國家重大科技專項(xiàng)


——“ZJC奧里油改性柴油機(jī)替代燃料”項(xiàng)目

文/寧波奧燃新能源科技有限公司

        溫家寶在2009年9月21日和22日國務(wù)院主持召開的新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)發(fā)展座談會上指出，國際金融危機(jī)對世界經(jīng)濟(jì)的影響是深遠(yuǎn)的，對我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展既帶來機(jī)遇也帶來挑戰(zhàn)。全球每一次大的經(jīng)濟(jì)危機(jī)都會伴隨著科技突破，進(jìn)而推動產(chǎn)業(yè)革命，催生新興產(chǎn)業(yè)，形成新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。發(fā)展新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，是我們立足當(dāng)前渡難關(guān)、著眼長遠(yuǎn)上水平的重大戰(zhàn)略選擇，既會對我國當(dāng)前經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展起到重要的支撐作用，更會是引領(lǐng)我國未來經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略方向。
        節(jié)約能源、保護(hù)資源是我國可持續(xù)發(fā)展長遠(yuǎn)的戰(zhàn)略方針。在能源日趨緊缺、極端惡劣氣候變化對人類生存產(chǎn)生巨大威脅的情況下，如何將國外易購易得、劣質(zhì)廉價的超重質(zhì)瀝青乳化油改性生產(chǎn)出高品質(zhì)柴油機(jī)清潔替代燃料，來滿足國內(nèi)市場需求，填補(bǔ)國內(nèi)外空白，緩解我國能源緊缺，保障國家石油安全，是一項(xiàng)具有前瞻性、挑戰(zhàn)性、戰(zhàn)略性的重大科研課題。
        奧里乳化油是以產(chǎn)于南美委內(nèi)瑞拉奧里諾科河（Orinoco）流域的一種環(huán)烷基超重質(zhì)原油（國外稱之瀝青）為原料，加乳化劑和水乳化而成。這種環(huán)烷基超重質(zhì)瀝青原油不含輕烴餾分、汽油餾分，僅含7.8%的柴油餾分。如果采用常規(guī)的高溫?zé)捴乒に囍迫∑?、柴油，收益率低下，得不償失，因此，產(chǎn)油國將劣質(zhì)的奧里乳化油，以低廉的價格（每噸30美元）銷往國際市場，用做發(fā)電廠外燃“煤”的替代燃料燒掉，或是將奧里乳化油中重量比30%的乳化水脫出后，用來生產(chǎn)馬路瀝青。在生產(chǎn)馬路瀝青時，被脫出的乳化水中含有大量的化學(xué)藥劑，這些“乳化水”在沒有經(jīng)過凈化處理的請況下，大量的排放，嚴(yán)重的污染了環(huán)境。這種嚴(yán)重違規(guī)粗獷式低附加值的野蠻應(yīng)用，無疑造成了資源的浪費(fèi)和環(huán)境的污染。在重視保護(hù)生態(tài)、人與自然和諧發(fā)展的今天，無疑是我們?nèi)祟惖谋А?BR>        椐相關(guān)資料報道：在委內(nèi)瑞拉“奧里諾科河”流域，700公里長、70公里寬、地下500米至1000米的地下帶中，蘊(yùn)藏著490億噸的“奧里油”，這種劣質(zhì)的奧里油儲量特別巨大，約占世界石油總儲量的50%。雖然已探明儲量有50多年的歷史了，但由于技術(shù)瓶頸和商業(yè)價值低下，因而沒有得到很好的開發(fā)和利用。
        據(jù)了解，我國關(guān)于重油勘探開發(fā)的鼓勵政策已在研究制定中，重油將成為我國重要的戰(zhàn)略接替資源之一。但技術(shù)手段則是一個主要障礙，尤其是以委內(nèi)瑞拉超重油為代表的劣質(zhì)重油加工技術(shù)，已成為制約煉油業(yè)務(wù)發(fā)展的技術(shù)瓶頸之一。
        據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)報道，目前在全球大約10萬億桶剩余石油資源中，70%以上是重油資源。而在我國，陸上重油、瀝青資源約占石油資源總量的20%以上。其中委內(nèi)瑞拉超重油是世界上最難處理和加工的劣質(zhì)重油。
