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新能源带来新希望_中国信息报
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更新时间:2008年05月22日 00:00:00

新能源带来新希望

——水基环保燃料油为节能环保事业“加油”综述
□  陈启明/文

      当今世界能源日趋紧张,石油资源频频出现危机,有人预测,地球的石油储备将在百年之内被人类消耗殆尽。我国虽是资源大国,但也面临着国内原油消耗量的迅速增长,国内生产的石油只能满足国内燃油总需求量的47%,另外53%的石油需求完全依赖进口,燃油形势不容乐观。随着人类社会的进步和全球工业的不断发展,人类的生存环境也遭到了极大的破坏,污染日益严重。改善空气和环境质量已经成为各国共识,其中采取的主要措施就包括发展清洁、环保、新型替代能源,以缓解对大气的污染。有鉴于此,现年69岁的黎炳照先生潜心研究10余年,历经上万次的科学实验,在高新能源油水合成不分离问题研究中取得了实质性的突破,成功研制水基环保燃料油。他曾亲自到甘肃省兰州市的西部油田和炼油厂进行考察,现场实验,用50%的井油和50%水加上“黑药”(水基环保燃料油秘方)与化水剂混合即成180#燃料油,赢得专家和技术人员的一致认可和好评。
燃料油面面观
      水基环保燃料油是一种具有节能与环保效果的新型燃料油。它是运用水基环保燃料油改性技术,以机械和科学相结合的方法,使燃料油与改性料溶合,形成一种降低油料某些不利因素及增强油料微暴力的结合体;以改善油的喷射性和雾化特性,从而提高油的燃烧效率,同时降低燃烧时的气体排放量和有害物质含量,以达到节油和环保效果。水基环保燃料油经过高温测试,在多种条件下使用都能达到稳定的效果。测验结果显示:利用冰箱-5°C至-10°C水油正常稳定;在高温100°C、200°C、400°C、550°C情况下,油质正常,油水不分离;在常温下,曾经存放过5年,油水不分离;而且存放时间越长,油质越好,可以放心使用。改性环保优化柴油(颜色呈黑色)热值比0#柴油高,耐燃烧,可供各类柴油机使用;改性环保燃料油(180#重柴油)耐燃烧,可供发电厂、铝材厂等使用。黎炳照先生表示,他下一步将研究试制柴油和汽油。
      一直以来,燃料油由于燃烧不完全而造成大气污染。空气中的污染物以烟尘、二氧化硫、硫化氢、氮氧化合物及其氧化物等为主,其中很大程度都是由于燃烧不完全所造成的。而水基环保燃料油比未经改性原料油的燃烧效率大大提高,可节油40%-50%,油费可降低30%-35%,废气排放量及有害物质降低,大大减少污染环境程度,其安全性能与原油一致。
      燃料油是目前我国石油及石油产品中市场化程度较高的一个品种。在2001年10月15日,原国家计委公布的新的石油定价办法中,正式放开燃料油的价格,燃料油的流通和价格完全由市场调节,国内价格与国际市场基本接轨,产品的国际化程度较高。从2004年1月1日起,国家取消了燃料油的进出口配额,实行进口自动许可管理,我国燃料油市场与国际市场完全接轨。
      油品家族的成员主要包括汽油、煤油、柴油和燃料油等。一般来说,在原油的加工过程中,较轻的成分总是最先被分离出来,燃料油(Fuel Oil)作为成品油的一种,是石油加工过程中在汽、煤、柴油之后从原油中分离出来的较重的剩余产物。燃料油广泛用于船舶锅炉燃料、加热炉燃料、冶金炉和其他工业炉燃料。根据用途,燃料油可以分为船用燃料油和炉用燃料油及其他燃料油。据统计,我国燃料油消费主要集中在发电、交通运输、冶金、化工、轻工等行业。燃料油主要由石油的裂化残渣油和直馏残渣油制成,其特点是黏度大,含非烃化合物、胶质、沥青质多。上海期货交易所开发的燃料油期货的交割基准品是180CST燃料油,该品种是国际上燃料油定价的基准品。
      从全球来看,燃料油处于供过于求的状况,但随着各国炼油厂不断提高精炼能力,燃料油的产量处于不断下降趋势。就连石油储量丰富的中东地区,对电力的需求也在不断增加,由于炼油能力相对不足,也会在未来数年内成为燃料油的净进口地。就国内而言,近几年在经济利益等因素的刺激下原油产量和进口量均有所增长并维持高位,其中原油进口依存度已经达到48%,中国已经成为全球第二大原油进口国,对原油的需求成几何式增长。而国内对于燃料油的需求也日益旺盛,据统计,交通运输及发电对燃料油的需求同比增长达10%以上,其他行业的用油量也有不同幅度的增长。
