近日,中科院青岛生物能源与过程研究所(以下简称中科院青岛能源所)传来喜讯:该研究所与河北常青集团石家庄常佑生物能源有限公司联合攻克沸腾床改造均相加氢工艺生产二代生物柴油技术,并在常佑生物能源公司20万吨/年规模二代生物柴油生产装置上实现成功开车,标志着中科院青岛能源所ZKBH均相加氢技术成为世界上第一个采用液态分子催化成功量产商业化二代生物柴油的技术。

作为ZKBH二代生物柴油技术发明人与常佑工业化项目主持负责人,中科院青岛能源所研究员陈松博士高兴地说,目前,全部装置各项运行指标稳定,在生产中可实现高达80%以上的生物柴油收率,达到世界先进水平,产品质量满足出口欧盟标准。

自主创新ZKBH均相加氢技术

以新能源替代传统能源,以优势能源替代稀缺能源,以可再生能源替代化石能源……我国面临着发展替代能源的紧迫课题。

然而在世界范围内,第二代生物柴油生产技术难度高,现有主流装置全部采用固定床生产,固定床加氢技术是目前工业应用最多、发展最快的加氢技术,但是固定床加氢对原料要求较高,催化剂容易丧失活性,特别对含磷、含硅量较高的油料容易受影响中毒降低反应活性,导致产量有限。而生产生物柴油的原料成分比较复杂,杂质多、酸值高,直接用固定床加氢困难大。陈松说,ZKBH均相加氢技术借鉴了悬浮床的优势并利用了沸腾床渣油加氢的优点,通过开发高效液体催化剂解决了固体催化剂容易磨损失活和处理生物油脂易于粉化的问题,同时液体催化剂可以与中科院青岛能源所自主研发的半陶瓷化抗水固态催化剂完美协同,实现高的收率并保障工业装置长期运行的生产稳定性。他认为,中国的可再生能源与生物质燃料的春天即将到来。

产学研结合开花结果

谈到二代生物柴油技术成果的研发生产过程,陈松表示,这项技术成果凝聚了团队的智慧与心血,是产学研结合的结果。

2020年初,石家庄常佑生物能源有限公司寻求二代生物柴油生产技术,经过调研后慕名与中科院青岛能源所进行交流合作。中科院青岛能源所提出液态催化沸腾床加氢耦合固态催化加氢脱氧提质的ZKBH工业化技术改造方案,并迅即在常佑生物能源公司启动,一期目标处理20万吨生物质油脂生产二代生物柴油。

双方团队通力合作,经过3个月的反复调试、实验,在完成现场所有设备调整和工艺流程改造施工并将首批液态催化剂和配套生物柴油固态提质催化剂运抵现场后,7月30日,装置正式试料开车,一次切换进8吨/小时进料,初进原料为国产地沟油为主要成分的生物质原料;8月6日正式生产出产品,所生产的二代产品生物产品外观水白色,密度0.7903,十六烷指数接近100,硫氮均小于5,经送上海有关机构检测,产品达到生物柴油出口欧盟标准,产品指标全部达标。