“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(chǎng)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(zhēng)通過獨(dú)家技術(shù)創(chuàng)新和全產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢(shì)，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(qǐng)了80項(xiàng)專利，全部為發(fā)明專利，后續(xù)相關(guān)專利申請(qǐng)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(píng)價(jià)工作。
根據(jù)中科院重復(fù)試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)看，對(duì)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(jí)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(shí)，還可以提高油品品質(zhì)、大幅減少污水排放，對(duì)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(chǎng)，對(duì)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(shì)，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(jí)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(gè)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(jī)優(yōu)藍(lán)籌股的形象為市場(chǎng)所熟知。
基于長期的技術(shù)儲(chǔ)備和生物質(zhì)收儲(chǔ)體系建設(shè)，近年來公司開始將戰(zhàn)略重心轉(zhuǎn)向市場(chǎng)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(duì)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(duì)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(shí)聽公司方面有所提及，并表示在進(jìn)行相關(guān)知識(shí)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(píng)價(jià)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(duì)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(jí)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(gè)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。”公司技術(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(duì)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(shì)，“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(shì)?！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(jià)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(huì)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(huì)。鑒定委員會(huì)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(tái)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(duì)此項(xiàng)技術(shù)，三聚環(huán)保正在建立完整的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)體系，已累計(jì)申請(qǐng)了80項(xiàng)專利，全部為發(fā)明專利，后續(xù)專利申請(qǐng)仍在進(jìn)行中。
生物液體燃料市場(chǎng)廣闊
隨著各國對(duì)氣候變化、節(jié)能減排的意識(shí)不斷增強(qiáng)，生物質(zhì)燃料漸成新能源市場(chǎng)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(huì)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(jià)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(tái)相關(guān)管理辦法，那么生物質(zhì)航油的市場(chǎng)前景將不可限量。
按照國際民航組織預(yù)測(cè)，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(gè)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(duì)進(jìn)口原油的依賴將找到替代方案。
對(duì)于這樣一項(xiàng)具備巨大市場(chǎng)潛力的技術(shù)，一個(gè)市場(chǎng)會(huì)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(chǎng)需要越過的坎。
早在2009年，中國石化就啟動(dòng)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(shí)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(duì)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(shí)產(chǎn)權(quán)的懸浮床技術(shù)和催化劑技術(shù)優(yōu)勢(shì)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(huì)超過5000元/噸，在目前國際油價(jià)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?！?/span>
此外，歐洲之所以鼓勵(lì)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(zhēng)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(duì)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(chǎng)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(chǎng)需求?！?/span>
建立資源收儲(chǔ)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(huì)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(huì)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(zhēng)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(shí)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(chǔ)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(duì)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(gè)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(duì)接405個(gè)縣市，成立項(xiàng)目公司162個(gè)。
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(duì)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(jí)貧困縣中?！耙?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(jí)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(shí)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(chǔ)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(jià)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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