2007年11月5日產(chǎn)行業(yè)信息國(guó)內(nèi)外生物燃料發(fā)展現(xiàn)狀及對(duì)聯(lián)動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)影響分析

/產(chǎn)行業(yè)信息第847期中國(guó)農(nóng)業(yè)銀行研究室2007年第180期20０7年11月5日產(chǎn)經(jīng)分析國(guó)內(nèi)外生物燃料發(fā)展現(xiàn)狀及對(duì)聯(lián)動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)影響分析［摘要］介紹了國(guó)內(nèi)外生物燃料發(fā)展現(xiàn)狀,分析了生物燃料發(fā)展聯(lián)動(dòng)影響的相關(guān)產(chǎn)業(yè),提出我國(guó)應(yīng)加強(qiáng)生物柴油原料基地建設(shè)，優(yōu)先發(fā)展生物柴油。1、高油價(jià)促進(jìn)機(jī)動(dòng)車用生物燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)展生物燃料主要指生物乙醇和生物柴油.含淀粉及纖維素的植物發(fā)酵生產(chǎn)的乙醇為生物乙醇。乙醇替代10%的汽油，尾氣中一氧化碳排放量能減少30%以上、烴類減少１0%,特別是苯系列物質(zhì)排放會(huì)明顯減少。大豆油、低芥酸菜籽油等植物油或餐飲廢油等油脂,在液態(tài)或固態(tài)燒堿催化下,與甲醇或乙醇酯交換產(chǎn)生的脂肪酸二酯類，為生物柴油。該過程也聯(lián)產(chǎn)甘油（丙三醇）。生物柴油(主要指10０%脂肪酸二甲酯），可滿足歐Ⅲ排放要求。它與普通柴油以５%、10%及２0％的比例混合形成的混配生物柴油，不易堵塞發(fā)動(dòng)機(jī)噴嘴，有助于油路暢通，且可減少氮氧化物排放，特別是可改善煉油廠催化裂化裝置生產(chǎn)的低硫、低芳烴柴油的潤(rùn)滑性能.如含20%生物柴油的混配柴油能使二氧化碳排放減少1６％，未燃燒烴類減少21％,二氧化碳減少1１％，顆粒物減少１０％.所以,混配生物柴油獲得更多的應(yīng)用。生物燃料與石油燃料不同，除了資源能夠再生以外，燃燒產(chǎn)生的二氧化碳將被植物通過光合作用重新吸收，所以是一種二氧化碳零排放燃料，有助于抑制全球變暖。近年,國(guó)際油價(jià)一直在６0美元／bbl以上高位波動(dòng)，使生物燃料更加被投資者看好。鑒于與原油效能相同的生物柴油,成本約為65美元／ｂbｌ，高油價(jià)正在促進(jìn)全球生物柴油產(chǎn)業(yè)形成和發(fā)展。1.１、歐洲生物柴油生產(chǎn)規(guī)模大于生物乙醇

歐盟最早鼓勵(lì)使用生物柴油。２00５年生效的法規(guī)，要求成員國(guó)20１0年生物柴油消費(fèi)量從占交通運(yùn)輸油料總消費(fèi)量的2％提高到占5.75%（約9５0萬ｔ／ａ），202０年進(jìn)一步提高到占2０%。歐洲生物柴油生產(chǎn)成本２005年約為1。２歐元/L；因免征能源稅，價(jià)格比普通柴油低０。15歐元／L.所以，除環(huán)保因素以外,柴油價(jià)格高是促進(jìn)歐洲生物柴油產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要推動(dòng)力（見表1）。歐洲主要用菜籽油生產(chǎn)生物柴油,2004年底，5０個(gè)廠家總生產(chǎn)能力2２5萬t／ａ，年均開工率85.9%。德國(guó)是歐洲最大的生物柴油生產(chǎn)國(guó)，2０05年增加生產(chǎn)能力30萬t／ａ，達(dá)到16０萬t／a(年銷售量1５0萬t）.到200５年底，歐洲生物柴油生產(chǎn)能力已達(dá)37０萬t/a，同比增加64．4％。生物柴油是歐洲化工和綠色能源工業(yè)增長(zhǎng)最快的領(lǐng)域之一,2006年消費(fèi)量增長(zhǎng)到389萬t,價(jià)值２9．3億歐元（平均價(jià)７53。2歐元/ｔ）。Fｒｏsｔ＆Ｓuｌlivan公司專家預(yù)計(jì),歐盟國(guó)家生物柴油市場(chǎng)需求2０13年將進(jìn)一步增長(zhǎng)到９7５萬t，以現(xiàn)價(jià)(約765歐元／t）計(jì)算,市場(chǎng)值達(dá)７4。6億歐元.這期間年均增長(zhǎng)率將高達(dá)14%。為滿足迅速擴(kuò)大的需求，預(yù)計(jì)到２007年底，歐洲生物柴油生產(chǎn)能力將再增170萬t／a，達(dá)到540萬t／a；在2010年以前，將超過１000萬t/ａ（見表2)。歐洲生物柴油產(chǎn)業(yè)已初具規(guī)模，仍在高速發(fā)展，生物乙醇發(fā)展相對(duì)較慢。不過，油價(jià)上漲對(duì)生物乙醇的促進(jìn)作用也很大，2006年生物乙醇產(chǎn)量同比增長(zhǎng)了71%,已接近125萬t；預(yù)計(jì)2008年將猛增到３4０萬ｔ。1。2、巴西和美國(guó)重點(diǎn)發(fā)展生物乙醇１.2．1、巴西巴西盛產(chǎn)甘蔗.油價(jià)上漲使巴西最早開始利用豐富的甘蔗原料生產(chǎn)生物乙醇。目前，巴西的乙醇汽油標(biāo)準(zhǔn)有兩個(gè):E２2(含乙醇２2%的汽油）和Ｅ100（含乙醇93％、水7%的乙醇）。