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演讲分享⑤ | 10万→8610万吨, 中国SAF的"长征"才刚开始

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从2022年建成的10万吨/年工业装置,到2050年预测的8610万吨年需求,中国SAF产业的"长征"才刚刚开始。


2024年,全球航空煤油消费基本恢复至疫情前的3.3亿吨水平,中国民航航班约450万架次,航煤消费量近4000万吨,由此产生的二氧化碳排放达1.26亿吨。


与汽油、柴油需求逐年下降不同,航煤需求仍在持续增长——预计到2040-2045年,中国航煤需求将达7600万吨以上。


然而,增长的需求遭遇了严苛的减排要求。SAF的使用可减少65%-85%的CO2排放,无需改变现有航空设施,是航空业碳减排的最可行路径。


国际民航组织(ICAO)于2016年通过的国际航空碳抵消和减排机制(CORSIA),为全球航空业设定了统一的碳减排目标:碳排放量在 2021-2035年保持零增长,并提出在2050年实现碳中和的目标。


CORSIA将在2027年强制实施,航空业减碳发展迫在眉睫。


在这个背景下,11月29日,在第五届非粮生物质高值化利用论坛上,中石化石油化工科学研究院有限公司研究员、集团公司高级专家、博士生导师 张乐分享了中国SAF技术开发的最新进展。


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01

政策倒逼下的SAF刚需:欧美主导,中国加速


"航煤需求的持续增长是一个基本现实,"张乐在演讲中强调,"短期内难以被电动等替代技术取代。"


从全球来看,2010-2019年航空煤油消费持续增长,2019年达到3.3亿吨的峰值。疫情后虽有下降,但2024年已基本恢复。


在地区分布上,亚太地区占比35%,是全球最大的航煤消费地区;北美和欧洲的消费增速则低于全球平均水平。


来源:张乐,《双碳背景下能源转型与石科院可持续航空燃料开发进展》


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国际政策的倒逼让减排变得紧迫。ReFuelEU法案明确规定SAF的强制掺混比例:2025年2%、2030年6%、2050年70%。


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从地区分布看,欧美是当前SAF的主要消费市场。2023年,欧洲SAF需求约50万吨、美国32万吨,两者合计占全球87%。


从产能布局看,美国占全球78%的生物航煤产能,占全球规划产能的45%;欧洲项目数量多但平均规模小。


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中国的需求增长空间巨大。2024年,中国航煤消费量近4000万吨,产生碳排放1.26亿吨。


预计到2030年,中国SAF需求将达310万吨;到2050年将达8610万吨。"中国飞机要飞向国外,未来必须使用SAF,"张乐判断。


02

HEFA路线主导,但原料瓶颈凸显


面对快速增长的需求,全球SAF产业呈现出明显的技术路线集中特征。


目前,全球已有11条SAF技术路线获得ASTM认证,但产能高度集中在HEFA(油脂加氢)路线。


国际航空运输协会(IATA)数据显示,HEFA方法在未来五年内约占产量的80%。在已公布的生物航煤产能中,78%采用HEFA路线。


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HEFA路线的优势在于技术成熟、产业化快。它以废弃油脂、餐饮废油为原料,通过加氢脱氧和加氢异构两个步骤生产生物航煤,与石油基航煤相比可减少65%-85%的碳排放。


然而,原料供应的瓶颈正在显现。


HEFA路线主要依赖餐饮废油等废弃油脂,但这类原料分布分散、收集成本高、难以长期保存。


更关键的是,中国虽然是废弃油脂的主要出口国,但到2030年废弃油脂的供应将达到上限。


"2030年后,HEFA路线无法满足需求增长,"张乐判断,"其他技术路线将成为主要来源。"