        如何能將奧里油改性（降低其運(yùn)動粘度、增加熱值、提高十六烷值）提高品質(zhì)，拓寬應(yīng)用領(lǐng)域，降低綜合經(jīng)濟(jì)成本，是一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性、前瞻性、戰(zhàn)略性的重大科研課題。誰率先研發(fā)掌握了可精深加工的高新技術(shù)，誰就擁有了主動權(quán)和優(yōu)先開發(fā)權(quán)。
        自1996年以來，“全國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化協(xié)作組織深圳專家委員會”專家委員（研發(fā)中心主任兼產(chǎn)業(yè)化基地主任）張建臣先生自選科研課題，對奧里油深加工、綜合利用進(jìn)行了長達(dá)十?dāng)?shù)年之久的潛心研究和數(shù)以萬次的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，終于以奧里油為原料研究發(fā)明了“ZJC奧里油改性柴油機(jī)替代燃料”的高新專利技術(shù)，填補(bǔ)了國內(nèi)、外用奧里油改性生產(chǎn)柴油機(jī)燃料生產(chǎn)技術(shù)的空白，突破了奧里油僅能用于外燃和生產(chǎn)道路瀝青的歷史?！癦JC奧里油改性柴油機(jī)替代燃料”可以替代0#柴油在壓延式柴油機(jī)上安全、平穩(wěn)、可靠的使用；還可以在船舶運(yùn)輸、農(nóng)用機(jī)械、發(fā)電機(jī)組、金屬冶煉、陶瓷窯爐、工業(yè)窯爐等眾多領(lǐng)域廣泛的使用。
        溫家寶指出，科學(xué)選擇新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)非常重要，選對了就能跨越發(fā)展，選錯了將會貽誤時機(jī)。這一產(chǎn)品的推出，能使用戶降低燃料成本15%以上。國際首創(chuàng)，節(jié)能環(huán)保，經(jīng)濟(jì)效益、社會效益巨大。是一項(xiàng)利國利民、功在當(dāng)代、利在千秋的朝陽大業(yè)，具有廣闊的市場前景，是國家重大科技專項(xiàng)“973計劃”鼓勵支持的新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目。
        “ZJC奧里油改性柴油機(jī)替代燃料”項(xiàng)目是原始創(chuàng)新、具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高科技發(fā)明專利成果技術(shù)?！癦JC奧里油改性柴油機(jī)替代燃料”項(xiàng)目是原始創(chuàng)新的系統(tǒng)化工程，現(xiàn)在已獲兩項(xiàng)國家發(fā)明專利：“以奧里油改性替代重柴油的燃料油”（專利號：ZL 03111606.X）?！皧W里油改性柴油機(jī)燃料自動化合成機(jī)”（專利號：ZL 200420063829.8）。
        “ZJC奧里油改性柴油機(jī)替代燃料”項(xiàng)目的兩項(xiàng)國家發(fā)明專利，在2006年由國家知識產(chǎn)權(quán)局主辦的“中國國際專利與名牌產(chǎn)品博覽會”上雙雙榮獲國家知識產(chǎn)權(quán)局頒發(fā)的“特別金獎”和“金獎”。
        “ZJC奧里油改性柴油機(jī)替代燃料”發(fā)明專利項(xiàng)目已通過浙江省科技廳、黑龍江省科技廳、上海市科委組織專家所作的高新技術(shù)成果鑒定，鑒定結(jié)論為：國際先進(jìn)，國內(nèi)領(lǐng)先。
        本項(xiàng)目的發(fā)明專利，具有原始創(chuàng)新、自主知識產(chǎn)權(quán)的顯著特點(diǎn)和優(yōu)勢。經(jīng)上?？茖W(xué)技術(shù)情報研究所根據(jù)專利文獻(xiàn)檢索，在世界專利數(shù)據(jù)庫的四千五百萬份專利中，涉及奧里油作為改性柴油機(jī)燃料的專利文獻(xiàn)與該項(xiàng)目研究，在世界范圍內(nèi)仍屬空白，本發(fā)明專利是唯一一案。能夠擁有將奧里油改性作為柴油機(jī)的替代燃料，達(dá)到規(guī)模化產(chǎn)業(yè)化水平的生產(chǎn)企業(yè)，在世界范圍內(nèi)獨(dú)此一家，屬國際首創(chuàng)。本項(xiàng)發(fā)明專利成果技術(shù)，是科學(xué)研究領(lǐng)域里的系統(tǒng)化工程，涵蓋了燃料化學(xué)、生物學(xué)、膠體力學(xué)、電子自動化控制、重大機(jī)械裝備等多學(xué)科領(lǐng)域，是集成創(chuàng)新的重大發(fā)明。