巴西中南部有27６家甘蔗加工企業(yè)，5９家單純生產(chǎn)乙醇、２0９家生產(chǎn)蔗糖，聯(lián)產(chǎn)乙醇;乙醇生產(chǎn)企業(yè)合計(jì)占甘蔗加工企業(yè)總數(shù)的97．1％。巴西200６年生產(chǎn)乙醇約１363萬t，同比增長(zhǎng)7．６%；國(guó)內(nèi)消費(fèi)占8０%、出口占2０%，主要向美國(guó)出口,出口量呈上升趨勢(shì)。巴西甘蔗生產(chǎn)用地為56９萬hａ，僅占耕地總面積的9.3％；而可開墾的土地約為9０00萬ha，是現(xiàn)有耕地總面積的147。5％。因此,巴西生物乙醇增產(chǎn)潛力很大。巴西汽車保有量約為１５50萬輛,大量汽油車被改裝為乙醇車，所以有50０多萬輛汽車使用E１00,E10０用量約占巴西乙醇總產(chǎn)量的38%，E22約占57%，其它應(yīng)用領(lǐng)域只占５％。由于乙醇基本上是蔗糖生產(chǎn)的聯(lián)產(chǎn)品,巴西乙醇生產(chǎn)成本比美國(guó)低30%.所以，巴西將增加乙醇出口,２007年將開始建設(shè)輸送能力640萬t／a的１15０ｋm乙醇管線，2011年以前將由此出口乙醇２80萬ｔ，大部分將運(yùn)往日本。巴西對(duì)生物柴油的需求也在迅速增加，預(yù)計(jì)到2０08年，生物柴油需求量將超過90萬t/a，20１3年將超過2２0萬ｔ／ａ。但是，巴西目前只有若干小廠生產(chǎn)生物柴油，遠(yuǎn)不能滿足需求。不過,巴西有多余農(nóng)田可種植油料作物，其生物柴油產(chǎn)業(yè)正在迅猛發(fā)展。如ＢｒasilEcｏdieｓel公司,在其新建的2套生物柴油裝置（合計(jì)2２萬t/a)200６年投產(chǎn)后，2007年將有3套裝置投產(chǎn)，生產(chǎn)能力達(dá)到74萬ｔ/a.2010年以前將再建2套，使生產(chǎn)能力達(dá)到96萬t／a。美國(guó)AＤM公司在巴西建設(shè)的１8萬t/ａ生物柴油裝置也在20０7年上半年投產(chǎn)，另有２個(gè)廠家在建生物柴油廠。生物柴油目前主要通過巴西石化廠Ｐeｔrｏbrａs生產(chǎn)混配柴油市售。該公司20０6年從當(dāng)?shù)?個(gè)廠家收購了6萬ｔ生物柴油，生產(chǎn)１0％生物柴油的混配柴油;2007年計(jì)劃收購生物柴油23。5萬t,生產(chǎn)混配柴油256萬m３;２008年生物柴油收購量將接近４0萬t?？磥恚臀魃锊裼彤a(chǎn)業(yè)開始形成規(guī)模，在向針對(duì)歐洲和美國(guó)的出口型生物柴油產(chǎn)業(yè)發(fā)展。Ｆrｏst&Suｌlivan公司專家預(yù)計(jì)，巴西生物柴油產(chǎn)量２015年將超過美國(guó)和歐洲，居世界首位。1．２.2、美國(guó)美國(guó)發(fā)現(xiàn)甲基叔丁醚(MTBE）對(duì)地下水有污染,很多州禁止使用；再加上高油價(jià)的影響，美國(guó)近年燃料乙醇需求劇增。美國(guó)國(guó)會(huì)2005年8月通過的能源法案，要求２０0６年燃料乙醇用量達(dá)到40億USgａl（約合1211萬t)、2０12年達(dá)到7５億USgａl（約合2271萬ｔ),進(jìn)一步促進(jìn)了美國(guó)生物乙醇產(chǎn)業(yè)發(fā)展。美國(guó)生物乙醇生產(chǎn)能力２006年初已達(dá)１393萬t/a,20０7年初，至少39套新裝置竣工使生產(chǎn)能力上升到了1817萬t/a：２００8年，將進(jìn)一步增至2423萬t／a。專家估計(jì)，美國(guó)生物乙醇產(chǎn)量2006年為49億USgaｌ（1484萬ｔ),超過巴西,居世界首位；２007年將達(dá)60億ＵSgal(1８17萬ｔ），2０１２年將增至90億USｇaｌ（約合27２５。5萬t)。美國(guó)能源部2０07年5月提出了更高的要求，即要求乙醇替代率2０30年達(dá)到30%。這意味著屆時(shí)需要乙醇6０0億USgal(約合１。8億t）。這是美國(guó)現(xiàn)有農(nóng)業(yè)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能承受的高指標(biāo).美國(guó)聯(lián)邦政府2005年開始對(duì)生物柴油生產(chǎn)減稅,因?yàn)樯锊裼蛢r(jià)格較低，美國(guó)出現(xiàn)生物柴油熱。如西雅圖柴油售價(jià)20０6年5月約為0。８６美元／L,而生物柴油售價(jià)僅為0．7９美元／Ｌ。美國(guó)主要用豆油生產(chǎn)生物柴油,2003年產(chǎn)量8。75萬t、2０04年1２。25萬ｔ、20０5年猛增到２6。25萬ｔ，2006年達(dá)52.5萬t；20０３年以來,年均增長(zhǎng)8１.７％。美國(guó)柴油年消費(fèi)量高達(dá)2．1７億t，生物柴油市場(chǎng)潛力巨大,目前發(fā)展也比較快.報(bào)道顯示，美國(guó)在２006年底已有86套生物柴油裝置（約2０3萬t/a)、7８套在建;到200８年6月，生產(chǎn)能力將達(dá)到２87萬ｔ／ａ。美國(guó)能源部預(yù)計(jì)，美國(guó)生物柴油需求量，201０年將超過350萬t，２０20年將增至70０萬ｔ，與其生物乙醇產(chǎn)業(yè)和歐洲生物柴油產(chǎn)業(yè)比較,美國(guó)生物柴油生產(chǎn)尚在起步階段。