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柴油产业注入绿色动力

由中国石油化工股份有限公司提出,石油化工科学研究院起草的我国第一项生物柴油的国家标准《柴油机燃料调和用生物柴油》进入报批程序。我国原有的生物柴油标准都是企业标准。这些标准的指标设置和具体要求,往往是企业根据各自的研发、生产和工艺水平制定的,缺乏共性的要求。有的企业还直接采用矿物柴油标准生产生物柴油,而生物柴油与矿物柴油在组成和性质上有所不同,以矿物柴油标准控制生物柴油的质量会产生很多问题。

生物柴油是真正的绿色能源,我国生物柴油的产业化正处于起步阶段,面临很多问题。其中,生物柴油需要满足哪些方面的要求,必须有一个最基本的答案,这正是《柴油机燃料调和用生物柴油》要回答的问题。

点  题

近年来,国际原油价格一路飙升,与油价飞涨相伴的,是我国经济快速增长,原油消耗节节攀升的现实。有资料称:保守估计,全国柴油缺口每年已达5000万吨。在市场上,需求就是动力。早就在国际原油价格刚刚出现上涨信号的时候,国内一些企业就开始转向研究开发经济环保的原料,于是,生物柴油开始走向前台。

生物柴油产业由于技术成熟度高,对现有石油运输分销设施兼容性好,所以市场容易接受。虽然还不能完全替代石化柴油,但因为其种种优点,仍然得到了大力扶持。

不过,虽然技术路径可行,欧美等国也一直在发展并鼓励使用生物柴油,但正处于起步阶段的我国生物柴油的产业化,也面临诸多问题。国家标准《柴油机燃料调和用生物柴油》的出台正试图解决这些问题,它将对促进生物柴油的产业化产生重要意义。

生物柴油国标:踮起脚尖才能达到

据《柴油机燃料调和用生物柴油》国家标准起草人、石油化工科学研究院燃料油产品及添加剂研究室主任张永光教授介绍,我国生物柴油国家标准共包括17项技术要求的项目和限值,分别是密度:0.82~0.90kg/m3;运动黏度最小值为1.9mm2/s,最大值为6.0mm2/s;闪点130℃以上;冷滤点采用报告的方式;硫含量设定两个指标,即不大于0.05%和0.005%;10%蒸余物残炭不大于0.3%;硫酸盐灰分不大于0.02%;水含量0.05%;不允许有机械杂质;铜片腐蚀不大于1级;十六烷值不小于49;氧化安定性不小于6.0;酸值不大于0.80;游离甘油不超过0.02%;总甘油不超过0.24%;90%回收温度不超过360℃。这些要求考虑到我国生物柴油的使用主要是作为组分用燃料以5%~20%的比例与普通矿物柴油调和使用,如果使用100%的生物柴油,还需要另行制定标准或调整这项标准的指标要求。

从指标的数量上,我国生物柴油标准和发达国家相比有10多项差别,具体限定也有所不同。张永光解释说,主要原因是欧美生物柴油的原料来源主要是油料作物,把他们的指标简单地拿来,会使我国生物柴油的原料受限,有些指标也不符合我国的情况。我国生物柴油国家标准是一项相对比较高的标准,以我国绝大部分生物柴油生产企业的实际看,是需要踮起脚尖才能达到的标准。

我国企业在制定生物柴油标准时,大多参考国外生物柴油标准规定的指标和具体要求。对于我国生物柴油国家标准不予规定的一些项目,张永光解释说,高浓度的单甘酯、二甘酯、三甘酯能够产生喷射器沉积,并且可能影响低温操作性能,造成过滤器堵塞。标准制定过程中,经抽取我国企业的样品分析后发现,这3项指标都远远小于欧洲标准规定的限值。同时,作为调合用生物柴油,单甘酯、二甘酯、三甘酯在柴油中还可起润滑添加剂的作用,因此我国标准对这3项指标不予限定。残留的金属可导致发动机沉积和磨损,并造成泵和注射器失效,使柴油车排烟增大,启动困难,酯交换反应的催化剂可向反应中引入一价金属和二价金属,由于生物柴油在后处理中已经将金属元素分离出,其在生物柴油中含量一般都很少,没有必要限制金属的含量。磷能够破坏用于排放控制系统的催化转换器,一定要保持它的低含量,由于我国生物柴油的磷含量都远远小于欧美生物柴油,所以我国生物柴油标准对磷含量不作要求。碘值是在规定条件下和100克油品起反应时所消耗的碘的克数,碘值大的生物柴油不稳定,易氧化;但碘值只是对生物柴油安定性的一个粗略估计,所以我国生物柴油标准对碘值不予要求。生物柴油中的甲醇含量是生物柴油生产过程中未反应的残留物之一,生物柴油经处理后甲醇含量一般都很低,且我国目前还不具备检测生物柴油甲醇含量的设备,所以标准暂时不将甲醇含量要求列入。甲酯含量反映酯交换进行的程度,欧盟标准要求不小于96.5%,标准制定过程中抽取的我国生物柴油样品均达到这个要求,所以我国标准不予要求。

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