废弃食用油制备生物柴油新展望

　　□白浩然 

　　近日，中国科学院兰州化学物理研究所的科研人员利用废弃食用油制备生物柴油的技术获得国家发明专利。与国内同类技术相比，该技术主要采用废餐饮食用油为原料，复合催化剂一步反应，反应温度降低到60℃，工艺过程简单，反应周期短，反应温度低，能耗低，且生物柴油收率高达92%。利用该项技术制备的生物柴油可直接替代柴油，也可与柴油按一定比例添加使用，具有优良的环保性能和可再生性。使用该项技术生产出的生物柴油的柴油机，不需作任何改动或更换零件。 

　　据中科院兰州化物所包鹏副研究员介绍，早在2006年，该课题组就已经完成了废餐饮食用油生产生物柴油500升规模的中试研究，其设计产能规模为1万吨/年生物柴油，投资利润率为31%，投资利税率为46%。若该技术得到推广，依托大中城市建设多套废餐饮食用油为主原料的生物柴油生产装置，可解决废餐饮食用油回收问题，此外还可辐射周边地区，对西部可再生能源市场是一个有益的补充。 

　　据统计，我国每年消耗植物油1200万吨，大中型城市餐饮业产生废弃食用油达到500万吨，榨油厂直接产生下脚酸化油250万吨。依目前的石油价格计算，利用我国的餐饮废油、榨油厂油脚、库存过期油料和林木油果等价格合理的原料，可以支持大规模的生物柴油产业。有专家指出，每个城市建一套生物柴油示范装置，产能控制在万吨级规模，以消化回收的废餐饮食用油，不但能产生巨大的经济效益，而且还使油脂废弃物得以利用，变废为宝，使得废弃餐饮食用油有了一个合法流向，有效降低了排放后对环境的污染及不法分子加工后再次返回餐桌的风险。 

　　广阔的前景 

　　随着石油资源的短缺，生物柴油作为一种来源稳定的可再生清洁能源,其突出的环保性和可再生性一直以来受到世界发达国家的关注，尤其是资源贫乏国家的高度重视，成为很多国家积极开展的研究课题。 

　　德国是生物柴油利用最广泛的国家，每年生产和消费生物柴油110万吨，占世界总消费量210万吨的一半还多。德国政府鼓励使用生物柴油，对生物柴油的生产企业全额免除税收，使其价格低于普通柴油。巴西还是最早掌握生物柴油技术的国家。在巴西东北部，适合种植蓖麻的土地有200万公顷，几年之内，巴西蓖麻的年产量就可达到200万吨，能生产生物柴油1.12亿公升，并创造10万个新的就业机会。据有关资料，欧盟国家2001年产量已超过100万吨,美国消费量从2000年2.3万吨猛增到2001年8.5万吨,日本、加拿大、澳大利亚等国也在积极发展生物柴油产业。 

　　柴油的供需平衡问题一直是我国石油市场发展的焦点问题之一。据有关资料，到2005年，随着我国原油加工量的上升，汽油和煤油拥有一定数量的出口余地，而柴油的供应缺口仍然较大。预计到2010年柴油的需求量将突破1亿吨，与2005年相比，将增长24%；至2015年市场需求量将会达到1.3亿吨左右。近几年来，尽管炼化企业通过持续的技术改造，生产柴汽比不断提高，但仍不能满足消费柴汽比的要求。目前，生产柴汽比约为1.8，而市场的消费柴汽比均在2.0以上，云南、广西、贵州等省区的消费柴汽比甚至在2.5以上。随着西部开发进程的加快，国民经济重大基础项目的相继启动，柴汽比的矛盾比以往更为突出。因此，开发生物柴油不仅与目前石化行业调整油品结构、提高柴汽比的方向相契合，而且具有高效的经济价值和社会价值，市场前景极为广阔。 

　　尴尬的现实 

　　生物柴油的诸多优点使其具有广阔的市场前景，但面对现实，这种环保新能源仍处在有价无市的尴尬境地。 

　　“十五”计划发展纲要提出发展各种石油替代品,并将发展生物液体燃料确定为国家产业发展方向,而且生物柴油产业在我国刚刚诞生,就得到了国务院领导和国家计委、国家经贸委、科技部等政府部门的支持,并已列入有关国家计划。我国政府对发展生物燃料非常重视，并制定了相关政策促进其发展。2004年，科技部启动了“十五”国家科技攻关计划“生物燃料油技术开发”项目。2005年2月28日，十届全国人大通过了《可再生能源法》，明确指出要大力发展生物柴油。国家发改委把“工业规模生物柴油生产及过程控制关键技术”列入“节约和替代石油关键技术”中。2006年1月1日正式施行的《可再生能源法》，明确规定国家鼓励清洁高效地开发利用生物燃料，鼓励发展新能源作物，鼓励生产和利用生物液体燃料。2006年9月30日，财政部、国家发展改革委、农业部、国家税务总局和国家林业局联合下发了《关于发展生物能源和生物化工财税扶持政策的实施意见》，其中也包括生物柴油。 