1。3、馬來西亞等國(guó)發(fā)展生物柴油潛力大加拿大在世界上首次強(qiáng)制規(guī)定，到2012年其柴油和取暖用油中生物柴油含量不得低于2%,并由此減少溫室氣體年排放量400萬t.因此,加拿大生物柴油生產(chǎn)將較快發(fā)展。日本生物柴油產(chǎn)業(yè)已經(jīng)達(dá)到40萬t／a規(guī)模,主要原料是廢棄食用油，單套裝置規(guī)模不大。韓國(guó)引進(jìn)德國(guó)技術(shù)，能夠生產(chǎn)大約20萬t／ａ生物柴油.其他國(guó)家也在因地制宜，利用本國(guó)優(yōu)勢(shì)原料發(fā)展生物柴油產(chǎn)業(yè)(見表３）。馬來西亞盛產(chǎn)棕櫚油，2006年批準(zhǔn)的生物柴油項(xiàng)目將使生產(chǎn)能力增加300多萬t/ａ。馬來西亞政府擔(dān)心棕櫚油供應(yīng)不足，已暫停審批。預(yù)計(jì)馬來西亞生物柴油生產(chǎn)能力2007年將達(dá)到110萬ｔ／a，2010年將達(dá)到33０萬t/a，與印度20１0年目標(biāo)規(guī)模持平。馬來西亞計(jì)劃成為世界最大的生物柴油生產(chǎn)國(guó),準(zhǔn)備使其在國(guó)際市場(chǎng)的占有率達(dá)到10％。泰國(guó)將以馬來西亞和印尼產(chǎn)棕櫚油為原料大力發(fā)展生物柴油產(chǎn)業(yè)，２0１０年目標(biāo)是１30萬ｔ/a,2０１2年２５5萬t／a。印尼生物柴油生產(chǎn)能力也將較快增長(zhǎng),預(yù)計(jì)將從20０6年的18萬t/ａ，增長(zhǎng)到２007年7５萬t/a,2００8年120萬t／a。顯然,馬來西亞、泰國(guó)、印尼、印度等東南亞和南亞國(guó)家生物柴油發(fā)展?jié)摿Ψ浅４蟆uｒｇi公司訂單多也反映了全球生物柴油產(chǎn)業(yè)在迅速發(fā)展，該公司２00６年10月在全球范圍在建的生物柴油裝置就達(dá)31套(>42０萬t/a），包括在阿根廷、馬來西亞、法國(guó)和印尼的７套裝置（每套1０萬~２０萬t/a）.阿根廷是全球最大的豆油出口國(guó)、第三大油料作物生產(chǎn)國(guó)和出口國(guó)。西班牙雷普索爾公司在該國(guó)新建的生物柴油裝置20０７年5月投產(chǎn).由于原料豐富且價(jià)格低，阿根廷生物柴油產(chǎn)業(yè)對(duì)外資很有吸引力。綜上所述,高油價(jià)正在促進(jìn)生物燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)展，歐洲生物柴油比生物乙醇發(fā)展快，巴西和美國(guó)重點(diǎn)發(fā)展生物乙醇，東南亞和南亞國(guó)家生物柴油發(fā)展?jié)摿Ψ浅４?筆者評(píng)估，全球生物柴油生產(chǎn)能力將從2005年的大約600萬t/a（專家評(píng)估值））增長(zhǎng)到2007年底〉145０萬t/a，２0１2年將超過3670萬t/a（見表4）。1。4、我國(guó)生物燃料發(fā)展勢(shì)頭猛我國(guó)在吉林、河南、黑龍江有4家生物乙醇定點(diǎn)生產(chǎn)企業(yè)，主要用陳化糧生產(chǎn)燃料乙醇,到200５年底生產(chǎn)能力達(dá)到132萬t／a（產(chǎn)量１02萬ｔ）。這些企業(yè)面臨市場(chǎng)化,從２006年起，國(guó)家補(bǔ)貼統(tǒng)一改為１3７3元/t,到２0０8年底將取消補(bǔ)貼。目前,國(guó)內(nèi)廠家向生物乙醇產(chǎn)業(yè)投資已達(dá)數(shù)百億元；其中一些廠家還準(zhǔn)備用乙醇生產(chǎn)乙烯及乙二醇,如ＢBＣA生物化學(xué)公司就在安徽蚌埠建設(shè)了一套2萬t/ａ乙二醇裝置。專家預(yù)計(jì)，我國(guó)生物乙醇生產(chǎn)能力在２010年以前將增加470萬t／a,總規(guī)模將超過6００萬t/a。在美國(guó)市場(chǎng)拉動(dòng)下，我國(guó)2０0６年燃料乙醇產(chǎn)量超過160萬ｔ,出口量從２０05年幾乎是空白猛增到了50萬t以上。我國(guó)已建設(shè)了若干生物柴油裝置,2005年總產(chǎn)量約5萬t，２006年超過１0萬ｔo國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)對(duì)我國(guó)生物燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)展做了安排,2０0６~２01０年間將主要實(shí)施技術(shù)產(chǎn)業(yè)化,２015年以后大發(fā)展，爭(zhēng)取20２0年生物燃料占交通燃料消費(fèi)總量的15%。專家因此預(yù)計(jì)，我國(guó)生物柴油年產(chǎn)量，在201０年超過100萬ｔ以后，2020年將進(jìn)一步增長(zhǎng)到900萬t,甚至更多。與生物乙醇產(chǎn)業(yè)發(fā)展類似,私人資本和外商也開始進(jìn)入我國(guó)生物柴油產(chǎn)業(yè)，大大小小的生物柴油項(xiàng)目已接近1００個(gè)，僅筆者已知的項(xiàng)目，在2006～２００7年間就將至少形成１55。５萬t/a生物柴油生產(chǎn)能力;２０１1年將進(jìn)一步增長(zhǎng)到670萬ｔ／a（見表５)。