原创深度 | 揭开生物柴油的神秘面纱系列报告(十)我国生物柴油行业潜力巨大
我国棕榈油进出口情况(万吨)
废油脂根据来源的不同而划分为地沟油、酸化油等。地沟油泛指在生活中存在的各类劣质油,如回收的食用油、反复使用的炸油等,其组成与人们日常的油脂使用习惯相关,在我国,地沟油主要以大豆油、菜籽油、棕榈油等植物油占据主要地位,碳链以 16-18 碳为主;酸化油酸化油是指对油脂精炼厂所生产的的副产品皂脚进行酸化处理所得到的油。
酸化油本质上是脂肪酸,其中含有色素以及未酸化的甘油三酯、甘油二酯、单甘脂(中性油)等多种成分,酸化油进一步根据来源不同可分为大豆(菜籽)酸油、棕榈酸油、叶子(棕榈酸油)三类,其中前两者以 16-18 碳为主,而椰子酸油以 12-14 碳等中碳链为主。
从工艺角度来看,目前国内以生产酯类生物柴油为主,主要成分为脂肪酸甲酯。通过将各类废油脂混合后,接下来进入纯化工序、加入甲醇及催化剂反应转化为粗制甲酯,粗制甲酯在离心分离后通过高真空多塔分馏工序,根据碳链结构和沸点的差异分离出不同碳链的生物柴油产品,同时副产粗制甘油,副产物经纯化、蒸发、精馏脱色等工序后,可联产工业甘油。
三、废油脂价格深度影响生柴成本,供应商以个人为主
生物柴油的最大成本为原料,其废油脂采购成本约占总成本的 85%,其次为甲醇成本占比约 7%。因此废油脂价格成为影响企业业绩与净利润非常重要的因素。价格上来看,国内对废油脂的定价一方面主要参考国际原油期现货价格、生物柴油市场行情综合分析确定,同时也适当参考国内外大豆油、棕榈油等主要油脂的期现货价格走势;在实际采购定价中还根据各供应商合作程度、质量水平、供货的持续能力与稳定性、供货的及时性、物流成本、供应商所处区域采购价格行情等协商定价。
国内废油脂回收难度较高但需求巨大,目前废油脂利用率不足 10%,我国废油脂的行业特性造成废油脂回利用难度大。由于废油脂主要从餐饮或食品加工等企业的下水道或隔油池进行收集,工作环境恶劣、工作时间特殊、劳动强度大、人力成本高等,因而目前在我国从业者主要以个人为主,行业内经营者众多、市场集中度低,政府进行有效管理的难度较大。
对于废油脂安全有效的处置和利用,需要处置单位具备一定技术实力和运营规模。如将废油脂转化为生物柴油,由于废油脂构成复杂、杂质含量高、色泽深,生产工艺复杂,而且若要生产满足高端市场要求的生物柴油,例如欧盟市场、国内高端的绿色生物基化学原料市场,其所需要的技术难度更大,目前国内仅有个别企业具备上述能力。
虽然回收和处理废油脂难度较高,但行业规模巨大。地沟油等废油脂属于城市生活垃圾分类分离的一种废旧资源,主要来自餐馆、酒店、养猪场、食品加工企业等,其来源多、分布广。目前来看,我国废油脂利用量较少,一方面与城市垃圾回收率低有关,大量垃圾未经过分类和过滤就地掩埋。
根据国家环保部发布的《全国大、中城市固体废物污染环境防治年报》,全国 214 个大、中城市2016 年城市生活垃圾产生量为 18850.5 万吨,处置量 18684.4 万吨,处置率达99.1%;另根据国家发改委和住建部发布的《生活垃圾分类制度实施方案》,提出到 2020 年底在实施生活垃圾强制分类的城市(46 个城市)生活垃圾回收利用率达到 35%以上。可见我国虽然城市垃圾得到了有效处置,但目前回收利用率仍很低,特别是相比发达国家和地区。
全球城市垃圾回收利用率排名前 10 的国家和地区
另一方面与废油脂的回收率低有关,即使存在分类的生活垃圾,对废油脂的利用率也较低。根据国家粮油信息中心公布的《中国食用植物油供需平衡表》信息,2018 年我国食用植物油消费量为 3190 万吨,以废油脂产生量约占食用油总消费量的 30%估算,由食用油产生的废油脂将达到 900 万吨/年;此外,国内油脂精加工后以及各类肉及肉制品加工后剩余的下脚料亦可再产生废油脂 100万吨以上,以此粗略计算我国每年产生废油脂 1000 万吨。其中不足 100 万吨废油脂用于生产生物柴油,利用率低于 10%。相比其他处置模式,废油脂转化生物柴油更加安全、经济、高效就废油脂的处置方式来看,其处置方向主要有回流餐桌、饲料领域,制取生物柴油,肥皂,工业油酸以及初步加工后直接出口等。
