从油腻到清洁：看中国如何将废油变为可持续航空油的神奇之路

一、在餐厨剩菜中产生

图1.学校食堂剩菜中的废油

值此春节假期，在享受各种美食的过程中，你是否有好奇过，吃完麻辣烫后碗里的红油，煮完火锅后的一锅的牛油，炸鸡剩下的花生油，这些废油都去哪了呢？我，曾在学校食堂吃完一碗红油土豆后，好奇过。因此，我采访了负责食堂的学校后勤部老师。在他的带领下，我开启了食堂后厨的门，也开启了探索餐厨废油变为航空煤油的新旅程。

图2.废油处理机的结构图

学校后勤部老师透露到，不论是中餐还是西餐，在厨师制作菜品中，食客吃完菜品后都会产生大量的废油，而这些废油一般都是直接排入下水道中，与碎骨，塑料等颗粒混合后产生油脂块，造成排污管时常堵塞。

为解决此问题，校食堂引进了一台废油处理机，先通过筛网过滤掉油渣、菜渣、骨渣等固体废弃物，再让油水混合物静置，使油水充分分离，最后利将上层的废油抽取到收集桶中，联系垃圾回收公司集中处理。

我不禁产生疑问：“这些废油除了与垃圾一起焚烧填埋之外，难道不能像废金属回收再利用一样，通过一些工序转化成全新可利用的油料吗？“于是，通过网络搜寻和负责人引荐，我联系上了一家名为道兰环能的环保科技公司，这家公司致力于提供餐厨废油回收转化环保绿色燃料的解决方案，已经在成都建立了一套完整的废油收运网络。因此，我来到了成都。

图3.餐厅后厨的餐厨废油收集桶

图4.道兰环能餐厨废油收运小程序

川渝地区，因其人民辛辣，重油的饮食习惯，一直都是中国餐厨废油产出的主力军。光是成都一市每天就能产出近500吨的餐厨废油。体验完当地的传统节目“牛油火锅”后，我观摩了火锅店的废油处理机的工作，同样利用油水分离的原理，废油处理机将一锅剩火锅分离成固态油渣和液态餐厨废油。液态餐厨废被集中装入道兰环能的运输桶中集中运输。道兰环能CEO刘疏桐先生向我介绍了一个餐厨废油回收小程序。这个小程序可以实时监测废油的来源餐厅，废油回收量和回收凭证，并将数据绘成曲线以观察废油产出量的变化趋势。

二、在油罐中预处理

图5.金尚环保的废油预处理装置

餐厨废油的下一个目的地便是位于成都东北角的金尚环保科技公司。在这里，餐厨废油将被抽入不同功能的罐体中，进行进一步的过滤除杂，颗粒吸附，静置分层，脱水等工序，最终被分类为不同种类的预处理废油，运往不同的下游厂家最终生产为生物柴油，石脑油，航煤等不同的可再生燃料。

据金尚环保负餐厨废油处理负责人介绍，厂区的废油处理装置年处理量已超过15万吨，每吨价格数千元至上万元，未来生产规模仍会扩大，以满足成都和川渝地区逐渐上涨的餐厨废油产量和降低预处理废油的价格。预处理的废油将通过管道再次被送入大型油罐车中，运往它的下一个目的地—宁波中石化镇海炼化公司。

图6.金尚环保的废油预处理流程

三、在炼油塔中变身

图7.HEFA工艺的流程简图

镇海炼化是一家能够生产欧盟RSB认证可持续航空煤油（下文简称SAF）的公司。来自金尚环保的预处理餐厨废油运至此处，通过中石化自研的生产装置被转化为可持续航空煤油。我在对镇海炼化的实地调研中采访了镇海炼化SAF项目的负责人。他讲解道，公司使用的SAF生产工艺是HEFA（酯类和脂肪酸类加氢工艺）。预处理后的餐厨废油将通过管道注入燃料罐，进行采样分析后输送到HEFA工艺装置中。

此工艺将进行两次主要反应，首先，餐厨废油中的主要成分：含氧的游离脂肪酸，甘油三酯在催化剂的作用下去除支链上的氧气，形成直链的石蜡分子。然后，高分子量的石蜡分子将在催化剂的作用下发生加氢反应，裂解异构成小分子量，支链多的生物石脑油，生物柴油，生物航煤等不同组分。

图8：作者在镇海炼化采访SAF项目负责人和工程师

负责SAF生产的工程师对我讲道：最终的可持续航空煤油产物与传统航煤的分子成分一模一样，性能上具有完全替代目前化石航煤的能力。而在整个生产使用周期中，SAF最多可以减少85%的碳排放。这是因为SAF原材料是餐厨废油(其中包含从植物中提取的油脂)，而植物在生长过程中不断吸收二氧化碳(碳)，因此可以理解为原材料吸收的碳和最终使用生物航煤释放的碳相抵消，因此在整个生产使用过程中理论碳排放为 0。目前镇海炼化的SAF生产装置可年产10万吨，同时正在投产年产30万吨的SAF生产装置。

四、在飞机引擎中完成使命

图9.空客天津总装厂使用SAF进行交付飞行

SAF燃料罐车从镇海炼化驶出后，会被运往全国各大机场，由中航油供飞机生产商，航空公司进行试验性，宣传性的飞行。位于天津的空中客车公司总装厂就规定，其出厂飞机交付给顾客的交付航班就必须使用SAF作为燃料。海南航空、中国东方航空、中国南方航空、中国国际航空、长荣航空、贵州多彩航空、中国商飞都使用过SAF进行飞行。

                                      图/表10.全球SAF的使用量预测

五、SAF的现在和未来

虽然SAF拥有着巨大的环保优势，其本身却面临着转化率低，价格高昂，现阶段需求量低的问题。根据镇海炼化SAF负责人的介绍，餐厨废油到SAF的转化率不到40%，100吨的餐厨废油仅能产出37吨SAF。同时，目前100%SAF燃料的售价为3至4万元一吨，数倍高于传统航空煤油的售价，导致客户采购SAF的主动性极低。此外，我国针对SAF使用的政策不够明确且十分保守，《“十四五”民航绿色发展专项规划》规定到2025年SAF的使用总量仅为5万吨，这同样造成了我国市场对SAF的反应并不积极。

不过随着国家双碳目标截止日期越来越近，对SAF的需求必将逐年上升。同时，相较于电能，氢能，SAF具有无可替代的可兼容现有发动机，高能量密度的优点。此外，像费托合成，醇喷合成，电转液等SAF生产新工艺的研发落地，SAF的转化率和成本必将进一步降低，最终在不远的未来持平甚至低于化石航煤。同时，我国作为最大的餐厨废油产出国，拥有强大且完善的石油化工产业链，这意味着我国具有巨大的SAF生产潜力。鉴于国际航空运输协会给出的未来三十年SAF需求将不断上涨的预测，我国SAF产品取得欧盟针对SAF的ASTM质量标准和ISCC/RSB可持续标准认证后，将SAF产品出口海外也是一条可行的路径。据爱尔兰市场研究机构Research and Markets发布的最新报告显示,截至2033年,可持续航空燃料(SAF)的市场价值预计将达到1311.2亿美元,与2023年的12.9亿美元相比大幅增长100多倍。因此可见，SAF行业必将充满前景，SAF将成为航空业脱碳的中坚力量。

作者：方祈安，深圳国际交流学院的一名高中生，也是MotionECO的一名实习生。目前正在学习航空和环境科学，未来的目标是主修可持续能源，例如SAF。很高兴能通过我的文章和大家分享我在SAF的经历和想法。