由表５可見我國(guó)生物燃料產(chǎn)業(yè)正在迅猛發(fā)展。2、生物柴油產(chǎn)業(yè)發(fā)展聯(lián)動(dòng)影響其他產(chǎn)業(yè)燒堿和鹽酸產(chǎn)業(yè)2．1、燒堿歐美生物柴油主流工藝是Lｕrgｉ公司工藝，是以甲醇鈉的25％或30%甲醇溶液為催化劑，在無水條件下進(jìn)行油脂與甲醇酯交換，生產(chǎn)質(zhì)量達(dá)標(biāo)的生物柴油、聯(lián)產(chǎn)醫(yī)用級(jí)甘油。此法副反應(yīng)少,產(chǎn)品易分離、精制。該工藝以甲醇鈉為催化劑。由于生產(chǎn)1t甲醇鈉的31%甲醇溶液，需要消耗大約210kz９8%固體燒堿,因此生物柴油生產(chǎn)屬于燒堿下游產(chǎn)業(yè)。Degussa公司因此在德國(guó)科隆附近建設(shè)了連續(xù)法生產(chǎn)裝置，制造甲醇鈉3０％甲醇溶液。為確保順利出口美國(guó),該公司20０６年初在得克薩斯州休斯敦長(zhǎng)期租用儲(chǔ)運(yùn)設(shè)施，儲(chǔ)存這種高效催化劑。最新報(bào)道表明,為滿足美國(guó)、加拿大和墨西哥迅速增加的生物柴油催化劑需求,Degusｓa公司開始在其亞拉巴馬州Mobile工廠建設(shè)６萬ｔ/a甲醇鈉裝置，預(yù)定2００8年下半年投產(chǎn).

近年也出現(xiàn)若干不用燒堿的生物柴油新工藝。如法國(guó)石油研究院開發(fā)出一種尖晶石結(jié)構(gòu)的固態(tài)催化劑，在建采用這種催化劑的16萬t／a生物柴油裝置。住友公司開發(fā)成功一種不使用催化劑的超臨界甲醇酯交換工藝，1萬t／ａ生物柴油示范裝置2006年竣工。這種無催化劑新技術(shù),要求酯交換反應(yīng)在240cC和較高的壓力下進(jìn)行。由于不用堿，避免了皂化，甘油易回收，產(chǎn)率高,據(jù)稱生產(chǎn)成本比傳統(tǒng)方法低6%。不過，其設(shè)備要求高。用脂肪酶催化植物油與甲醇酯交換生產(chǎn)生物柴油,聯(lián)產(chǎn)甘油,也是一種有前途的工藝。但是,該工藝需要使用有機(jī)溶劑。因?yàn)榧状荚诜磻?yīng)系統(tǒng)中的含量達(dá)到一定值時(shí)，脂肪酶會(huì)失活，且脂肪酶價(jià)格較高。印度國(guó)家化工實(shí)驗(yàn)室在開發(fā)用雙金屬鹽催化劑替代燒堿的生物柴油生產(chǎn)技術(shù)和把副產(chǎn)甘油轉(zhuǎn)變?yōu)楦视投鸭叭训亩焦に?。甘油醚類可作為氧化劑加入柴油、以減少排放。計(jì)劃在印度建中試裝置。此外，煉油廠家開始與肉類加工廠家聯(lián)合生產(chǎn)汽車燃油，2007年第四季度起，將在愛爾蘭一家煉油廠用熱解法同時(shí)處理肥肉和石油烴類，生產(chǎn)柴油。今后幾年,該煉油廠生產(chǎn)規(guī)模將達(dá)到66萬t/a。也有一些石油公司(包括Pｅｔroｂras和BＰ等)在研究用氫化催化劑使植物油或動(dòng)物脂與礦物油的混合液催化氫化為柴油(生物柴油質(zhì)量分?jǐn)?shù)約5%）。氫化法生物柴油不含硫，芳烴含量低、十六烷值高，易點(diǎn)火.此法最近有突破.UOＰ公司與Enｉ公司合作開發(fā)出可把植物油催化氫化為生物柴油的新工藝.產(chǎn)品十六烷值高達(dá)80（石油柴油為４0~60），可直接替代石油柴油或與其混合使用；計(jì)劃在意大利Lｉvomo建設(shè)首套工業(yè)裝置(生產(chǎn)能力約35萬t/a）,２００9年投產(chǎn).但是，目前生物柴油主流工藝仍然需使用甲醇鈉，植物油原料中和、精制也要消耗燒堿.這類主流工藝也在改進(jìn)。為擴(kuò)大生物柴油生產(chǎn)原料來源，美國(guó)SSBＥ公司開發(fā)一種萃取新工藝，在燃料乙醇生產(chǎn)中的糧食粉化過程萃取粗制糧食油，不影響生物乙醇生產(chǎn).所精制的糧食油用于生產(chǎn)生物柴油，正在建設(shè)1７.６萬t／ａ糧食油制生物柴油裝置。美國(guó)農(nóng)業(yè)部一家研究機(jī)構(gòu)也考慮以生物乙醇生產(chǎn)副產(chǎn)的糟粕為原料生產(chǎn)生物柴油。由于美國(guó)生物乙醇年產(chǎn)量高達(dá)15１4萬t,以副產(chǎn)糟粕為原料可生產(chǎn)生物柴油約76萬t。該機(jī)構(gòu)還開發(fā)讓豆粉直接與甲醇鈉反應(yīng)的新工藝，不必預(yù)先用己烷從豆粉中萃取豆油.為防止豆粉含水增加甲醇單耗，可預(yù)先脫除豆粉中1０％的水分，以降低成本。華中農(nóng)業(yè)大學(xué)開發(fā)的類似工藝，用一種特殊溶劑直接從菜籽油中萃取油脂,生產(chǎn)生物柴油,同樣不需要預(yù)先榨油。此法聯(lián)產(chǎn)濃縮蛋白質(zhì),2007年1月與天門市油料加工企業(yè)合資建設(shè)了一條200０t/a生物柴油生產(chǎn)線。為提高反應(yīng)效率，加拿大多倫多大學(xué)開發(fā)的工藝使用一種助溶劑,使甲醇與油脂溶為一相；已用這一新工藝在建5萬ｔ／a生物柴油裝置.美國(guó)在開發(fā)環(huán)保型的生物柴油間歇生產(chǎn)工藝（每批30０～450L），除了原料用當(dāng)?shù)貜U油外,還使用了用太陽能加熱植物油的加熱系統(tǒng)、洗滌水連續(xù)過濾回收利用系統(tǒng)、過量甲醇回收及副產(chǎn)甘油精制都不用電。