国家重大科技专项
——“ZJC奥里油改性柴油机替代燃料”项目
文/宁波奥燃新能源科技有限公司
温家宝在2009年9月21日和22日国务院主持召开的新兴战略性产业发展座谈会上指出，国际金融危机对世界经济的影响是深远的，对我国经济发展既带来机遇也带来挑战。全球每一次大的经济危机都会伴随着科技突破，进而推动产业革命，催生新兴产业，形成新的经济增长点。发展新兴战略性产业，是我们立足当前渡难关、着眼长远上水平的重大战略选择，既会对我国当前经济社会发展起到重要的支撑作用，更会是引领我国未来经济社会可持续发展的战略方向。
节约能源、保护资源是我国可持续发展长远的战略方针。在能源日趋紧缺、极端恶劣气候变化对人类生存产生巨大威胁的情况下，如何将国外易购易得、劣质廉价的超重质沥青乳化油改性生产出高品质柴油机清洁替代燃料，来满足国内市场需求，填补国内外空白，缓解我国能源紧缺，保障国家石油安全，是一项具有前瞻性、挑战性、战略性的重大科研课题。
奥里乳化油是以产于南美委内瑞拉奥里诺科河（Orinoco）流域的一种环烷基超重质原油（国外称之沥青）为原料，加乳化剂和水乳化而成。这种环烷基超重质沥青原油不含轻烃馏分、汽油馏分，仅含7.8%的柴油馏分。如果采用常规的高温炼制工艺制取汽油、柴油，收益率低下，得不偿失，因此，产油国将劣质的奥里乳化油，以低廉的价格（每吨30美元）销往国际市场，用做发电厂外燃“煤”的替代燃料烧掉，或是将奥里乳化油中重量比30%的乳化水脱出后，用来生产马路沥青。在生产马路沥青时，被脱出的乳化水中含有大量的化学药剂，这些“乳化水”在没有经过净化处理的请况下，大量的排放，严重的污染了环境。这种严重违规粗犷式低附加值的野蛮应用，无疑造成了资源的浪费和环境的污染。在重视保护生态、人与自然和谐发展的今天，无疑是我们人类的悲哀。
椐相关资料报道：在委内瑞拉“奥里诺科河”流域，700公里长、70公里宽、地下500米至1000米的地下带中，蕴藏着490亿吨的“奥里油”，这种劣质的奥里油储量特别巨大，约占世界石油总储量的50%。虽然已探明储量有50多年的历史了，但由于技术瓶颈和商业价值低下，因而没有得到很好的开发和利用。
据了解，我国关于重油勘探开发的鼓励政策已在研究制定中，重油将成为我国重要的战略接替资源之一。但技术手段则是一个主要障碍，尤其是以委内瑞拉超重油为代表的劣质重油加工技术，已成为制约炼油业务发展的技术瓶颈之一。
据相关文献报道，目前在全球大约10万亿桶剩余石油资源中，70%以上是重油资源。而在我国，陆上重油、沥青资源约占石油资源总量的20%以上。其中委内瑞拉超重油是世界上最难处理和加工的劣质重油。
如何能将奥里油改性（降低其运动粘度、增加热值、提高十六烷值）提高品质，拓宽应用领域，降低综合经济成本，是一项具有挑战性、前瞻性、战略性的重大科研课题。谁率先研发掌握了可精深加工的高新技术，谁就拥有了主动权和优先开发权。自1996年以来，“全国高技术产业化协作组织深圳专家委员会”专家委员（研发中心主任兼产业化基地主任）张建臣先生自选科研课题，对奥里油深加工、综合利用进行了长达十数年之久的潜心研究和数以万次的科学实验，终于以奥里油为原料研究发明了“ZJC奥里油改性柴油机替代燃料”的高新专利技术，填补了国内、外用奥里油改性生产柴油机燃料生产技术的空白，突破了奥里油仅能用于外燃和生产道路沥青的历史。“ZJC奥里油改性柴油机替代燃料”可以替代0#柴油在压延式柴油机上安全、平稳、可靠的使用；还可以在船舶运输、农用机械、发电机组、金属冶炼、陶瓷窑炉、工业窑炉等众多领域广泛的使用。
温家宝指出，科学选择新兴战略性产业非常重要，选对了就能跨越发展，选错了将会贻误时机。这一产品的推出，能使用户降低燃料成本15%以上。国际首创，节能环保，经济效益、社会效益巨大。是一项利国利民、功在当代、利在千秋的朝阳大业，具有广阔的市场前景，是国家重大科技专项“973计划”鼓励支持的新兴战略性产业项目。
