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燃料乙醇進入2.0時代
——專訪科萊恩生物燃料及衍生品全球總監Markus●Rarbach博士

2018-03-13 06:58:26陸曉如
中國石油石化 2018年2期
關鍵詞:生物生產

○ 文/本刊記者 陸曉如

中國的生物燃料乙醇市場是一個高速增長的市場,今后將進入發展快車道。

“穩定1代,發展1.5代,推動2代。”這是我國正在推進的燃料乙醇政策。

隨著能源安全和環境問題日益成為制約可持續發展的焦點問題,越來越多的國家加快了開發綠色可再生能源的步伐。其中,生物燃料乙醇以其具有的可再生、環境友好、技術成熟、使用便捷、易于推廣等綜合優勢,成為替代化石燃料的理想汽油組分。

2代燃料乙醇有什么優勢,又是否存在劣勢?國外同行如何看待中國的燃料乙醇市場?如何看待中國纖維素乙醇生產的前景?帶著這些問題,本刊記者專訪了全球領先的特種化學品制造商科萊恩(Clariant)生物燃料及衍生品全球總監Markus Rarbach博士。

2代●PK●1代

中國石油石化:Markus Rarbach博士,您好!您認為2代生物燃料乙醇最突出的優勢是什么?

Markus Rarbach:對于所有的化學品,業界有一個共同的目標,就是始終追尋可持續發展。在力求不斷提高生產效率的同時,應該盡可能地使用天然可再生的原料。

目前,工業化生產的1代生物燃料乙醇是以玉米、小麥等糧食作物為原料。這常常會與糧食安全產生矛盾。而1.5代以木薯等非糧為原料,種植它們又會產生與糧爭地的問題。從長遠來看,二者皆具有規模限制和不可持續性。

2代生物燃料乙醇利用麥秸稈、玉米秸稈、高粱秸稈、稻草、甘蔗渣等各種農業殘渣廢棄物生產纖維素乙醇,不同于1代糧食乙醇與人爭糧,也不同于1.5代非糧乙醇與民爭地,又可減少焚燒秸稈對空氣造成的污染,可以說一舉數得。

美國業界普遍認為,目前生產纖維素乙醇成本為0.8~1美元/升。在纖維素燃料乙醇實現商業化生產之后,預計生產成本在0.53美元/升左右,稍低于目前的玉米乙醇價格。如果玉米等糧食作物的價格繼續上漲,纖維素乙醇實現量產之后的價格極具競爭力。

中國石油石化:纖維素乙醇生產的優勢在于原料,那它有什么劣勢嗎?

Markus Rarbach:纖維素乙醇生產的優勢在于原料,劣勢也在于原料。

農作物秸稈由大量的有機物和少量的無機物和水組成。有機物的主要成分是纖維素類的碳水化合物,此外還有少量的粗蛋白和粗脂肪。而主要成分纖維素類的碳水化合物化學性能穩定,因而迄今為止,農業廢棄物幾乎很少用作生產生物燃料的原料。直到今天,秸桿中含有的豐富糖類物質仍未被廣泛利用。

燃料乙醇將大行其道。

利用農作物秸稈生產生物燃料乙醇,其技術關鍵點在于實現纖維素類的碳水化合物的水解,而水解對生物催化酶的要求較高。而中國目前的酶生產水平較為落后,因此成本仍相對偏高。有數據顯示,中國用秸稈生產燃料乙醇的成本在5600 元/噸左右,而糧食乙醇的成本為4000~5000元/噸。

正因為原料轉化有一定的難度,因此生產纖維素乙醇的前期投資較大。有數據顯示,在生產規模相同的條件下,纖維素燃料乙醇需要的投資是玉米燃料乙醇的七八倍。

市場前景看好

中國石油石化:您如何看待中國的生物燃料乙醇市場?

Markus Rarbach:中國的生物燃料乙醇市場是一個高速增長的市場。中國政府和中國人民在可持續發展方面設立了遠大的目標。生物燃料乙醇對實現這個目標意義重大。

我們認為,中國的可持續發展包括三大支柱:一是能源有效利用,二是環境保護,三是農業產品合理應用。

中國不斷提出能源向綠色可再生能源轉型,減少化石能源的依賴,緩解原油進口的依賴。生物燃料乙醇是綠色能源,具有可再生、環境友好、使用方便等綜合優勢,成為替代化石燃料的理想汽油組分。

中國政府越來越關注環境保護。簽署了《巴黎協定》,制定了包括減少汽車尾氣排放、降低城市霧霾,減少溫室氣體排放、實現碳減排,提升油品質量等相關目標。生物燃料乙醇對環境友好,無疑對環境保護大有益處。

在農業方面,中國政府承諾要推動農村進一步發展,同時提升農業產品的有效利用。2代生物燃料乙醇利用秸稈等為原料生產,可提高農業產品的利用率。

2017年9月,中國政府發布了《關于擴大生物燃料乙醇生產和推廣使用車用乙醇汽油的實施方案》,到2020年要在全中國推廣使用車用乙醇汽油。據我們了解,中國目前汽油年消費量約為1.2億噸,按乙醇汽油E10理論核算,年約需1200萬噸乙醇。這僅僅是中國乙醇汽油的需求量,而生物燃料乙醇在工業溶劑以及其他化學工業也有廣泛的需求,因此市場潛力巨大。

中國石油石化:您對中國發展纖維素乙醇有什么建議嗎?

Markus Rarbach:中國是一個農業大國,生產多種多樣的農產品。有數據顯示,中國每年都會產生將近8億噸的各種秸稈。除去用于造紙、飼料、造肥還田及收集損失外,經過理論化計算,利用剩余的秸稈作為原料,可以為中國市場提供大約1.5億噸的纖維素乙醇燃料。

中國生產纖維素乙醇的原料優勢非常明顯。但中國地域廣大,如何把秸稈低成本的回收、運輸到工廠是個切實需要解決的問題。不過,現在中國農產品集中單一化種植程度越來越高,同類農產品殘余物質的集中度不斷提高。同時中國有一個非常高效的農產品交易平臺、交易體系和運輸體系。利用這個體系來進行農產品殘余物質,比如秸稈的運輸是完全可能的。同時,中國政府提出推廣生物燃料技術,同時也在建立和完善整個運輸體系,給原材料供應提供一個完整的運輸鏈。

纖維素燃料乙醇是中國近年來力推的生物質能源利用項目。中國《關于擴大生物燃料乙醇生產和推廣使用車用乙醇汽油的實施方案》提出了大力發展纖維素燃料乙醇等先進生物液體燃料。到2020年,要實現先進生物液體燃料創新體系初步構建,纖維素燃料乙醇5萬噸級裝置實現示范運行;到2025年,力爭纖維素乙醇實現規模化生產,先進生物液體燃料技術、裝備和產業整體達到國際領先水平,形成更加完善的市場化運行機制。國家層面的發展導向明確,并給予政策支持。相信中國生產纖維素乙醇將步上快車道。

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