全球生物柴油產(chǎn)量２００5年僅為3２4萬t。筆者預(yù)計(jì),２00８年將超過1300萬t,20１2年可能超過3500萬t。這么驚人的發(fā)展速度主要受世界各國(guó)要求減少溫室氣體排放的促進(jìn)。Frosｔ＆Suｌｌivaｎ公司專家預(yù)計(jì)，巴西、歐洲、中國(guó)和印度2020年的生物柴油用量可能占各自交通運(yùn)輸柴油總用量的20％.由于生物柴油主流生產(chǎn)工藝，至少會(huì)消耗占產(chǎn)量2%的甲醇鈉催化劑;預(yù)計(jì)今后幾年，全球年產(chǎn)3００0萬ｔ生物柴油，將消耗甲醇鈉60多萬t，消耗燒堿40多萬t（不含植物油原料中和用燒堿)。２。２、甘油由于生物柴油主流生產(chǎn)工藝，至少會(huì)消耗占產(chǎn)量2％的甲醇鈉催化劑;預(yù)計(jì)今后幾年,全球年產(chǎn)3０0０萬t生物柴油，將消耗甲醇鈉60多萬t，消耗燒堿40多萬t（不含植物油原料中和用燒堿）；此外,還將聯(lián)產(chǎn)約300萬t甘油,因?yàn)樯a(chǎn)１0t生物柴油會(huì)聯(lián)產(chǎn)約1t甘油。以歐洲為例，生物柴油副產(chǎn)甘油19９9年只占?xì)W洲甘油市場(chǎng)的7%,2004年擴(kuò)大到了占19%。專家估計(jì)，由于副產(chǎn)甘油大量上市，200６年歐洲市場(chǎng)過剩甘油達(dá)50萬t。顯然，生物柴油產(chǎn)業(yè)發(fā)展正在使全球粗甘油市場(chǎng)供大于求,隨著更多的生物柴油裝置竣工、投產(chǎn),粗甘油價(jià)格將進(jìn)一步下跌。為此，寶潔化學(xué)品公司200６年３月關(guān)閉了在英國(guó)的天然甘油裝置，Dｏw化學(xué)公司也在這一年１0月關(guān)閉了其在美國(guó)得克薩斯州Fｒｅe(cuò)porｔ工廠的甘油裝置。2。3、環(huán)氧氯丙烷及鹽酸甘油利用開始成為很多廠家關(guān)注的焦點(diǎn)，著手開發(fā)精甘油替代其它多元醇,用于食品、化妝品、制藥及聚氨酯、醇酸樹脂等工業(yè)領(lǐng)域。值得注意的是,精甘油也開始大規(guī)模應(yīng)用于生產(chǎn)環(huán)氧氯丙烷(EＣH）。Solvay公司開發(fā)了用這種副產(chǎn)甘油制造高純度ECH的新工藝（已申報(bào)22件專利,其中8項(xiàng)創(chuàng)新)，其法國(guó)Ｔavａux工廠采用該新工藝的1萬t/aEＣH裝置，2007年4月投產(chǎn)，計(jì)劃再建一條1萬ｔ／ａ生產(chǎn)線，也準(zhǔn)備在美國(guó)、加拿大及墨西哥建廠,特別是計(jì)劃在泰國(guó)馬他府投資建設(shè)一套10萬ｔ/a裝置，２0０9年6月投產(chǎn).這種Epicerol新工藝(即為Ｓolvay的ECＨ新工藝),首先使甘油與鹽酸反應(yīng)，合成二氯丙醇；后者脫氯化氫即產(chǎn)生ECH。由于采用了全新的催化劑，該工藝氯化副產(chǎn)物很少,與傳統(tǒng)丙烯/烯丙基氯法比較，氯用量減少8０%、耗水量減少90％.所以專家預(yù)計(jì)，因?yàn)楦嗟母视偷玫嚼?，歐洲精甘油市場(chǎng)規(guī)模將從2０06年１。88億歐元，擴(kuò)大到201３年2.61億歐元.Dｏw化學(xué)公司也有類似技術(shù),計(jì)劃在上海化工區(qū)建設(shè)一套15萬t/aECH裝置,以我國(guó)生物柴油生產(chǎn)副產(chǎn)的甘油為原料,使用上海氯堿供應(yīng)的鹽酸和燒堿，在2009~201０年間投產(chǎn)。國(guó)內(nèi)的江蘇工業(yè)學(xué)院也開發(fā)了這種技術(shù)，據(jù)稱，不需昂貴的催化劑、ECH成本比丙烯法低３000元/t。揚(yáng)農(nóng)化工使用這種技術(shù)建設(shè)的３萬t/aＥＣH裝置和第二套3萬t／a裝置也相繼在2０06年9月和20０7年初投產(chǎn)。這類新工藝不使用源于石油的丙烯，原料又是廉價(jià)的聯(lián)產(chǎn)甘油(2006年１1月散裝精甘油僅500０元/t、而ECH大于２萬元/ｔ)和副產(chǎn)鹽酸,因此有很強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力。ＥCH主要用于生產(chǎn)環(huán)氧樹脂(占85％）。我國(guó)環(huán)氧樹脂消費(fèi)量２005年約為６0萬t，預(yù)計(jì)2０10年將增長(zhǎng)到135萬～145萬t；而我國(guó)環(huán)氧樹脂生產(chǎn)能力200５年僅為50萬t／a、EＣＨ生產(chǎn)能力僅為1１萬t／a,ECＨ消費(fèi)量２2萬t，自給率不足50％。２．４、丙二醇和乙二醇甘油利用還將擴(kuò)大.美國(guó)ADM公司和Cａrgill公司等在研究用精甘油替代環(huán)氧丙烷，生產(chǎn)丙二醇。美國(guó)戴維工程技術(shù)公司、密蘇里大學(xué)、清華大學(xué)以及Hunｔsman公司等也在開發(fā)這類工藝。據(jù)稱，采用均相氫解催化劑(貴金屬鹽與有機(jī)膦配位體）,在液相反應(yīng),轉(zhuǎn)化率可達(dá)９0%。Hｕntｓｍan公司的技術(shù)可望２００8年實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，而Dow化學(xué)公司2007年3月已經(jīng)開始試銷用甘油生產(chǎn)的這種可再生丙二醇（PＧR)中試產(chǎn)品，6月份有限量工業(yè)生產(chǎn);據(jù)稱，新工藝耗水比丙烯法少.