地沟油回流餐桌、饲料领域会带来食品安全问题,对人们的身体健康不利。早年地沟油回流餐桌现象严重,对此国家严厉打击,2012 年 2 月,最高人民法院、最高人民检察院和公安部联合发布了《关于依法严惩“地沟油”犯罪活动的通知》,提出依法严惩“地沟油”犯罪,切实维护人民群众食品安全。
从环保和城市排水的角度考虑,下水道中的地沟油没有被及时淘捞会酸败恶臭造成环境与水污染,冻结后会堵塞下水道管网。为此,国务院办公厅于 2010年和 2017 年相继发布了《关于加强地沟油整治和餐厨废弃物管理的意见》、《关于进一步加强“地沟油”治理工作的意见》,提出要加强地沟油的规范管理,将“地沟油”治理作为“十三五”期间食品安全重点工作任务,培育无害化处理和资源化利用企业。因而将废油脂加工成生物柴油,为其流向提供了一个合法的、可追溯的处置渠道,并能阻断非法加工企业的原料来源,为减少地沟油回流餐桌、确保食品安全提供了保障,具有积极的社会意义。
在废油脂其他处置方向中,转化为生物柴油的要求范围更加宽松。比如工业油酸需要要求碘值>110,酸值>100。而生物柴油只要求碘值>30,对酸值无要求,几乎覆盖全部废油脂品种,这十分契合我国废油脂来源广泛、回收处理水平较低的特点;同时,生物柴油不仅可以作为可再生能源,还可以作为绿色化学品原料,产品应用前景广阔,具有较强的经济效益,这也是废油脂回收利用能持续发展的保证。因此生物柴油是废油脂无害化处置和资源化利用最佳方向,并最终能形成提升社会效益、环境效益和企业效益多赢的局面。
综上所述,从供给端来看,用废油脂制备生物柴油是当前及未来的主要模式。同时由于国内国内垃圾分类,垃圾回收措施刚刚起步,未来废油脂供给规模及利用率将进一步扩大,为生物柴油生产提供必要原料支撑。若简单从废油脂利用率不足 10%进行估算,乐观假设下若全部有效利用,则可以生产 700-800 万吨生物柴油,以 6000 元/吨标准计算,行业规模将达到 480 亿元(人民币)/年。
生产生物柴油废弃油脂消耗量及产能利用率
三、欧洲是中国生物柴油的主要市场
生物柴油以出口欧洲为主,国内需求用于绿色化工品国内生物柴油主要远销欧洲,出口量快速上升。据数据显示,2017 年来中国生物柴油产量逐步上升,至 2019 年产量达到 55.1 万吨。我国生物柴油自 2015 年开始,主要市场由国内转向欧洲市场,主要原因在于废弃油脂生产的生物柴油(UCOME)减排系数高于精炼油生物柴油。
欧洲废弃油脂进口来源国占比
根据海关总署的数据显示,中国 2015 年生物柴油出口量仅 1.8 万吨,而 2019 年达到 66.2 万吨,复合增长率 146.3%。预计在短时期国内,生物柴油产业政策较大调整情况下,欧洲依然是中国生物柴油的主要市场。
国内生物产油产量及出口量
四、生物基绿色化学品生产是我国生物柴油最主要的应用领域
国内需求以绿色化工品为主。由于生物柴油主要成分为脂肪酸甲酯,因此可以用于生产生环保型增塑剂、表面活性剂、工业溶剂、工业润滑剂等可降解生物基绿色化学品。当前国内市场生物柴油扶持政策还没有正式落地,因此,用于生物基绿色化学品生产是国内生物柴油最主要的应用领域。
废弃油脂生产生物柴油产业链
国内生产生物柴油的公司主要有卓越新能、浙江东江能源、河北金谷集团、唐山金利海、河北隆海生物、荆州大地生物、上海中器、三聚环保等。
我国生物柴油主要公司
我国生物柴油产能及企业数量变化