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    可再生能源之皇——生物费托柴油
    发表时间:2022-03-14     阅读次数:     字体:【

    可再生能源之皇——生物费托柴油

    农林剩余物现代生物炼制造生物费托柴油 实现柴油机装备零排放

    柴油机动力装备优势众多、可靠、动力强劲是其标签,有第一动力的美誉,上至武器装备,下至工程机械、农业机械、交通运输车辆等,均不可或缺。时下的俄乌冲突,武器装备大都采用柴油机动力。

    柴油机动力系统的工作性能、运行可靠性和使用寿命,在很大程度上取决于所使用的柴油燃料,当使用先进生物液体燃料时,便可升级为零碳新能源动力。

    柴油的发展经历了高硫直馏柴油-低硫直馏柴油-新配方柴油(也称清洁柴油)-世界燃油规范等阶段。1998年欧盟、德国、美国、日本等汽车和发动机协会联合组织成立世界燃料标准委员会(WWFC),发布了第一版《世界燃油规范》,同年10月中国成为正式会员。该规范目前已更新到第六版,成为全球共同执行的规范。

    柴油机动力一直追求更高的功率密度、更高的燃烧效率、更清洁的排放、更长的使用寿命,《世界燃油规范》的目标就是让柴油的发展适应柴油机的要求。《世界燃油规范》将柴油分为I、II、III、IV、V、VIVIIVIII按其分类,柴油的使用性能基本能满足柴油机动力发展要求。目前,国际领先的柴油标准是欧盟的EN590,对应《世界燃油规范》VII类。

    当今能源进入碳中和时代,主要方向是从化石能源向可再生能源转型。欧盟发布了关于乘用车和货车的立法提案,要求2030年,新型汽车的碳污染将减少55%,新型货车的碳污染将减少50%2035年,两者的碳污染将减少100%。这将使欧洲大陆更接近零排放交通运输的未来。我国正积极有序推进“双碳”进程,国务院下发《2030年前碳达峰行动方案》,提出要实施能源绿色低碳转型行动,大力推进先进生物液体燃料20221月,国家发改委、国家能源局下发《关于完善能源绿色低碳转型体制机制和政策措施的意见》,提出完善交通运输领域能源清洁替代政策,推行先进生物液体燃料。

    《世界燃油规范》只是从使用性能方面对柴油进行分类,使用的都是化石原料,不符合当下的碳中和要求。寻找使用性能达到欧VII、原料资源可再生的可再生柴油成为全球竞相追逐的热点。

    太阳能是最廉价的可再生能源,已成为人类使用能源的重要组成方式,而生物质是最为理想的太阳能热储能载体,同时也是国际公认的零碳能源。它在固定吸收太阳能时依靠的是植物的光合作用,而且能量收支平衡,在能源返还时间(energy payback time,EPT)方面,生物质仅为5~75天,光伏发电长达2~3年。

    生物质是自然界最广泛、可再生能力最强的资源,全球产量超过1000亿吨/年,超过现在的石油储藏量。中国生物质产量可达100亿吨/年,每年累积的生物质能达4.5亿吨标煤,量大面广。

    生物质与煤炭、石油等化石资源最大的区别在于其极高的含氧量(45%以上),直接作为能源能量密度低,没有竞争力,无法商业化运营。近几十年来,科学界提出将生物质加工转化为合成气平台,从而进入高能量密度可再生能商圈的论断。然而,至今尚未有商业化运营成功的案例,在技术、经济、便捷方面无法与化石能源抗衡。

    新木集团生态·粮食·生物质业态融合创新联合体开发出一套现代生物炼制技术体系和商业化运营模式,用含水生物质颠覆性创制“高能量密度固氢粉” 平台,其密度、热值、气力输送性与煤粉相似,成功创制“生物合成气”平台,验证了“合成气平台论断”,成功打通生物质到高能量密度可再生能的通道,实现从0到1的突破,彻底改变人们对生物质能的认知,开启现代生物炼制产业先河,实现商业化运营。

    现代生物炼制技术体系以含水生物质为起始原料,采用变压闪蒸氢解脱羧半焦微粉化工艺,使用车载式固氢粉生产系统生产高能量密度可再生固氢微粉(简称固氢粉),经高温气化迁移水工艺生产可再生合成气,利用可再生合成气生产生物费托柴油、生物费托航煤、生物聚α烯烃合成润滑油等。具有自主知识产权,填补国内外空白,处于国际领先地位。

    目前,天然气费托柴油在国外已广泛使用,煤基费托柴油在我国已广泛使用,均具有完善的标准及供销体系,费托柴油是世界公认的高清洁柴油。生物费托柴油具有硫含量极低、润滑性好等特性,使用性能优于化石基费托柴油,满足欧VII性能要求,因全部来源于生物质,成为零碳燃料,可以满足全球零排放车辆要求。

    2020年,我国柴油消耗量达到1.4亿吨以上,如全部用生物费托柴油替代,需要生物质资源量为3亿吨以上,而我国生物质产量可达100亿吨/年,从原料保障方面看,完全满足需求。新木集团国家林业生物产业基地提出面向全国七大生态保护区布点的规划,目前已建立三北防护林生物质资源基地、南方丘陵地区桉树/毛竹等生物质资源基地,在内蒙古包头、赤峰阿旗、通辽扎旗、广西南宁等地进行10万吨级产业化示范。

    柴油机动力装备与生物费托柴油绑定,可升级改造为零排放车辆,牢牢坐稳第一动力地位,以负碳身份展世,满足时代零碳化苛求。生物费托柴油成为可再生能源之皇。


     
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