Ｓｅnergy化學(xué)公司精甘油制丙二醇裝置(２.7萬t／a）已在2００6年投產(chǎn)，計(jì)劃擴(kuò)建到4．５萬t/a。ＡDM公司已開始在美國(guó)伊利諾伊州Dｅcaｔur建設(shè)甘油制丙二醇和乙二醇的裝置，合計(jì)生產(chǎn)能力為1０萬t／a，２00８年投產(chǎn)。最新報(bào)道，Carｇill和Ashland在20０7年5月簽約，將在歐洲建設(shè)6．5萬t/a甘油制丙二醇裝置,據(jù)稱，生產(chǎn)效率高、副產(chǎn)物少、產(chǎn)品純度高于傳統(tǒng)工藝。值得注意的是,歐洲氯堿大廠家Ineoｓ公司在比利時(shí)建設(shè)的５0萬t／ａ生物柴油裝置（20０9年初投產(chǎn)，見表２)，其副產(chǎn)的甘油也將用于生產(chǎn)丙二醇，以及生產(chǎn)生物甲醇。這種甲醇可回收用于生產(chǎn)生物柴油，減少甲醇外購量.丙二醇主要用于制造不飽和聚酯樹脂、飛機(jī)化冰及車、船防凍劑，近年也用于制造抗污漬地毯及服裝用聚酯纖維。聚酯纖維目前由丙烯,經(jīng)環(huán)氧丙烷來合成,全球生產(chǎn)能力約140多萬t，需求年增長(zhǎng)率3％～7％.2。5、其他甘油下游工業(yè)預(yù)計(jì)生物柴油副產(chǎn)甘油將獲得更多的利用。Ｖeｒtelｌｕs特殊產(chǎn)品公司準(zhǔn)備與Ｃardｉff大學(xué)合作開發(fā)用甘油生產(chǎn)特殊化工產(chǎn)品的工藝。巴西研究用鉑催化劑在溫和條件下使甘油分解為氫氣和一氧化碳.浙江工業(yè)大學(xué)在開發(fā)用甘油脫氫酶，使甘油羥基脫氫，轉(zhuǎn)變?yōu)?，３－二羥基丙酮這種大宗醫(yī)藥化工原料。清華大學(xué)在研究生物柴油聯(lián)產(chǎn)環(huán)氧樹脂固化劑脂肪酸二聚體.據(jù)報(bào)道,中國(guó)清潔能源公司已經(jīng)實(shí)施了這一技術(shù)。最新報(bào)道顯示,美國(guó)Rｉce大學(xué)在研究用發(fā)酵法由甘油生產(chǎn)乙醇及其它有用的生物燃料。據(jù)說乙醇生產(chǎn)成本比糧食發(fā)酵法大約低40%.綜上所述，副產(chǎn)甘油的大規(guī)模利用,將使生物柴油生產(chǎn)的綜合經(jīng)濟(jì)效益得到全面提升,有利于這一氯堿下游新興產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。3、生物燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)展取決于原料3。1、擴(kuò)大植物油來源一個(gè)國(guó)家或地區(qū)重點(diǎn)發(fā)展何種生物燃料，與該國(guó)或該地區(qū)的原料來源有關(guān)。歐盟大力發(fā)展生物柴油，除了試圖減少對(duì)高價(jià)進(jìn)口原油的依賴以外，也是為其在休耕土地生產(chǎn)油菜籽創(chuàng)建市場(chǎng)。在生物柴油生產(chǎn)拉動(dòng)下，歐盟25國(guó)菜籽油產(chǎn)/銷量年均增長(zhǎng)率高達(dá)9。5％（見表6)。為滿足生物柴油生產(chǎn)需求，歐盟計(jì)劃把油菜籽種植面積從2０04年的30萬ｈa,擴(kuò)大到2００7年６0萬ｈa.歐盟國(guó)家植物油需求強(qiáng)勁,也吸引馬來西亞廠家擴(kuò)大其在鹿特丹港區(qū)的油棕櫚加工能力,４個(gè)廠棕櫚油生產(chǎn)能力已達(dá)200萬t／ａ。歐盟優(yōu)先發(fā)展生物柴油，也與其20世紀(jì)90年代為減少二氧化碳排放而征收高額燃油消費(fèi)稅有關(guān)。由于柴油機(jī)比汽油機(jī)節(jié)能3０%,歐盟鼓勵(lì)使用柴油車，所以對(duì)汽油征稅高（稅率60％～75％),對(duì)柴油征稅較低（約4０％～65％）。這一政策造成歐洲國(guó)家汽油價(jià)格高達(dá)1。85美元／L,而美國(guó)僅0。69美元／L(2００5年8月2７日對(duì)比數(shù)據(jù)）。所以，歐洲柴油車占汽車總數(shù)的４0%,而美國(guó)只占4%。較高的汽／柴油價(jià)格比使生物燃料變得便宜起來，促使歐盟生物柴油發(fā)展超過了生物乙醇。但是,歐盟生物柴油產(chǎn)業(yè)發(fā)展開始受原料瓶頸制約，目前植物油年產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到了生產(chǎn)能力(約１100萬～1200萬t／ａ)，要實(shí)現(xiàn)其201０年消費(fèi)950萬t生物柴油的目標(biāo)，將消耗占目前產(chǎn)量80%以上的植物油。這肯定將引起植物油市場(chǎng)貨緊價(jià)揚(yáng)。美國(guó)2006年生產(chǎn)14８4萬ｔ生物乙醇，僅相當(dāng)于其汽車油料的3%～５％；但為此而消耗的糧食卻占３億t糧食總產(chǎn)量的17%。美國(guó)農(nóng)業(yè)專家估計(jì)，要滿足美國(guó)汽油需求，需要年產(chǎn)1.51億t乙醇,為此而消耗的糧食多達(dá)５億t，比其現(xiàn)有糧食總產(chǎn)量還多近67%。