生物柴油概念和名词辨析

全球生物柴油行业发展到今天,其内涵及外延发生了一些变化,这对于政策、标准、法律制定甚至是交易已经产生了一些影响,因此有必要对于“生物柴油”的基本概念做一些梳理和调整,以有利于行业发展进步。

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生物柴油名词由谁先提出并使用

对于我国大多数行业从业者来说,这个问题似乎有些贻笑大方,我们可能习惯性的认为“生物柴油(biodiesel)”名词肯定是外国人先提出的,至于具体是谁没有去认真检索、分析和研究;经过一段时间的文献检索,我的结论是:世界上第一个使用“生物柴油”一词的是中国人,在1988年《太阳能学报》第9卷第4期的“生物柴油的研制”一文中,由沈阳农业大学万仁新先生率先使用了“生物柴油”这一名词,这个结论也在《生物柴油手册》(Jon Van Gerpen The Biodiesel Handbook 2004年11月)[1]得到证实,至少到目前为止,还没有文献能证明其他人在1988年万仁新先生之前使用“生物柴油”这个名词;换个角度说,也许现有的biodiesel名词是由中文“生物柴油”直译的结果。

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生物柴油最先在哪个国家开始使用

这就需要界定“生物柴油”严格的内涵了,世界公认生物柴油是由柴油机发明者法国迪塞尔最先使用的,不过他使用的是花生油而不是脂肪酸甲酯,因此目前按照严格的定义来说,他并没有使用生物柴油,准确的说只能是使用了一种“生物质”燃料而已;其后在二战期间,中国、日本、德国都因为战时燃料供应紧张而使用过“生物质”柴油;检索资料显示我国在抗战期间由我国油脂专家顾毓珍先生率领的团队在大后方以植物油(桐油、菜籽油)裂解法得到了生物质汽柴油[2]。那么真正开始生产和使用生物柴油(FAME)的是哪个国家呢?在我国最流行的一个说法是网上检索显示的“1988年德国聂耳公司开始生产使用生物柴油”,不过这个说法没有发现直接的证据;现有的证据显示,最先开发并规范使用生物柴油(FAME)的应该是奥地利,因为他们是最先发布生物柴油标准的国家,其生物柴油(菜籽油FAME)标准ONC 1190,(Rapeseed 0il Methly Ester,RME)发布于1991年[3],文献证实奥地利在1990年5月就已经在一些加油站使用生物柴油了(奥地利生物柴油的生产和市场情况 驻奥地利大使馆科技组 杨一峰 国际科技交流 1993-09-28)。

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“生物柴油”定义辨析

首先我认为如今“生物柴油”这个词已经不仅仅是经典生物柴油(FAME 脂肪酸甲酯)的内涵了,至少现在已经得到蓬勃发展的加氢烃基生物柴油(国外暂时称其为“HVO”)也是生物柴油的一种;我们从本段文字叙述中已经发现“生物柴油”这个名词已经不利于交流和叙述了,需要作出一些新的界定。

1. 生物液体燃料:生物柴油及燃料乙醇都是生物液体燃料,都属于生物质燃料;生物液体燃料,是指利用生物质资源生产的甲醇、乙醇和生物柴油等液体燃料(《中华人民共和国可再生能源法》)[4]。注意,这个解释的文字表达与2006版的《成品油市场管理办法》关于成品油的表述对比一下是很有意思的,“办法所称成品油是指汽油、煤油、柴油及其他符合国家产品质量标准、具有相同用途的乙醇汽油和生物柴油等替代燃料”[5],可以看出,两个文件前者表达是准确的,乙醇、生物柴油是生物液体燃料,而后者有点小问题,那就是乙醇汽油≠乙醇,而生物柴油=生物柴油,乙醇汽油=E10(10%乙醇汽油),实际上生物柴油一般是指BD100,而管理办法说的应该是类似于乙醇汽油(E10)的BX(比如B5)的生物柴油调和燃料,所以这个文件造成了我国生物柴油十几年以来一直纠结于是不是成品油的问题,甚至还出现了2008—2009年对生物柴油征收消费税的问题;还有一种容易被大家忽略,那就是媒体曾经宣传过的“生物航煤”,我们之所以要特殊提起生物航煤,是因为生物航煤属于航空喷气燃料[6],既不是汽油也不是柴油,因此我们可以确定的是:生物液体燃料包括生物汽油(燃料乙醇、生物丁醇)、生物柴油(酯基、烃基、费托生物柴油)及生物航煤(HEFA—SPK)。