核心技術(shù)改性添加劑的制備，是將化工試劑按照科學(xué)配伍的比例當(dāng)量，在嚴(yán)格的間歇程序控制下，有續(xù)地加入到生物制劑中，在可控溫條件下，經(jīng)過數(shù)天適時有效反應(yīng)后而制取的。在ZJC奧里油改性柴油機(jī)替代燃料的精深加工中，以水為介質(zhì)的改性添加劑，在奧里油自動化合成機(jī)內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了被加工物料的化學(xué)切割和相轉(zhuǎn)移一次性合成，達(dá)到了在線生產(chǎn)自動化，生產(chǎn)規(guī)模產(chǎn)業(yè)化。
        “ZJC奧里油改性柴油機(jī)替代燃料”的生產(chǎn)加工工藝，與傳統(tǒng)的煉制工藝絕然不同。傳統(tǒng)的煉制工藝是：直流蒸餾、高溫切割、催化裂化、加氫精制?！癦JC奧里油改性柴油機(jī)替代燃料”的生產(chǎn)加工工藝是，在常溫常壓條件下，按著科學(xué)的配比當(dāng)量，將重量比的奧里油50%、柴油（輕烴混合物）48.5%、ZJC改性添加劑1.5%，通過密閉的管輸系統(tǒng)由原料儲罐中，定時、定量地將物料輸送到“ZJC奧里油改性柴油機(jī)替代燃料自動化合成機(jī)”內(nèi)，在微機(jī)自動化控制程序下完成自動化供料，物料預(yù)混→高速剪切→強(qiáng)力噴淋均質(zhì)→靜態(tài)混合，自動化排料等精深加工工序。在加工生產(chǎn)的全過程中無廢氣、廢水、廢渣的排放，實(shí)現(xiàn)了綠色無污染生產(chǎn)，達(dá)到了國家環(huán)境保護(hù)安全生產(chǎn)的要求。采用本項(xiàng)目發(fā)明專利的成果技術(shù)，改變了傳統(tǒng)煉制工藝（高溫切割），解決了建設(shè)大型煉油廠在建廠時設(shè)備一次性投資大、生產(chǎn)占用土地多、建設(shè)工期長的弊端，減少了資金的投入和土地資源的浪費(fèi)。本項(xiàng)專利發(fā)明的成果技術(shù)，是在微機(jī)編控程序下自動化生產(chǎn)，因此在日常的生產(chǎn)中減少了一線生產(chǎn)工人的數(shù)量，減少了勞務(wù)開資，在線自動化生產(chǎn)科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)規(guī)范。本項(xiàng)發(fā)明成果技術(shù)，“ZJC奧里油改性柴油機(jī)替代燃料”的精深加工，是在微機(jī)編控程序下實(shí)現(xiàn)了規(guī)?；a(chǎn)，從而保證了產(chǎn)品質(zhì)量。與傳統(tǒng)的煉制工藝（高溫切割）相比，本項(xiàng)目的成果技術(shù)是在常溫、常壓條件下的精深加工工藝，因此減少了能源消耗，減少了空氣污染，降低了產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)成本，具有顯著的節(jié)能效益、環(huán)保效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
        “ZJC奧里油改性柴油機(jī)替代燃料”生產(chǎn)所配伍的生產(chǎn)原料，在資源利用率上達(dá)到了100%，是循環(huán)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的A級項(xiàng)目。
        “ZJC奧里油改性柴油機(jī)替代燃料”的產(chǎn)品性能，可以替代0#柴油和重柴油，在壓延式柴油機(jī)上安全、平穩(wěn)、可靠的使用；“ZJC奧里油改性柴油機(jī)替代燃料”的理化指標(biāo)優(yōu)于20#重柴油，近似于0#柴油；功率等同于0#柴油，優(yōu)于20#重柴油。