美國(guó)主要用豆油生產(chǎn)生物柴油（占原料的9０％），即使把美國(guó)生產(chǎn)的所有大豆都轉(zhuǎn)變?yōu)樯锊裼?也只能滿足其6％的柴油需求。所以，生物燃料在巨大的需求面前，只起補(bǔ)充作用.美國(guó)植物油（大豆油、玉米油、棉籽油、菜籽油等）年產(chǎn)量超過1000萬ｔ（其中豆油約92５萬t),人均〉33kz，原料相對(duì)豐富。所以,美國(guó)也出現(xiàn)生物柴油熱，不過生產(chǎn)規(guī)模遠(yuǎn)低于歐盟。美國(guó)雞脂肪價(jià)格(0．41９美元/kg)比豆油（0.728美元/kg）便宜，有廠家開始將其混入豆油生產(chǎn)生物柴油。為滿足生物乙醇生產(chǎn)對(duì)玉米的需求,美國(guó)2007年將種植玉米３６3０萬ha,同比擴(kuò)大1５％.另一個(gè)動(dòng)向是,盡管美國(guó)有占糧食總產(chǎn)量20％以上的６5３０萬t過剩糧食，專家們依然擔(dān)心生物乙醇產(chǎn)業(yè)發(fā)展會(huì)引起糧價(jià)上漲。為開拓原料來源，美國(guó)加強(qiáng)了用秸稈、木屑等纖維素生物質(zhì)生產(chǎn)乙醇的新技術(shù)開發(fā),目標(biāo)是到2012年實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化;同時(shí)開發(fā)含油量高的轉(zhuǎn)基因大豆、利用食品加工廠聯(lián)產(chǎn)的動(dòng)物（雞、豬等)脂肪等生產(chǎn)生物柴油。巴西只發(fā)展生物乙醇是因?yàn)槭a(chǎn)甘蔗，燃料乙醇基本上是蔗糖生產(chǎn)聯(lián)產(chǎn)品，所以成本比美國(guó)低３0%。值得一提的是，用甜菜生產(chǎn)丁醇的工藝有突破性進(jìn)展，杜邦和ＢP在英國(guó)建設(shè)的7萬m３／a生產(chǎn)線，將在２00７年底投產(chǎn)。丁醇腐蝕性低，在普通汽油中混配比可達(dá)２０％,特別是能效率比乙醇高30％，所以出現(xiàn)了取代生物乙醇的動(dòng)向。馬來西亞１991年曾是世界最大的天然橡膠生產(chǎn)國(guó)。但是，因棕櫚油單產(chǎn)高，每公頃可產(chǎn)油20t（大豆僅能產(chǎn)油2．3t)，為數(shù)眾多的橡膠樹種植業(yè)主開始改種效益更好的油棕櫚,天然橡膠產(chǎn)量近年退居第二位.馬來西亞油棕櫚樹種植面積已經(jīng)超過其土地總面積的10％，粗棕櫚油產(chǎn)量200５年約１50０萬t，占全球總產(chǎn)量312５萬ｔ的48％，成為世界最大的棕櫚油生產(chǎn)國(guó)和出口國(guó)(200６年出口額８8．4億美元)。我國(guó)２0０6年進(jìn)口棕櫚油約508萬t,主要來自馬來西亞，平均單價(jià)44７。8美元/t，同比上升3６.2美元／ｔ。我國(guó)廠家尋求簽訂長(zhǎng)期供貨合同，準(zhǔn)備以２0０～250美元/t的價(jià)格從馬來西亞進(jìn)口廢棄棕桐油，5個(gè)廠家初期求購量約２0萬~25萬t／a。值得注意的是，馬來西亞國(guó)內(nèi)大上生物柴油項(xiàng)目正在使棕櫚油消費(fèi)量增加，引起價(jià)格上漲。2006年下半年粗棕櫚油價(jià)格,比200４年峰值還高５％，超過了50０美元/t。印尼若干橡膠種植業(yè)主也計(jì)劃改種油棕櫚樹,建設(shè)棕櫚油加工廠;還準(zhǔn)備大規(guī)模擴(kuò)大甘蔗、木薯及蓖麻種植面積，增產(chǎn)其它生物燃料原料.印尼2005年棕櫚油產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到１１５6萬t,加上馬來西亞的產(chǎn)量，占全球總產(chǎn)量的85％.專家預(yù)計(jì),由于擴(kuò)大了種植面積和更多的油棕櫚樹開始成熟,印尼2０07年棕櫚油產(chǎn)量將躍居全球首位，達(dá)到16４0萬t，20１０年有望超過200０萬ｔ。印度則對(duì)麻瘋樹油提供25盧比／L的保護(hù)價(jià)，計(jì)劃在今后幾年種植100萬ha麻瘋樹,解決其生物柴油生產(chǎn)的原料問題.3。２、開辟新生物燃料原料種類3．２。1、纖維素、半纖維素制乙醇顯然,糧食乙醇和生物柴油產(chǎn)業(yè)現(xiàn)在面臨原料瓶頸。這是一個(gè)尚待解決的世界性難題.但是，以纖維素和半纖維素為原料生產(chǎn)乙醇尚在研發(fā)階段。纖維素分離時(shí)產(chǎn)生的發(fā)酵抑止劑，會(huì)影響纖維素及半纖維素糖化，影響糖轉(zhuǎn)變?yōu)橐掖?，所以乙醇收率?成本高。日本研究者尋求減輕這類抑止劑的影響,提高乙醇收率。美國(guó)聯(lián)邦政府也撥款1.5億美元來解決這一難題。所以美國(guó)廠家也在開發(fā)這類工藝,爭(zhēng)取4～6年工業(yè)化.此外,有一個(gè)美國(guó)農(nóng)業(yè)部資助的項(xiàng)目也在開發(fā)適合纖維素乙醇生產(chǎn)的高能量作物，以便從源頭上解決乙醇原料問題。纖維素制乙醇已經(jīng)開始工業(yè)化。日本BiｏEthaｎoｌ公司引進(jìn)美國(guó)Cｅluｎol技術(shù)在大阪建設(shè)的1１２0t/a木屑制乙醇裝置，已在2007年１月投產(chǎn);其技術(shù)關(guān)鍵是用基因工程培養(yǎng)出了能使纖維素中的己糖和戊糖發(fā)酵的細(xì)菌,計(jì)劃２００8年把生產(chǎn)能力提高到３200t/a.