　　这些法律、政策和措施为生物柴油产业的健康发展提供了有力的保障。但必须承认，相对于欧美通过投资补贴、税收优惠等手段促进生物柴油产业的迅猛发展，我国政府尚未针对生物柴油提出一套扶植、优惠和鼓励的政策办法。近年来，由于生物柴油的兴起，地沟油的需求也不断增大，但对废弃食用油缺乏统一的回收政策，导致某些地区甚至出现了争抢和囤积地沟油的现象，价格因此水涨船高。同时，由于部门管理混乱，缺乏有效的组织体系，所以“地沟油”、泔水油、牛羊皮油等各种废弃油资源真正得到利用的只是很少一部分。目前，我国生物柴油生产能力超过300万吨，由于原料供应不足，实际产量只有30至35吨左右，生物柴油生产企业的开工率普遍较低，导致谁掌握地沟油资源，谁就能生存的困难局面。 

　　《可再生能源法》虽然也确定了生物柴油的合法地位，但时至今日，国家对成品油的监管非常严格，而目前生物柴油的质量参差不齐，加油站销售在无法保证其质量的压力下，不允许生物柴油进入其销售网络，导致生物柴油出路不畅通。此外产量太小也是制约生物柴油走进正规加油站的重要原因。 

　　前路的探索 

　　面对经济高速发展和环境保护的双重压力，统一废弃食用油回收政策和生物柴油的使用标准，加快高效清洁的生物柴油产业化进程就显得更为迫切。 

　　从原料供应来说，尽快制定落实有关废弃油脂收集处理的专门规定，为生物柴油提供原料是当务之急。欧盟以菜籽油，美国以大豆油为原料生产生物柴油。由于需要大量的土地，而且所生产的生物柴油价格较高，市场竞争力差，需要大量的政府补贴，因此不适合中国的国情。目前我国有些地区虽然也种植了一定数量的黄连木、油桐、棉籽等油料植物，但分布分散且数量小，尚不足以支撑生物柴油规模化生产。但我国有丰富的植物油脂及动物油脂资源,我国菜籽油产量很大,而且饭店产生大量的废弃食用油,如果加以充分利用,有很大的市场潜力。 

　　如何有效利用废弃食用油、下脚酸化油，是解决我国目前生物柴油领域的重要抓手。我国目前可以利用的餐饮废油、榨油厂油脚、库存过期油料和林木油果等价格合理的原料,可以支持300万吨／年左右的产业规模,若在将来能建立更多稳定的原料来源,产业规模将会不断扩大。加大利用餐饮废油与油料树木种子生产生物柴油的科研、开发、生产工作，促进生物柴油产业快速发展生物柴油产业规模大小与发展速度，从根本上讲取决于大量的廉价原料供应。为此，要加强对地沟油等餐饮废油回收、运输、加工的研究和政策法规的制定。 

　　我国一直未能形成生物柴油的规模产业化的另一个关键原因就是没有制定生物柴油统一加入量的强制标准。目前世界上主要的生物柴油是将生物柴油与石化柴油按照一定的比例调配而成的,其中生物柴油占调配后柴油总体积的2%~20%不等。2010年，印度正在实施的“印度清洁空气计划”，其国内加油站供应的柴油要含有10%的生物柴油。我国海南省近日出台的B5生物柴油地方标准,就是由2%~5%的生物柴油与98%~95%的石化柴油配制而成的柴油机调和燃料，是将生物柴油真正引入能源市场的一次有益尝试。国家相关部门若出台生物柴油强制性国家标准，像推广乙醇汽油一样，出台一项生物柴油的强制标准，加入量考虑在5%~10%，以我国目前上亿吨的柴油使用量，将为生物柴油提供一个广阔的出路。此外在可能的公共事业部门如城市公交车辆和长途货运车辆中使用生物柴油，鼓励有条件的企业和机关团体积极使用生物柴油也是一个积极的探索。 （作者单位为中国科学院兰州化学物理研究所）