原料“地沟油”(右)和使用其制取的成品生物柴油(左)
随着荷兰皇家航空公司一架使用“地沟油”提炼物为燃料的客机于6月29日飞上蓝天,“地沟油”再次成为舆论的焦点。但这一次,它却一改声名狼藉的形象,转而变为受人追捧的可再生能源原料。那么,究竟“地沟油”是如何转化为燃油的?“地沟油”加工提炼的生物柴油会对我们的生活产生哪些影响?我国相关产业的发展还存在哪些亟待解决的问题?就此,记者采访了专家。
技术坎儿已经突破变身燃料条件成熟
辽宁日报:6月29日,一架以“地沟油”提炼物为燃料的荷航飞机成功执飞,引起大家的关注。很多人不禁感到惊奇,原来“地沟油”还可以变身燃料。在全世界能源紧张的今天,如果可以把声名狼藉的“地沟油”变废为宝,可真是一举两得的好事。肖教授,请问我国是否也有这方面的研究?
肖波:实际上,我国对“地沟油”的提炼、加工技术早在10多年前就已经问世,虽然研发晚于国外,但目前一些技术,尤其是在“地沟油”转化生物柴油方面,已经比较成熟。
辽宁日报:哦?那么,被人们视为“公害”的“地沟油”是如何转化为生物柴油的呢?
肖波:首先,我们要将收集在一起的“地沟油”原材料进行预处理。我国“地沟油”来源广且分散,具有含水分高、固体杂质多、酸值高的特点。针对这样的特点,在“地沟油”制取生物柴油的过程中,一般要先经过除水、机械除杂、除酸、脱色等预处理。
其中,除水与除酸可以说是预处理过程中的重头戏。
去除水分是通过加热蒸馏的方法进行的。即将经过初步处理的“地沟油”加热并控制在105℃左右,并持续搅拌至没有水蒸气气泡冒出为止。在工作人员测定水分含量符合要求后,停止加热,等待进行后续处理。
除酸的过程与除水不同,是通过萃取分离“地沟油”中的油脂与游离脂肪酸(生产生物柴油的重要物质)。我们首先使用热的甲(或乙)醇溶液同时溶解油脂和脂肪酸,然后再降低整个混合液的温度,这时,由于油脂溶解度因温度降低而下降,从溶液中析出了,而我们想要与之分离的脂肪酸却留在了混合溶液中。
辽宁日报:接下来,我们是否就可以对初步提纯的“地沟油”进行转化了?
肖波:是的。比较成熟的生物柴油制造工艺有很多,大体分为酯交换法和加氢裂化法两类,方法各有千秋。
国内目前提炼生物柴油的方法多采取酯交换法。简单说来,就是将“地沟油”中的酯与醇在催化剂作用下生成另一种可供我们利用的新的酯与醇的方法。
而刚才提到的荷航飞机使用的燃料,则是由加氢裂化法转化的。这种工艺与酯交换法不同的关键一步,是要使初步处理过的“地沟油”受到持续的氢气压力的作用。这样可以改变其化学组成结构,使其成为“可再生飞行燃料”。需要注意的是,荷航加工提炼的飞机燃料用油仅限于炒菜后剩下的植物油。
使用“地沟油”燃料的荷兰皇家航空公司飞机
环保坎儿不成问题对环境危害非常小
辽宁日报:如此看来,“地沟油”转化为生物柴油不仅技术完备,而且方法多样。然而,可能不少人存在疑问,用“地沟油”加工提炼的生物柴油有石化柴油“给力”吗?
