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追寻绿色航空梦——中国石化研发生产生物航煤纪实

2013-05-10     来源:中国石化报
石化新闻

  一架空客A320型飞机在轰鸣声中起飞,留下一道完美的弧线呼啸远去。85分钟后,试飞结束,飞机平稳降落在上海虹桥国际机场。

  5月6日,记者采访了镇海炼化杭州生产基地生产处处长方胜良。他说到4月24日5时43分试飞场景时,仍难掩激动:“用中国石化1号生物航空煤油,试飞很成功!”

  担任试飞任务的机长刘志敏、周晓青称,飞行过程中动力很足,使用中国石化生产的生物航空煤油与传统航空燃料没有区别。

  至此,中国成为继美国、法国、芬兰之后第四个拥有生物航煤自主研发生产技术的国家,中国石化也成为国内第一家拥有自主研发生产生物航煤技术及具备批量生产能力的企业。

  2012年1月18日,时任中共中央政治局常委、中央书记处书记、国家副主席的习近平看望闵恩泽院士,当得知中国石化在生物航煤领域的进展时说:“要坚持科学发展观,转变经济发展方式,要大力发展可再生资源。”

  分子水平研究方法克难关

  为了绿色航空梦想,中国石化一直在努力。

  进入21世纪,航空业面对着一场不可避免的燃料变革。然而,改良航空燃料绝非易事。以生物质为原料生产航空煤油,其技术难度和生产风险让很多公司望而却步。

  多年来,中国石化始终坚持“自主创新、重点跨越、绿色低碳、引领新兴、差异特色、支撑一流”的科技战略。2009年,集团公司党组超前决策,决定由石油化工科学研究院自主研发加氢法生产生物航煤技术。生物航煤的研发工作正式启动。

  摆在科研人员面前的是一个又一个挑战:生物原料黏度大,沸点高,杂质含量高,高含氧、烯烃;杂质预处理技术难,加氢精制过程强放热、易结胶,产生大量的水,对催化剂有损害;精制油凝点高,碳链长,不能直接作为喷气燃料使用;航煤冰点低,必须大大缩短碳链长度,并提高航煤收率……

  研究人员突破传统思维,大胆采用分子水平的研究方法,攻克了一个个难关。从分子水平认识原料和目标产物的性质及结构特点,研究反应机理与反应过程,实现了生产工艺的优化,最终形成了可用于工业实施的生物质原料加氢法生产生物航煤技术。

  研发过程中,生物航煤的原料选取是一大难题。石科院选择了麻风树油、棕榈油、乌桕油、餐饮废油、酸化油、微藻油、秸秆热解油等十几种原料进行原料适应性研究,生物航煤的原料范围不断扩大。

  2011年9月16日,集团公司正式将1号生物航煤项目列入“十条龙”科技攻关项目。多年的研发成果终于应用于工业化生产。

  精诚合作展现团队力量

  能把棕榈油、餐饮废油变成航空煤油,这套生产设备可谓是“点石成金”。

  2011年11月底,来自科技开发部、石科院、镇海炼化和工程建设公司、洛阳工程公司等5家单位的团队通力配合,在杭州基地建成中国第一套拥有自主工程技术、成功运转的生物航煤示范装置,并进入试生产准备阶段。

  1号生物航煤项目列入“十条龙”科技攻关项目,各单位按照集团公司部署,迅速抽调技术人员开展工作。2011年10月下旬,项目组人员在杭州生产基地现场开始设计工作。石科院派出精兵强将常驻现场,全天24小时提供技术后援。镇海炼化杭州生产基地成立生产副总经理挂帅的技术组,对设计输入条件、材料采购、施工等工作特事特办。

  作为项目协调人,镇海炼化发展计划处科技开发科科长黄爱斌一度要在北京、杭州、宁波三地奔波,自己都记不清跑了多少趟,存下的车票有厚厚一沓。

  第一阶段改造完成后,下一阶段的任务也提上议程。为了适应更多的原料,项目组要求一套设备不但可加工棕榈油原料,也可加工餐余油及其他生物质原料。

  针对餐饮废油“盐含量高、总氯高、酸值高”的“三高”难题,镇海炼化、石科院、洛阳工程公司专家群策群力、抽丝剥茧,经过一年半的艰苦研发,难题被一一攻克。

  2012年2月26日,镇海炼化杭州生产基地以棕榈油为原料,成功生产出第一批生物航煤。2012年10月,又以餐饮废油为原料,成功生产出第二批生物航煤。

  苛求每一个工作细节

  走出实验室的生物航煤,如何在工业装置上实现“绿色”安全产出?项目负责人、镇海炼化副总经理戴宝华说:“唯有苛求每一个细节,把工作做到极致,才能保证产品安全稳定。”

  航空业对燃料要求非常高,从生产原料到生产工艺乃至生产地点,都有严格的管理要求。早在2012年2月,镇海炼化就对杭州基地的质量管理人员进行培训,并严格检查,提高航煤质量管理水平。

  为满足生物航煤质量管理要求,镇海炼化对生物航煤调和、出厂系统进行改造,增加了进罐、循环、出厂过滤器,对储存生物航煤的油罐清罐,增加防腐和采样设施。无论是台架试验,还是机场试飞,镇海炼化质量技术中心的技术人员都全程押运,运输前对车内航煤采样留存、打铅封,到达后检查铅封完好并再次采样留存。

  2012年2月28日,在人民大会堂中国民用航空局正式受理中国石化1号生物航煤适航审定申请。

  2013年4月1日,1号生物航煤通过发动机台架试验。试验结果表明:生物航煤各项指标都优于普通航煤。

  4月24日,在中国民用航空局的主导下,在东方航空、中航油、欧洲宇航防务集团等合作单位的共同努力下,空客A320型飞机结束了85分钟的试飞,平稳降落在上海虹桥国际机场。

  4月24日,这是一个值得铭记的日子。(记者李鑫轶)


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