建立健全生物柴油產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)體系,推進(jìn)生物柴油在交通領(lǐng)域的應(yīng)用。
據(jù)公司技術(shù)負(fù)責(zé)人介紹,用公司技術(shù)生產(chǎn)的生物質(zhì)液體燃料,再經(jīng)過提煉就可以變成符合最新國標(biāo)的汽柴油、航煤等綠色燃料。而更具戰(zhàn)略意義的是,未來一旦“生物直接液化”技術(shù)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化以后,我國對進(jìn)口原油的依賴將找到替代方案。
對于這樣一項(xiàng)具備巨大市場潛力的技術(shù),一個市場會廣泛關(guān)注的問題是:在成本上是否具備經(jīng)濟(jì)性呢?
雖然相比煤制油,生物質(zhì)在生產(chǎn)上更容易反應(yīng),但長期以來,生物質(zhì)燃料始終面臨成本高企的拷問。此前國際上生物航空燃油的成本是普通航空燃油的2-3倍,如何能有效降低生產(chǎn)成本是生物質(zhì)燃油邁向更大市場需要越過的坎。
早在2009年,中國石化就啟動了生物航空燃油的研發(fā);2011年12月,中石化成功生產(chǎn)出以棕櫚油為原料的生物航空燃油;2012年10月,中石化生產(chǎn)出以“地溝油”為原料的生物航空燃油。不過據(jù)行業(yè)人士介紹,其生產(chǎn)過程用的是成本較高的加氫精制等工藝,導(dǎo)致在經(jīng)濟(jì)性上弱于化石能源,同時較為依賴政府的扶持政策。
據(jù)公司統(tǒng)計(jì),國內(nèi)農(nóng)作物秸稈總量已超過10億噸/年,其中最終焚燒處理的約40%。而公司的生物質(zhì)液化技術(shù)可以環(huán)保、高效地對這些被廢棄的資源加以利用?!皬脑囼?yàn)數(shù)據(jù)來看,用我們的技術(shù),每2.1噸玉米秸稈就能出1噸油。”技術(shù)負(fù)責(zé)人介紹,“自主知識產(chǎn)權(quán)的懸浮床技術(shù)和催化劑技術(shù)優(yōu)勢得到了充分體現(xiàn)”。
“這次試驗(yàn)我們用的是高含氧的玉米秸桿,按原料成本700元/噸計(jì)算,最終制成的成品生物柴油的成本不會超過5000元/噸,在目前國際油價70美元/桶的背景下,可以不依賴補(bǔ)貼就經(jīng)濟(jì)性地替代普通成品油。”
此外,歐洲之所以鼓勵生物質(zhì)燃油的運(yùn)用,是因?yàn)樯镔|(zhì)能源基本不增加碳排放。不過第一代生物燃料以糧食作物、油料作物為生產(chǎn)原料,這種方式存在“與人爭食”和“侵占耕地”的問題,比如,東南亞為提高棕櫚油產(chǎn)量,大量開墾林地,在其生產(chǎn)過程中增施農(nóng)藥、化肥等,間接導(dǎo)致了碳排放的增加。
據(jù)三聚環(huán)保方面介紹,鑒于目前歐洲對生物質(zhì)燃料的需求量很大,未來公司的秸稈制油將先行在歐洲市場導(dǎo)入,“歐洲目前每年的柴油消耗量是2億噸,假設(shè)其中10%為生物柴油,就有多達(dá)2000萬噸的市場需求?!?/span>
建立資源收儲體系,產(chǎn)能有望成規(guī)模
據(jù)筆者獲悉,目前三聚環(huán)保的生物液體燃料技術(shù)處于從小試到中試過渡的階段。不過公司技術(shù)負(fù)責(zé)人強(qiáng)調(diào),今后公司不會出售該技術(shù),而是通過合作來實(shí)現(xiàn)快速產(chǎn)業(yè)化。
“我們會有選擇地開展戰(zhàn)略合作。目前BP、挪威石油、殼牌等國際石油巨頭都有合作意向,此舉旨在做技術(shù)背書,并解決先期開發(fā)的資金問題?!彼硎?,“我們力爭在今年年底通過戰(zhàn)略建設(shè)一批項(xiàng)目,到2020年底先建3-5套年產(chǎn)20~30萬噸的工業(yè)示范裝置,為后續(xù)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)布局打下基礎(chǔ),隨后再利用2年時間建成5-10套年產(chǎn)50萬噸規(guī)模的大工業(yè)裝置,即在5年后規(guī)劃形成500-1000萬噸的產(chǎn)能?!?/span>