      大部分石油产品均可用做燃料,但燃料油在不同的地区却有不同的解释。欧洲对燃料油的概念一般是指原油经蒸馏而留下的黑色黏稠残余物,或它与较轻组分的掺合物,主要用做蒸汽炉及各种加热炉的燃料或作为大型慢速柴油燃料及作为各种工业燃料。但在美国则指任何闪点不低于37.8°C的可燃烧的液态或可液化的石油产品,它既可以是残渣燃料油(Residual Fuel 011,亦称Heavy Fuel 011)也可是馏分燃料油(Healing 011)。馏分燃料油不仅可直接由蒸馏原油得到(即直馏馏分),也可由裂化等其他加工过程再经蒸馏得到。
      燃料油的性质主要取决于原油本性以及加工方式,而决定燃料油品质的主要规格指标包括黏度(Viscosity)、硫含量(Sulfur Content)、倾点(Pour Point)等。供发电厂等使用的燃料油还对钒(Vanadium)、钠(Sodium)含量有规定。黏度是燃料油最重要的性能指标,是划分燃料油等级的主要依据。它是对流动性阻抗能力的度量,其大小表示燃料油的易流性、易泵送性和易雾化性能的好坏。对于高黏度的燃料油,一般需经预热,使黏度降至一定水平,然后进入燃烧器以使在喷嘴处易于喷散雾化。黏度的测定方法、表示方法很多:在英国常用雷氏黏度(Redwood Viscosity),美国惯用赛氏黏度(Saybolt Viscosity),欧洲大陆则往往使用恩氏黏度(Engler Viscosity),但各国正逐步更广泛地采用运动黏度(Kinemetic Viscosity),因其测定的准确度较上述诸法均高,且样品用量少,测定迅速。各种黏度间的换算通常可通过已预先制好的转换表查得近似值。目前国内较常用的是40°C运动黏度(馏分型燃料油)和100°C运动黏度(残渣型燃料油)。我国过去的燃料油行业标准用恩氏黏度(80°C、100°C)作为质量控制指标,用80°C运动黏度来划分牌号。油品运动黏度是油品的动力粘度和密度的比值,运动黏度的单位是Stokes,即斯托克斯,简称斯。当流体的动力黏度为1泊,密度为1g/cm3时的运动黏度为1斯托克斯。CST是Centistokes的缩写,意思是厘斯,即1斯托克斯的1%。
      燃料油中的硫含量过高会引起金属设备腐蚀的和环境污染。根据含硫量的高低,燃料油可以划分为高硫、中硫、低硫燃料油。在石油的组分中除碳、氢外,硫是第三个主要组分,虽然在含量上远低于前两者,但是其含量仍然是很重要的一个指标。按含硫量的多少,燃料油一般又有低硫(LSFO)与高硫(HSFO)之分,前者含硫在1%以下,后者通常高达3.5%,甚至4.5%或以上。另外还有低蜡油(Low Sulfur Waxy Residual,缩写LSWR),含蜡量高,有高倾点(40°C-至50°C)。在上海期货交易所交易的是高硫燃料油(HSFO),密度为油品的质量(Mass)与体积的比值,常用单位是克/立方厘米、千克/立方米或吨/立方米等。由于体积随温度的变化而变化,故密度不能脱离温度而独立存在。为便于比较,西方规定以15°C下之密度作为石油的标准密度。
      “闪点”是油品安全性的指标。油品在特定的标准条件下加热至某一温度,令由其表面溢出的蒸汽刚够与周围的空气形成一可燃性混合物,当以一标准测试火源与该混合物接触时即会引致瞬时的闪火,此时油品的温度即定义为其闪点。其特点是火焰一闪即灭,达到闪点温度的油品尚未能提供足够的可燃蒸汽以维持持续的燃烧,仅当其再行受热而达到另一更高的温度时,一旦与火源相遇方构成持续燃烧,此时的温度称燃点或着火点(Fire Point或Ignition Point)。虽然如此,但闪点已足以表征一油品着火燃烧的危险程度,习惯上也正是根据闪点对危险品进行分级。显然闪点愈低愈危险,愈高愈安全。水分的存在会影响燃料油的凝点,随着含水量的增加,燃料油的凝点逐渐上升。此外,水分还会影响燃料机械的燃烧性能,可能会造成炉膛熄火、停炉等事故。灰分是燃烧后剩余不能燃烧的部分,特别是催化裂化循环油和油浆渗入燃料油后,硅铝催化剂粉末会使泵、阀磨损加速。另外,灰分还会覆盖在锅炉受热面上,使传热性变坏。机械杂质会堵塞过滤网,造成抽油泵磨损和喷油嘴堵塞,影响正常燃烧。
