【科技成果推介】——生物航空煤油

  项目背景

  航空业温室气体的排放约占全球的2%~3%,为了实现节能减排,国内外加快了研发生物航空煤油生产技术的过程。我国于2013年首次使用生物航空煤油,该举措对于航空业和环境保护具有深刻意义。

  生物航空煤油是以多种动植物油脂为原料,采用自主研发的加氢技术、催化剂体系和工艺技术生产,现已成功转化为生物航煤的原料有废弃动植物油脂(地沟油)、农林废弃物、油藻等。未来如能在规模上实现商业化并满足航空适航审定标准,生物航空煤油将有效解决民用航空业环境问题。

  图1  航空煤油行业市场情况

  项目简介

  本项目采用了新型的水热催化脱氧工艺,首先对地沟油原料进行初步处理,过滤大颗粒杂质,而后注入反应釜中,加入催化剂进行高温高压反应,通过自动控制装置控制反应,反应完成后再过滤,使产物与催化剂分离,得到的产物进一步加工即可作为成品。

  装置由高温高压反应釜和过滤装置两个部分构成,首先地沟油经过过滤装置去除固体杂质和水分,随后通入含有催化剂的高温高压反应釜中并在一定条件下反应,再次使用过滤装置将反应后的混合物中的残留固体和液体产物分离。固体产物含有催化剂和未反应的物质,可再加入高温高压反应釜中循环利用。液体产物通过分液将航空煤油和水分离得到航空煤油。反应所产生的气体包括氢气、甲烷、丙烷等可燃气体和氮气等不可燃气体,可收集起来进一步回收利用。

  图2  生物航空煤油的技术路线示意图

  本项目已完成生物航空煤油制备反应釜的样机设计(技术成熟度:TRL5),下一步将对反应釜进行产品完善和功能优化。

  技术优势

  1.成本低:采用本团队专利技术实验合成的低成本铜镍合金催化剂代替高价格的铂碳或其他贵金属催化剂,催化剂自身成本降低到传统催化剂的几百分之一。

  2.产率高:本团队研发的水热催化脱氧工艺,优化条件下,废油转化率可达90%左右。

  3.污染少:本团队研发的水相反应体系,相比传统的水油两相法体系,可免除有机相溶剂的使用、工艺简化,废弃物更少、设备投资减少、成本更低。产生的绿色航空煤油与石化柴油相比,生命周期的温室气体排放可减少85%。

  图3 水相非临氢水热催化脱羧工艺与传统制备航空煤油工艺比较

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