这意味着,单一依赖HEFA路线无法支撑全球SAF产业的长期发展,必须开发多元化的技术路线。


03

中石化石科院的"五路并进":多元化技术路线破解原料瓶颈


面对原料瓶颈和需求增长的双重挑战,中石化石科院开发了五条技术路线,覆盖从已商业化到实验室阶段的全技术链条。


这种布局背后的逻辑是:HEFA路线解决"从0到1"的商业化问题,气化-费托路线瞄准"从1到100"的规模化挑战,其他三条路线则为不同原料来源提供技术储备。


路线一:HEFA——已商业化的"中国速度"


石科院的HEFA技术以废弃油脂、餐饮废油为原料,通过"两段三区"工艺实现高效转化。


HEFA技术产业化的核心难题在于:废弃油脂杂质多导致催化剂失活、加氢脱氧强放热易结焦、脱氧路径难以控制碳收率、异构化深度与收率的平衡。


石科院通过开发环保预处理技术、反应分区控制、脱氧路径可控催化剂、高选择性异构催化剂,实现航煤收率达72.0%-75.7%。


商业化进程堪称"中国速度":2011年在镇海炼化应用,2022年10万吨/年装置投产,成为亚洲首家获得RSB认证、中国首家采用自主技术生产生物航煤的企业。


2024年,该装置生产的生物航煤支持了C919国产大飞机试飞。


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路线二:气化-费托——中试阶段的"规模化潜力"


这条路线可以利用农林废弃物、秸秆等非粮生物质,原料来源更广。中国的生物质资源约35亿吨/年,预计2030年我国生物质总量将达37.95亿吨/年,将减碳超9亿吨/年。


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以为生物质气化、费托合成和加氢提质三个单元为技术核心,石科院开发了70万吨/年固定床、100万吨/年浆态床的成套工艺包,通过技术升级实现了费托合成吨油气耗≤5500Nm3,整体航煤收率达70%。


路线三:乙醇制航煤——实验室成熟的"快速工业化"


以生物乙醇为原料,通过乙醇脱水、乙烯低聚、加氢提质三步生产航煤。

石科院开发的整体技术实现了乙醇转化率>99%、航煤碳收率>89%。"技术已接近成熟,具备快速工业化基础,"张乐表示


路线四:废塑料热解——循环经济的"新路径"


以废弃塑料为原料,石科院开发的梯级减容高效液化脱氯技术实现液收>88%,万吨级工业示范已完成。这条路线不仅解决了塑料污染问题,还为SAF提供了新的原料来源。


路线五:电转液——面向未来的"绿氢路线"


以绿氢和二氧化碳为原料生产航煤。石科院开发了逆变-费托组合技术和CO2直接加氢技术,其中大比表面积多孔ZnZr固溶体催化剂已完成实验室小试,准备进行中试。


04

从技术到产业:挑战与机遇并存


尽管技术取得突破,中国SAF产业化仍面临挑战。


政策层面,SAF价格是传统航煤的2-3倍,但目前缺乏终端补贴和产品优先利用机制。相比之下,美国通过税收抵免、欧盟通过强制掺混创造了刚性需求。不过,2024年9月国内试点项目启动,2025年8月成都发布全国首个SAF产业专项政策,政策支持正在加强。


原料层面,中国坚持"不与粮争地"原则,主要依赖餐饮废油,但原料"小、散、乱",到2030年将达供应上限。


市场层面,机遇大于挑战。截至2024年底,中国现有SAF产能约105万吨/年,规划新增产能580万吨/年,距离2050年的需求量还有较大空间。


从2022年建成的10万吨/年工业装置,到2050年预测的8610万吨年需求,中国SAF产业需要实现近860倍的增长。


这场"长征"需要技术引领、原料保障、政策支持三位一体推动。


正如张乐在演讲中所说:"中国从21世纪初就开始布局SAF技术,多条技术路线正在开发。我们有信心支持民航业实现2050年碳中和目标。"


▌ 参考信息:本文部分素材来自第五届非粮生物质高值化利用论坛现场演讲,由作者重新编写,系作者个人观点,本平台发布仅为了传达一种不同观点,不代表对该观点或支持。如果有任何问题,请联系我们:15381397601(微信同号)。



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