      燃料油作为炼油工艺过程中的最后一种产品,产品质量控制有着较强的特殊性,最终燃料油产品形成受到原油品种、加工工艺、加工深度等许多因素的制约。根据不同的标准,燃料油可以进行以下分类:一、根据出厂时是否形成商品,燃料油可以分为商品燃料油和自用燃料油。商品燃料油指在出厂环节形成商品的燃料油,自用燃料油指用于炼厂生产的原料或燃料而未在出厂环节形成商品的燃料油。二、根据加工工艺流程,燃料油可以分为常压重油、减压重油、催化重油和混合重油。常压重油指炼厂催化、裂化装置分馏出的重油(俗称油浆),混合重油一般指减压重油和催化重油的混合。三、根据用途,燃料油分为船用内燃机燃料油和炉用燃料油两大类。前者是由直馏重油和一定比例的柴油混合而成,用于大型低速船用柴油机(转速小于150转/分);后者又称为重油,主要是减压渣油、裂化残油及二者的混合物,或调入适量裂化轻油制成的重质石油燃料油,供各种工业炉或锅炉作为燃料。
      船用内燃机燃料油是大型低速柴油机的燃料油,其主要使用性能是要求燃料能够喷油雾化良好,以便燃烧完全,降低耗油量,减少积炭和发动机的磨损,因而要求燃料油具有一定的黏度,以保证在预热温度下能达到高压油泵和喷油嘴所需要的黏度(约为21-27厘斯),通常使用较多的是38°C。雷氏1号黏度分1000秒和1500秒的两种。由于燃料油在使用时必须预热以降低黏度,为了确保使用安全,预热温度必须比燃料油的闪点低约20°C,燃料油的闪点一般在70°C -150°C之间。
      重油主要作为各种锅炉和工业用炉的燃料油。各种工业炉燃料系统的工作过程大体相同,即抽油泵把重油从储油罐中抽出,经粗、细分离器除去机械杂质,再经预热器预热到70°C-120°C,预热后的重油黏度降低,再经过调节阀在8-20个大气压下,由喷油嘴喷入炉膛,雾状的重油与空气混合后燃烧,燃烧废气通过烟囱排入大气。
时不我待 商机无限
      目前,世界能源仍然主要来自石油、煤、水力或核发电。然而,石油危机已经显现,近两年来世界石油的价格飞涨,造成石油价格始终在高价位盘旋,从20-30美元一桶涨到120美元/桶。煤对环境的影响问题尚未有效解决,核电站的核废料又将成为下一轮公害。2003年中国地质科学院《矿产资源与中国经济发展》报告提出警告:中国油气资源的现有储量将不足10年消费,最终可采储量勉强可维持30年消费;到2020年,中国石油的进口量将超过5亿吨,天然气进口将超过1000亿立方米,两者的对外依存度将分别达70%和50%。 我国能源探明储量中,煤炭为主体,占94%,石油占5.4%,天然气占0.6%。而从汉代挖到今天的煤,也只剩50年可挖了。我国煤炭产量占世界总产量的36.5%,但煤炭储量只占世界总储量的13%。在现有条件下,我国煤炭年产量的极限是20亿吨,而全国的煤炭年消费量已超过13亿吨,逼近极限指日可待。全球能源短缺正逐渐走向能源耗竭,目前所使用的主要能源对于人类生存的环境具有严重污染性。随着现代工业的发展,世界环境污染问题越来越严重,直接影响到人类的生存与发展。近百年来由于以煤为主的化石燃料的燃烧和森林的大量砍伐,大气中二氧化碳浓度大约提高了15%,产生“温室效应”,引起全球气温上升、降水规律变异、海平面上升等一系列生态环境问题。由于经济的迅速发展和能源需求的不断增长,我国的环境污染问题也日趋严重。我国二氧化硫环境允许最高排放量为1600万吨/年,但是据前国家环保总局公布的有关评估报告显示,2003年我国二氧化硫排放量达2220万吨,比上年增加290多万吨;2004年二氧化硫的排放达到2254万吨;2005年二氧化硫排放量已达2700万吨左右,超过了环境容量的70%。目前二氧化硫污染产生的酸雨已危害着30%的国土面积,仅农林业的损失就每年高达220亿元。
      发展新能源有了“尚方宝剑”。根据世界可再生能源发展的总体趋势,结合国内有关方面对中国能源发展战略的研究,预计到2050年我国可再生能源将成为能源结构中的主角之一,达到30%以上。现在,正是可再生能源发展的大好时机。我国2006年1月1日起施行的《可再生能源法》及其配套文件,以法律的形式鼓励发展可再生能源,尤其强调了新型能源的开发利用。能源的“节能”与“环保”,改变能源消费结构,大力发展节能绿色新能源,是解决世界能源紧缺问题的最终出路。2005年3月,国家发改委发布公告,宣布中国将在2005年到2007年间实施可再生能源和新能源高技术产业化专项计划,“发展节能产业、‘十一五’期间人均GDP耗能下降20%”等更是列入了“十一五规划”。同时相关的税收、融资、利息、立项等扶持政策也已纷纷出台。《可再生能源法》的出台无疑是中国新型能源产业的一把“尚方宝剑”。