之所以有這樣的把握,是因?yàn)楣咀?017年開始,通過大舉進(jìn)軍生態(tài)農(nóng)業(yè),在秸稈生物質(zhì)資源方面已先期進(jìn)行了布局。生物質(zhì)炭化還田-土壤改良技術(shù),實(shí)質(zhì)上是公司規(guī)劃的生物質(zhì)分質(zhì)利用的一部分。通過該技術(shù)的規(guī)?;茝V,公司與縣域政府、企業(yè)合作,建立起了龐大的生物質(zhì)收儲運(yùn)體系,一方面通過炭化技術(shù)發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè),另一方面,將更大量的生物質(zhì)集中起來,為公司布局生物質(zhì)液化產(chǎn)業(yè)提供穩(wěn)定的、連續(xù)不斷的、低成本的原料。
公司2017年年報(bào)顯示,計(jì)劃到2020年底建成300-400套炭基復(fù)合肥工廠,實(shí)現(xiàn)炭基復(fù)合肥產(chǎn)能1500萬噸/年,生物質(zhì)收集運(yùn)營能力3000萬噸/年。
公司開展的秸稈炭化項(xiàng)目得到了各地政府的歡迎。該技術(shù)通過對秸稈進(jìn)行限氧炭化,生產(chǎn)生物質(zhì)炭基肥料、土壤改良劑還田,可大幅改善土壤結(jié)構(gòu),提高化肥利用率,減少農(nóng)藥用量,實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物增產(chǎn)提質(zhì),2017年被農(nóng)業(yè)部列為重點(diǎn)推介的秸稈農(nóng)用十大模式。生產(chǎn)的炭基復(fù)合肥在全國糧食主產(chǎn)區(qū)歷經(jīng)10年以上大規(guī)模種植試驗(yàn),平均增產(chǎn)10%以上,籽粒粗蛋白提高10%左右,每畝增收200元左右,抗病蟲害能力增強(qiáng),重金屬降低效果明顯,土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)得到改善,是目前秸稈利用工業(yè)化程度最高、生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益俱佳的解決方案,也是利用先進(jìn)的工業(yè)化技術(shù)支持農(nóng)業(yè)建設(shè)的代表。
2014年8月,該技術(shù)已被國家發(fā)展改委列入33項(xiàng)關(guān)鍵低碳技術(shù)目錄,2017年4月被農(nóng)業(yè)部列為秸稈資源化利用十大模式之一。在黑龍江、內(nèi)蒙古、新疆、江西等18個省的示范和應(yīng)用,農(nóng)作物增產(chǎn)效果顯著,目前項(xiàng)目已在全國大面積快速推廣建設(shè)。截止至今年5月,公司在全國共對接405個縣市,成立項(xiàng)目公司162個。
有行業(yè)分析師認(rèn)為,目前三聚環(huán)保的經(jīng)營模式主要針對傳統(tǒng)能源行業(yè)進(jìn)行技術(shù)輸出,在生物質(zhì)燃料大規(guī)模產(chǎn)能建成后,能為公司持續(xù)性地貢獻(xiàn)利潤,公司的經(jīng)營模式也將隨之發(fā)生重大變化。據(jù)公司估算,以1噸生物質(zhì)液體燃料為三聚環(huán)保公司實(shí)現(xiàn)盈利1000元的保守計(jì)算,5年后該項(xiàng)業(yè)務(wù)500萬噸的產(chǎn)能規(guī)模,即有望為公司貢獻(xiàn)新增利潤50億元。
高質(zhì)化利用農(nóng)林廢棄物,將成為鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的重要抓手。在公司開展的秸稈炭化項(xiàng)目中,很大一部分項(xiàng)目落戶在國家級貧困縣中。“因?yàn)樨毨Эh主要以農(nóng)業(yè)為主,經(jīng)濟(jì)工業(yè)貢獻(xiàn)值較小,但農(nóng)林資源豐富,這恰好是實(shí)施綠色產(chǎn)業(yè)的絕佳地區(qū)?!惫居嘘P(guān)人士表示。
以國家級貧困縣內(nèi)蒙古科右前旗為例,2017年,三聚秸稈利用扶貧工程在內(nèi)蒙古興安盟科右前旗全面得到驗(yàn)證??朴仪捌鞇鄯拍烈黄?萬噸炭肥廠項(xiàng)目,直接用工150名建檔立卡貧困人口,臨時用工超5000人次。實(shí)踐證明,使用三聚炭肥,每畝可實(shí)現(xiàn)效益增收254.6元,5萬噸炭肥可實(shí)現(xiàn)效益增收3.2億元。
“我們建立起來的生物質(zhì)收儲體系,將更多的生物質(zhì)資源用于未來建設(shè)的生物質(zhì)液體燃料工廠,這將大大提高資源的利用價值,推進(jìn)鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的實(shí)施”。(據(jù)每日經(jīng)濟(jì)新聞)
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