        “ZJC奧里油改性柴油機(jī)替代燃料”的產(chǎn)品性能，在環(huán)保方面，更加凸顯其優(yōu)良品質(zhì)、令人刮目相看。“ZJC奧里油改性柴油機(jī)替代燃料”在尾氣懸浮物（PT）排放量上，同比0#柴油相比減少65%以上。奧里油的屬性系環(huán)烷基超重質(zhì)瀝青原油，如果用“ZJC奧里油改性柴油機(jī)替代燃料”同國家標(biāo)準(zhǔn)的重油、燃料油、非標(biāo)柴油和不經(jīng)加工的奧里油相比，“碳”的排放量將減少75%以上。1噸柴油在完全燃燒的情況下將排放3.1863噸二氧化碳，“奧里乳化油”在加工成“ZJC奧里油改性柴油機(jī)替代燃料”時占重量比為50%。由此不難得出，采用本發(fā)明專利的核心技術(shù)，將637億噸“400#奧里乳化油”（490億噸奧里油在加工成“400#奧里乳化油”時需加入重量比30%的147億噸水），加工成為1274億噸(637×2=1274億噸)新能源產(chǎn)品“ZJC奧里油改性柴油機(jī)替代燃料”，將減少經(jīng)濟(jì)碳排放量65%，總累計2638.6億噸（1274×3.1863×65%=2638.6）。按照國際CDM每排放一噸二氧化碳10美元的交易方式計算，減少的2638.6億噸的二氧化碳能夠收入2638.6×10=26386億美元。
        委內(nèi)瑞拉國家石油公司，在加工490億噸奧里油時，需要加入重量比30%的乳化水，按著比例當(dāng)量計算，應(yīng)該加入147億噸水。產(chǎn)油國加入這147億噸水的主要目的是用來降低奧里乳化油的運(yùn)動粘度，用以解決奧里油在儲存和管輸過程中由于粘度大不利于管道輸送，使之降低粘度的難題，并非主觀刻意的達(dá)到增加數(shù)量、獲取高額利潤之目的。2009年國家“973計劃”和重大科研計劃確定，針對國際科學(xué)前沿問題進(jìn)行了重點(diǎn)安排，部署了暗物質(zhì)的理論研究和實(shí)驗(yàn)預(yù)研。本發(fā)明專利的核心技術(shù)，是針對奧里油在含水的狀態(tài)下，巧奪天功地將“水”轉(zhuǎn)化為可以燃燒并釋放熱量的“暗能”。這種“暗能”可以替代燃油參與燃燒并釋放出優(yōu)于0#柴油熱值的熱能，達(dá)到了高效節(jié)能的良好效果。這一高科技核心技術(shù)的突破，具有重要意義。在“奧里乳化油”中加入部分0#柴油和少許添加劑，所生產(chǎn)的柴油機(jī)清潔替代燃料，是一種新能源替代燃料。核心技術(shù)指標(biāo)，總熱值為10372大卡，同比0#柴油總熱值9600大卡，高出772大卡。同比0#柴油的總熱值提高了8.04%。按照理論公式計算，“ZJC奧里油改性柴油機(jī)替代燃料”同0#柴油相比總節(jié)油率在23%以上。奧里油在精深加工的過程中，所含的水分已通過本發(fā)明專利的核心技術(shù)轉(zhuǎn)換為“暗能”，參與了實(shí)質(zhì)性的燃燒并釋放出高于0#柴油的熱量，進(jìn)而達(dá)到了做功的功效。
        “ZJC奧里油改性柴油機(jī)替代燃料”的主要原料是廉價的奧里油，奧里油加入量占總重量的50%以上，因而經(jīng)濟(jì)成本不到0#柴油的75%，因此“ZJC奧里油改性柴油機(jī)替代燃料”在售價上低于0#柴油15%～20%，在經(jīng)濟(jì)運(yùn)行中企業(yè)自身也有較好的經(jīng)濟(jì)效益。目前本項(xiàng)發(fā)明專利成果技術(shù)，已在浙江省舟山市岙山島建廠。一期工程：每日1000噸的生產(chǎn)規(guī)模，2005年已投入生產(chǎn)，產(chǎn)品投放市場后，由于產(chǎn)品性能優(yōu)良，且性價比顯著，用戶減少了20%的燃料費(fèi)支出，是可以直接得到實(shí)惠的受益者，因此深受用戶歡迎。本項(xiàng)目一期初始化啟動工程,按照日產(chǎn)1000噸的設(shè)計生產(chǎn)能力，每年的總產(chǎn)量為30萬噸。年產(chǎn)值可達(dá)1.44億元人民幣。這樣的產(chǎn)能和產(chǎn)值，并非是本企業(yè)的終極目標(biāo)，只是本企業(yè)試生產(chǎn)應(yīng)用的初始化示范工程。
        本項(xiàng)目總體規(guī)劃分三期完成，采用邊生產(chǎn)、邊建設(shè)的滾動式發(fā)展模式，為產(chǎn)品早日進(jìn)入市場贏得先機(jī)。
        本項(xiàng)目三期工程的總體設(shè)計規(guī)劃為：年產(chǎn)“ZJC奧里油改性柴油機(jī)替代燃料”600萬噸，年產(chǎn)值將達(dá)到288億元人民幣，由于每噸售價4800元、同比0#柴油售價降低20%，可以為地方財政和國家納稅10.87億元人民幣，為用戶節(jié)約燃料費(fèi)支出72億元人民幣，企業(yè)稅后利潤33.13億元人民幣。是一項(xiàng)利國、利民、利人、利己，功在當(dāng)代、利在千秋，社會效益、經(jīng)濟(jì)效益俱佳的綠色新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。             

責(zé)編/齊 尚