这部法律明确了可再生能源在我国经济和社会可持续发展中的地位,规定了可再生能源资源勘察、规划、科研、产业发展、投资、价格和税收等各方面内容,明确了政府、企业和用户在可再生能源开发利用中的责任、权利和义务。更重要的是,这部法律特别强调了新型资源有效开发利用的意义和对社会经济发展的巨大推动作用,要求各方共同努力,给新型能源以更大的市场发展空间。但新型能源的发展不应是孤立的,它的发展和推广受到众多因素的影响,如产品本身的技术限制、对不同气候条件的适应能力等,这些产品推广普及遇到的实际问题,都将影响着新型能源的发展步伐。相关法律的出台以及大力度的扶持政策,代表了中国政府从根本上解决能源问题的决心,也为新型能源产业的进一步发展创造了良好的社会法律环境。
      我国新型能源的生产和使用已经在世界上名列前茅,目前我国约有数百家企业从事新能源的研发、生产和销售。随着中国经济的快速发展及人民生活水平的逐步提高,农村城市化进程的速度将不断加快,农村(包括中小城镇)对水基环保燃料油的需求也将不断增大,这将是今后中国新型能源水基环保燃料油急剧增长的市场。各级政府正在加强对新能源产业的宏观指导与管理,制定各项优惠的产业扶持政策与激励机制。在“国家新能源和可再生能源产业发展计划”的指导下,在“产业上规模、产品上档次、技术上水平、市场要规范”的产业发展思路的引导下,新型能源水基环保燃料油产业必将呈现出持续、快速、健康发展的新局面。
      高新能源市场商机无限。作为石油加工过程中的最后一道产品,燃料油的价值量一般较低。当石油价格低廉时,燃料油一度是发达国家消费量最大的油品。在两次石油危机之后,西方发达国家蒙受了巨大的损失,促使其进行能源结构的调整。由于燃料油的可替代性,成为能源结构调整的主要目标。发达国家的燃料油消费量自1973年以后都有显著下降。1986年油价暴跌之后,世界石油市场进入一个相对稳定的时期,油价的变化较为平缓,北美、欧洲等经济发达的地区燃料油消费量仍在逐年下降。但是,亚太地区很多国家处于经济起飞阶段,燃料油消费量在缓慢增加。2002年世界燃料油需求5.48亿吨,供应 6.01亿吨,过剩5346万吨。2000年以来,世界燃料油需求逐年下降,平均每年下降约 1400万吨。综合地来看,世界燃料油供过于求,而2002年亚太地区需求缺口高达 3127万吨;北美由于需求下降较快,缺口逐渐减小,已经从2000年的1197万吨减少到2002年的257万吨。未来几年亚太地区仍将是世界燃料油贸易最活跃的地区。全球商品市场在美国次级债务风波的影响下,短期之内原油的期货价格仍处于一个波动的区间之内;如果次级债务危机进一步扩大,意味着美国经济衰退,必将引起原油的需求减少,投机基金的资金回笼要求增强,原油期货市场就将再一次面临抛盘的危险;但如果美联储和各大央行可以将此次危机控制在一定的范围之内,市场将回到需求强劲这一基本面上来。
      国内燃料油方面,短期之内现货市场需求仍然强劲。因此,根据目前的市场状况,立项转化“新型能源水基环保燃料油”项目既是市场的需要,同时也是改革创新、贡献社会的一种责任。从技术方面来看,该项目技术实用性强;从市场方面来看,该项目产品的市场需求明显;从产业化方面看,该项目技术实施所需原材料供应充足;同时,该项目的实施符合我国有关法律和相关政策,其技术的实施也将会有较好的投资回报。
      业内人士指出,在全球能源紧缺、环保问题日益严重的今天,水基环保燃料油的研发成功犹如甘露降临;这种既节能50%、大大降低环境污染,又减少近1/3燃料成本的高新能源,正符合人类发展的需要。可以预见,水基环保燃料油将给国家、社会带来可观的经济效益,成为一个新的高科产业。为此,人们期望其尽快实现成果转化,早日造福于人类。
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      黎炳照,男,1939年11月生,广东省佛山市顺德区人,热爱自然科学和技术发明;1971年至1986年先后在广东省化工公司和顺陈化工厂工作,1986年至1990年在广东粤成能源公司研究新能源;1990年自行退出广东粤成能源公司,独自研究高新能源油水混合不分离课题;经过十几年上万次的试验终于研制成功,并于2004年3月到兰州炼油厂亲自实地实验,获得当地专家和技术人员的一致好评,目前正努力寻求相关技术的合作。

 
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