2. 生物柴油新定义:根据生物液体燃料的概念,我觉得我们现在应该将其分为“生物汽油”、“生物柴油”及“生物航煤”比较合适,这样一来,乙醇、脂肪酸甲酯则只是生物汽油和生物柴油的一种产品而已,理顺了概念归属;但同时我们需要注意的是“生物汽油”是之前没有出现过的名词,而“生物柴油”则不仅仅代表脂肪酸甲酯,而是成为了一个内涵、外延大于脂肪酸甲酯的名词。也是根据这个思路,我国生物柴油行业专家在NB/T 13011—2017 生物柴油工业名词术语中将生物柴油分为“酯基生物柴油、烃基生物柴油及费托生物柴油”三种[7],只是当时制定这个标准时还没有意识到需要对“大生物柴油”概念重新界定。如今,我觉得上述定义分类并没有错,我们只需要增加一个重新定义的“生物柴油”概念即可理顺,新的定义我建议是这样的:生物柴油(biodiesel)是指以生物质为原料经过化学反应得到的适合于柴油发动机或加热取暖用液体燃料。

3. 关于“一代、二代生物燃料”概念定义:2020年初以来,国内“一代生物柴油”、“二代生物柴油”成为热门名词,“二代生物柴油”取代“一代生物柴油”的观点非常流行,不过这里所说的“二代生物柴油”实质上是烃基生物柴油(NB/T 13011—2017),国外称其为“HVO”(Hydrotreated Vegetable Oil)、“Renewable Diesel”,而这个“二代生物柴油”取代“一代生物柴油”的重要论据之一就是欧盟计划在今后几年提高“二代生物柴油”掺混比例;但是我们需要注意的是,欧盟所说的“二代生物柴油”并不是烃基生物柴油,实质上说的是“二代生物燃料”(Second generation biofuel),其严格的定义是“Second generation biofuels are made either from non-food energy crops, inedible waste of energy crops (e.g. straw), wood, or from organic waste materials like Used Cooking Oils (UCO). They have the advantage of not affecting the human food chain. See also first generation biofuels[8],第二代生物燃料由非粮食能源作物、不可食用的能源作物废料(例如:稻草),木材,或有机废物材料,如旧烹饪油(UCO),它们的优点是不影响人类食物链”。对于生物柴油来说以各种废弃油脂生产的就是二代生物柴油,与国内有些宣传所说的“二代生物柴油”风马牛不相及,更多的论述我在这里不去展开,将另文论述,同时我们也需要根据新的形势对“废弃油脂”名词作出新的解释和界定,也将另文叙述。

在此我想特殊强调一下的是,现阶段我国一些企业生产的加氢生物柴油(HVO),即烃基生物柴油毫无疑问是属于生物柴油,欧盟对其认证的减排系数与酯基生物柴油(FAME)基本是一致的[9],应该享受国家相关优惠政策。

下图是本人根据现有的生物燃料产品及分类情况做的一张分类图,供大家参考。

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生物柴油属性

我们需要明确回答两个问题,其一生物柴油是不是成品油,其二生物柴油生产企业是不是成品油经营企业。

1. 生物柴油是不是成品油:国民经济行业分类注释(GB/T 4754-2011)将生物柴油归入石油加工、炼焦和核燃料加工业(25类)其中的精炼石油产品制造(251子类)之下的人造原油制造(子类2512),其中的生物燃油(包括):生物柴油,秸秆制燃油,废物、废料制燃油,林木生物制燃油,其他生物燃油。

生物柴油根本属性是“生物”来源,与(石油)柴油的根本区别在于生物柴油是可再生,而(石油)柴油是不可再生,其中第一代生物柴油是由大豆、棕榈油、甘蔗和油菜籽等粮食作物制成的,第二代生物柴油由非粮食能源作物、不可食用的如旧烹饪油(UCO)、酸化油制成的,前者属于“可再生”而后者兼具“可再生”和“资源综合利用”二个特点。