“ZJC奥里油改性柴油机替代燃料”项目是原始创新、具有自主知识产权的高科技发明专利成果技术。“ZJC奥里油改性柴油机替代燃料”项目是原始创新的系统化工程，现在已获两项国家发明专利：“以奥里油改性替代重柴油的燃料油”（专利号：ZL 03111606.X）。“奥里油改性柴油机燃料自动化合成机”（专利号：ZL 200420063829.8）。
“ZJC奥里油改性柴油机替代燃料”项目的两项国家发明专利，在2006年由国家知识产权局主办的“中国国际专利与名牌产品博览会”上双双荣获国家知识产权局颁发的“特别金奖”和“金奖”。
“ZJC奥里油改性柴油机替代燃料”发明专利项目已通过浙江省科技厅、黑龙江省科技厅、上海市科委组织专家所作的高新技术成果鉴定，鉴定结论为：国际先进，国内领先。
本项目的发明专利，具有原始创新、自主知识产权的显著特点和优势。经上海科学技术情报研究所根据专利文献检索，在世界专利数据库的四千五百万份专利中，涉及奥里油作为改性柴油机燃料的专利文献与该项目研究，在世界范围内仍属空白，本发明专利是唯一一案。能够拥有将奥里油改性作为柴油机的替代燃料，达到规模化产业化水平的生产企业，在世界范围内独此一家，属国际首创。本项发明专利成果技术，是科学研究领域里的系统化工程，涵盖了燃料化学、生物学、胶体力学、电子自动化控制、重大机械装备等多学科领域，是集成创新的重大发明。核心技术改性添加剂的制备，是将化工试剂按照科学配伍的比例当量，在严格的间歇程序控制下，有续地加入到生物制剂中，在可控温条件下，经过数天适时有效反应后而制取的。在ZJC奥里油改性柴油机替代燃料的精深加工中，以水为介质的改性添加剂，在奥里油自动化合成机内，实现了被加工物料的化学切割和相转移一次性合成，达到了在线生产自动化，生产规模产业化。
“ZJC奥里油改性柴油机替代燃料”的生产加工工艺，与传统的炼制工艺绝然不同。传统的炼制工艺是：直流蒸馏、高温切割、催化裂化、加氢精制。“ZJC奥里油改性柴油机替代燃料”的生产加工工艺是，在常温常压条件下，按着科学的配比当量，将重量比的奥里油50%、柴油（轻烃混合物）48.5%、ZJC改性添加剂1.5%，通过密闭的管输系统由原料储罐中，定时、定量地将物料输送到“ZJC奥里油改性柴油机替代燃料自动化合成机”内，在微机自动化控制程序下完成自动化供料，物料预混→高速剪切→强力喷淋均质→静态混合，自动化排料等精深加工工序。在加工生产的全过程中无废气、废水、废渣的排放，实现了绿色无污染生产，达到了国家环境保护安全生产的要求。采用本项目发明专利的成果技术，改变了传统炼制工艺（高温切割），解决了建设大型炼油厂在建厂时设备一次性投资大、生产占用土地多、建设工期长的弊端，减少了资金的投入和土地资源的浪费。本项专利发明的成果技术，是在微机编控程序下自动化生产，因此在日常的生产中减少了一线生产工人的数量，减少了劳务开资，在线自动化生产科学严谨规范。本项发明成果技术，“ZJC奥里油改性柴油机替代燃料”的精深加工，是在微机编控程序下实现了规模化生产，从而保证了产品质量。与传统的炼制工艺（高温切割）相比，本项目的成果技术是在常温、常压条件下的精深加工工艺，因此减少了能源消耗，减少了空气污染，降低了产品的经济成本，具有显著的节能效益、环保效益、经济效益和社会效益。
“ZJC奥里油改性柴油机替代燃料”生产所配伍的生产原料，在资源利用率上达到了100%，是循环经济可持续发展的A级项目。“ZJC奥里油改性柴油机替代燃料”的产品性能，可以替代0#柴油和重柴油，在压延式柴油机上安全、平稳、可靠的使用；“ZJC奥里油改性柴油机替代燃料”的理化指标优于20#重柴油，近似于0#柴油；功率等同于0#柴油，优于20#重柴油。