肖波:确实,从成分上看,石化燃料主要是烃类复合物,而 “地沟油”等转变的生物柴油主要成分是脂肪酸甲酯。二者性质存在区别。
“地沟油”加工提炼的生物柴油含氧量高于石化柴油,在燃烧过程中所需的氧气量较少,燃烧、点火性能优于石化柴油;安全性高,有利于运输、储存;不含具有致癌性的芳香族烃类成分,并不含硫、铅、卤素等有害物质;不含石蜡,低温流动性好,适用区域广泛;可降解性更强,生物降解率高达98%,而且降解速度是石化柴油的2倍。
所以,总体来说“地沟油”加工提炼的生物柴油是一种十分值得深入开发、广泛使用的可再生能源。
辽宁日报:可以想象,如果将“地沟油”做有益的转化,会对我们的生活产生很多影响。
肖波:是的,最直接的影响就是“地沟油”“流毒”于社会的机会大大减少了。 “地沟油”在聚集过程中会发生水解、氧化、缩合、聚合、酸度增高等变化,产生游离脂肪酸、脂肪酸的二聚体和多聚体、过氧化物等对人体有毒有害的物质。如果我们将其转化为资源,可以说从源头上消灭了一害。
据统计,中国每年的动植物油消费总量大约是2250万吨,而近一半会成为废油被倒掉,即一年有1000多万吨“地沟油”产量。数量如此庞大的“地沟油”如果可以转化为有益资源,产生的经济效益实为可观。
从环保角度讲,如我刚才所说,“地沟油”加工提炼的生物能源含有的有害物质少,首先对环境的危害就小,而且其降解能力强,很容易回归物质自然循环。
以“地沟油”等废弃油脂为原料,还会大大降低社会对石化能源的依赖,减少石油的进口量,改变能源利用格局,对能源价格和国家能源安全都有益。
成本坎儿还是不小要过需有政策扶持
辽宁日报:在荷航飞机成功执飞后,后续报道称该飞机使用的“地沟油”燃料价格是普通飞机燃油的3倍。这引出了一个问题“地沟油”燃料的价格是否会成为这项技术广泛应用的障碍?
肖波:是的,目前生产生物柴油面临着成本过高、原料资源不足的困境。生物柴油的生产成本75%以上来自于原材料成本。采用廉价原料及提高转化率,从而降低成本是生物柴油能否实现工业化的关键。
以我国为例,目前我们的生物柴油年生产能力超过300万吨,由于原料的供应不足,实际产量只有30万吨左右。但作为生物柴油企业主要生产原料的“地沟油”资源总量却很有限,并且面临着与日化行业、不法食用油加工企业争抢原材料资源的问题,使得“地沟油”价格水涨船高,以至于有些生物柴油企业不得不停产。
比如2007年五六月份,以“地沟油”为主的废油突然开始涨价,升至每吨5300元,一些残渣油更是每吨高达6000元,而企业生产出来的生物柴油每吨只能卖到6000元左右,利润空间几乎为零。不仅原料成本增加了,税收和推广费用也成了企业的负担。由于收购“地沟油”很难得到增值税发票,这部分的税负全由企业承担,加上生物柴油定价受到抑制,又得不到国家的大额补贴,仅靠生产销售生物柴油,企业难免陷入困境。
辽宁日报:除成本问题之外,我们还面临哪些困难?
肖波:“地沟油”收集难,是我们遇到的问题之一。如收集“地沟油”时缺乏捞取、运输等专业现代化配套工具。而且,多数生产“地沟油”的餐馆隔油池附近道路狭窄,即便有专业工具也施展不开,只能靠人工捞取。同时,我们还缺乏全国范围内“地沟油”收集系统和回收机制,许多小餐馆仍然将大量废弃食用油脂直接排入下水道,造成严重的环境污染和资源浪费。
还有,“地沟油”制取生物柴油的产业链短,缺少科研投入,能够为生产者带来利润的下游产品研制和开发严重不足,已开发和应用的产品少。比如从“地沟油”中提炼出的脂肪酸甲酯 (一种用途广泛的表面活性剂原料)和甘油 (可用作干燥剂、润滑剂等)目前还不具备大规模再加工利用的条件。生产企业多是把脂肪酸甲酯作为溶剂等销售以增加利润,并没有进行深加工。甘油也多转售到甘油精炼厂,精制为普通甘油、医药甘油等销售,有些厂家甚至不生产甘油产品。
而且,我国“地沟油”加工提炼产业还存在与科研结合不紧密,产品质量不高,企业拥有自主知识产权的成果、新技术不多,产业化开发应用技术单一等问题。
不过,我们应当看到,国家对于废弃动植物油生产纯生物柴油项目的扶持力度正在逐渐加大。继去年年底财政部、国家税务总局联合下发通知,对利用废弃动植物油脂生产的纯生物柴油免征消费税之后,近日又再次下发通知,正式将包括“地沟油”等在内的废弃动植物油生产纯生物柴油纳入免征消费税的适用范围。
明确划定免征范围,起到了鼓励企业将废弃动植物油转化为工业用油的作用,另一方面还能有效防止“地沟油”流入食品行业。这是一个积极的信号,意味着国家认识到生物柴油的经济技术可行性是很强的,有着广阔的发展前景。
我们希望国家进一步加快制定扶持这个产业发展的政策,加大补贴力度,加紧出台生物柴油产品标准,规范生物柴油市场推进程序,使这个产业早日成熟壮大起来,实现环保与社会效益的双赢。