尽管生物柴油、石油柴油都是“柴油”(柴油机液体燃料),都有能源属性,都应该纳入成品油管理范围;但是生物柴油由于是可再生能源而石油柴油不是可再生能源,因此前者是鼓励发展后者属于限制发展,这样二者虽然在技术、工艺、生产、储存、运输、使用实际应用方面具有更多相同属性但却执行不同的税收政策,我们也就能够厘清各级政府多年来迷惑的地方,经常面对一些矛盾,最典型的就是当初按照2006年开始执行的《成品油市场管理办法》将生物柴油纳入成品油范围而对生物柴油征收消费税的做法。

2.生物柴油企业是不是成品油生产企业:虽然生物柴油产品应该纳入成品油市场,这样便于生物柴油的推广应用,但是生物柴油企业却不应该纳入成品油企业,因为其生产技术、设备尤其是原料来源及生产规模与石油柴油差别很大,因此应该另行归类,比如按照上述GB/T 4754-2011标准归入“人造原油”,该标准经过修订,新版GB/T 4754-2017国民经济行业分类将生物柴油纳入C类制造业、25大类石油、煤炭及其他燃料加工业、254中类生物质燃料加工、小类2541生物质液体燃料生产,详细解释是:指利用农作物秸秆和农业加工剩余物、薪材及林业加工剩余物、禽畜粪便、工业有机废水和废渣、城市生活垃圾和能源植物等生物质资源作为原料转化为液体燃料的活动;而成品汽油柴油则是纳入C类制造业、25大类石油、煤炭及其他燃料加工业、251中类、2511小类 原油加工及石油制品制造,详细的解释是:指从天然原油、人造原油中提炼液态或气态燃料以及石油制品的生产活动;很明显,生物柴油企业不属于成品油生产企业,所以不能照搬成品油生产企业管理办法,但是生物柴油企业属于石油化工类,应该遵循相关的安全环保政策法规。

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结论

根据已有的文献资料及未来发展预测,我们得出如下结论:
1. “生物柴油”是由沈阳农业大学万仁新先生于1988年首先使用的;
2. 奥地利是第一个正式使用生物柴油——FAME的国家,1990年5月就已经在一些加油站使用生物柴油;
3.由于技术进步,建议对已有生物柴油概念进行重新定义,个人的建议重新定义为:生物柴油(biodiesel)是指以生物质为原料经过化学反应得到的适合于柴油发动机或加热取暖用液体燃料;
4. 生物液体燃料包括生物汽油(燃料乙醇、生物丁醇)、生物柴油(酯基、烃基、费托合成生物柴油)及生物航煤;
5.(加氢)烃基生物柴油不应该称为二代生物柴油,欧盟的“二代生物燃料”是指以废弃物为原料生产的生物燃料;但是我国的烃基生物柴油应该享受酯基生物柴油相同的税收优惠政策;
6. 生物柴油属于成品油,但是执行着全新的税收政策;同时生物柴油生产企业不是成品油生产企业,不应该按照成品油生产企业的管理办法去管理,但是属于化工企业,应该执行相关的安全环保法令法规。

以上我根据生物柴油发展历程及未来发展需要提出了一些个人观点,限于本人的视野及高度,文中的意见仅供参考,有不同意见欢迎探讨。


[1]    Jon Van Gerpen  《The Biodiesel Handbook》2004年11月

[2]   赵国壮,徐岚 抗战时期中国动力燃料问题再研究  《西南大学学报(社会科学版)》  第45卷 第1期  2019年1月

[3]   蔺建民 张永光 欧盟生物柴油标准的发展历程及未来趋势 《标准现在时》2008年第6期

[4] 《中华人民共和国可再生能源法》(2006年1月1日执行,2009年修订)

[5] 《成品油市场管理办法》  2006年4月发布(2020年4月27日废止)

[6]   GB 6537—2018 3号喷气燃料

[7]   NB/T 13011—2017 生物柴油工业名词术语

[8]   ISCC Glossary of Terms  2012

[9] DIRECTIVE (EU) 2018/2001 OF THE EUROPEAN PARLIAMENT AND OF THE COUNCIL of 11 December 2018 on the promotion of the use of energy from renewable sources 欧洲议会和理事会2018年12月11日关于促进使用可再生能源的指示(欧盟)

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