“ZJC奥里油改性柴油机替代燃料”的产品性能，在环保方面，更加凸显其优良品质、令人刮目相看。“ZJC奥里油改性柴油机替代燃料”在尾气悬浮物（PT）排放量上，同比0#柴油相比减少65%以上。奥里油的属性系环烷基超重质沥青原油，如果用“ZJC奥里油改性柴油机替代燃料”同国家标准的重油、燃料油、非标柴油和不经加工的奥里油相比，“碳”的排放量将减少75%以上。1吨柴油在完全燃烧的情况下将排放3.1863吨二氧化碳，“奥里乳化油”在加工成“ZJC奥里油改性柴油机替代燃料”时占重量比为50%。由此不难得出，采用本发明专利的核心技术，将637亿吨“400#奥里乳化油”（490亿吨奥里油在加工成“400#奥里乳化油”时需加入重量比30%的147亿吨水），加工成为1274亿吨(637×2=1274亿吨)新能源产品“ZJC奥里油改性柴油机替代燃料”，将减少经济碳排放量65%，总累计2638.6亿吨（1274×3.1863×65%=2638.6）。按照国际CDM每排放一吨二氧化碳10美元的交易方式计算，减少的2638.6亿吨的二氧化碳能够收入2638.6×10=26386亿美元。
委内瑞拉国家石油公司，在加工490亿吨奥里油时，需要加入重量比30%的乳化水，按着比例当量计算，应该加入147亿吨水。产油国加入这147亿吨水的主要目的是用来降低奥里乳化油的运动粘度，用以解决奥里油在储存和管输过程中由于粘度大不利于管道输送，使之降低粘度的难题，并非主观刻意的达到增加数量、获取高额利润之目的。2009年国家“973计划”和重大科研计划确定，针对国际科学前沿问题进行了重点安排，部署了暗物质的理论研究和实验预研。本发明专利的核心技术，是针对奥里油在含水的状态下，巧夺天功地将“水”转化为可以燃烧并释放热量的“暗能”。这种“暗能”可以替代燃油参与燃烧并释放出优于0#柴油热值的热能，达到了高效节能的良好效果。这一高科技核心技术的突破，具有重要意义。在“奥里乳化油”中加入部分0#柴油和少许添加剂，所生产的柴油机清洁替代燃料，是一种新能源替代燃料。核心技术指标，总热值为10372大卡，同比0#柴油总热值9600大卡，高出772大卡。同比0#柴油的总热值提高了8.04%。按照理论公式计算，“ZJC奥里油改性柴油机替代燃料”同0#柴油相比总节油率在23%以上。奥里油在精深加工的过程中，所含的水分已通过本发明专利的核心技术转换为“暗能”，参与了实质性的燃烧并释放出高于0#柴油的热量，进而达到了做功的功效。
“ZJC奥里油改性柴油机替代燃料”的主要原料是廉价的奥里油，奥里油加入量占总重量的50%以上，因而经济成本不到0#柴油的75%，因此“ZJC奥里油改性柴油机替代燃料”在售价上低于0#柴油15%～20%，在经济运行中企业自身也有较好的经济效益。目前本项发明专利成果技术，已在浙江省舟山市岙山岛建厂。一期工程：每日1000吨的生产规模，2005年已投入生产，产品投放市场后，由于产品性能优良，且性价比显著，用户减少了20%的燃料费支出，是可以直接得到实惠的受益者，因此深受用户欢迎。本项目一期初始化启动工程,按照日产1000吨的设计生产能力，每年的总产量为30万吨。年产值可达1.44亿元人民币。这样的产能和产值，并非是本企业的终极目标，只是本企业试生产应用的初始化示范工程。
本项目总体规划分三期完成，采用边生产、边建设的滚动式发展模式，为产品早日进入市场赢得先机。
本项目三期工程的总体设计规划为：年产“ZJC奥里油改性柴油机替代燃料”600万吨，年产值将达到288亿元人民币，由于每吨售价4800元、同比0#柴油售价降低20%，可以为地方财政和国家纳税10.87亿元人民币，为用户节约燃料费支出72亿元人民币，企业税后利润33.13亿元人民币。是一项利国、利民、利人、利己，功在当代、利在千秋，社会效益、经济效益俱佳的绿色新兴战略性产业。
责编/齐 尚