我國(guó)也在開展這方面的研究，在搞中試開發(fā)的廠家有:天冠集團(tuán)/山東大學(xué)等（河南南陽300０ｔ/ａ纖維素乙醇廠將在2007年10月投產(chǎn)）、Noｖozyｍes公司／中國(guó)資源醇公司(黑龍江肇東）、安徽豐原集團(tuán)等。特別是吉林省九新實(shí)業(yè)集團(tuán)白城庭峰乙醇公司的技術(shù)開發(fā)進(jìn)展大,投資１。97億元的秸稈乙醇項(xiàng)目20０7年5月獲得國(guó)家批準(zhǔn)，將用２3萬t／a玉米秸稈年產(chǎn)3萬t乙醇。黑龍江帥億集團(tuán)從美國(guó)ＢAON公司引進(jìn)秸稈酶裂解和微波技術(shù)，開始在肇東縣建設(shè)15萬t/a燃料乙醇、２0萬t／ａ生物油裝置；一期投資1２億元,2０08年10月投產(chǎn)。但纖維素制乙醇，除了技術(shù)必須過關(guān)以外，還需要過兩道關(guān):（1)生產(chǎn)1t乙醇要消耗4～5t纖維素(秸稈〉7t）,所以纖維素水解、發(fā)酵廢水的污染問題比秸稈造紙還嚴(yán)重，必須解決.（2)1t乙醇的價(jià)格與1t紙相當(dāng)，而纖維素用量卻是后者的４~5倍.由于秸稈原料的大規(guī)模收集和運(yùn)輸成本非常高,故生產(chǎn)成本難過關(guān).所以專家預(yù)計(jì),我國(guó)再過10年才有可能用纖維素大規(guī)模生產(chǎn)乙醇.另一個(gè)新動(dòng)向是，新西蘭LoｎzａTeｅh公司計(jì)劃用微生物法把鋼鐵廠副產(chǎn)的一氧化碳或纖維素氣化產(chǎn)生的一氧化碳轉(zhuǎn)變?yōu)橐掖?據(jù)稱,全球大型鋼鐵廠排放物可年產(chǎn)乙醇1．5億t?？傊?在新技術(shù)沒有明顯突破和大規(guī)模推廣之前，燃料乙醇仍將面臨原料瓶頸.3。2。2、棕櫚油生產(chǎn)生物柴油生物柴油生產(chǎn)也存在類似的問題。阿根廷、巴西和美國(guó)目前是主要的豆油出口國(guó)（２００6年凈出口量分別為5６0萬t、204萬t和5０萬t），而巴西和美國(guó)生產(chǎn)生物柴油正在消耗大量的豆油資源，預(yù)計(jì)為此而消耗的豆油２00８年將占其國(guó)內(nèi)產(chǎn)量的20％以上（20０５年不足5％）。所以,美國(guó)和巴西開始合作發(fā)展生物柴油原料，巴西計(jì)劃1０年內(nèi)使油料作物的植物油單產(chǎn)從目前０。5t/ｈa提高到2。0t／ha，30年內(nèi)提高到5.0t／ｈa.主要措施是增產(chǎn)含油量高的油棕櫚（目前棕櫚油只占其植物油總產(chǎn)量的3%)。歐洲增產(chǎn)生物柴油拉動(dòng)了菜籽油價(jià)格上漲，２00７年１月毛菜籽油離岸價(jià)高達(dá)830～835美元/ｔ。棕櫚油價(jià)格同樣趨升，主要生產(chǎn)國(guó)馬來西亞開始整合自己的棕櫚油產(chǎn)業(yè)，3個(gè)最大的棕櫚油廠家2006年11月合并,成為世界最大的棕櫚油廠家SynｅrgyDrive。該公司在馬來西亞和印尼有5２5872ha油棕櫚種植園，年產(chǎn)量超過191萬t，占馬來西亞總產(chǎn)量的13%,計(jì)劃大力發(fā)展生物柴油產(chǎn)業(yè)，消耗更多的棕櫚油?？磥恚蛑参镉蛢r(jià)格將持續(xù)上升.4、我國(guó)應(yīng)優(yōu)先發(fā)展生物柴油生產(chǎn)4．1、糧食燃料乙醇原料受限我國(guó)糧食供給有余,以玉米為主的糧食凈出口量２006年約為404.5萬t；按專家估計(jì)的消費(fèi)量計(jì)算，我國(guó)２006年糧食庫存量可能增加了790.5萬t（見表７)。我國(guó)2０0６年生產(chǎn)玉米1。４3億t，其中300萬t凈出口.但是，燃料乙醇生產(chǎn)拉動(dòng)的玉米深加工能力正在迅速擴(kuò)大，200６年實(shí)際加工量達(dá)3１59萬t,同比增長(zhǎng)１2％;20０7年實(shí)際加工量將再增長(zhǎng)17%～20%，達(dá)到3７００萬~3800萬t.所以，我國(guó)玉米價(jià)格２00６年首次超過了小麥。特別是作為玉米生產(chǎn)大省的吉林省，近來新建和擴(kuò)建以燃料乙醇為主的玉米加工廠超過1０個(gè)，玉米年加工能力即將達(dá)到1２00萬～1500萬ｔ；而全省玉米年產(chǎn)量也就１800萬t那么多.我國(guó)在2009年以后很可能由玉米凈出口國(guó)轉(zhuǎn)變?yōu)閮暨M(jìn)口國(guó)。所以,我國(guó)燃料乙醇生產(chǎn)原料嚴(yán)重不足。4。2、木薯種植用地遭遇橡膠種植挑戰(zhàn)為確保糧食安全,國(guó)家最近叫停了糧食燃料乙醇新項(xiàng)目，鼓勵(lì)用非糧食作物生產(chǎn)生物乙醇。為解決原料問題，我國(guó)增加了木薯進(jìn)口，２006年進(jìn)口木薯干超過500萬t，同比增長(zhǎng)50％以上。但是，用進(jìn)口原料，成本會(huì)增加。為降低成本，河南天冠燃料乙醇公司到老撾租地[2美元／（畝·a-1）]種植木薯。但是，東南亞國(guó)家橡膠樹種植效益高于木薯.以泰國(guó)為例，種植橡膠樹至少能獲利1１00美元/hａ,而種植木薯僅獲利6２０美元／ha.這對(duì)我國(guó)廠家到東南亞建設(shè)木薯原料基地