三、生物化工產(chǎn)業(yè)為可再生環(huán)保瀝青的發(fā)展打開了一個(gè)新的思路
英國的專家盡管在技術(shù)上可以開發(fā)出可替代石化瀝青的植物瀝青,但由于受到原料和市場的限制,難有大的作為。相比較而言,中國擁有十分豐富的可再生植物資源,特別是秸稈作物資源,蓬勃發(fā)展的生物化工技術(shù)已經(jīng)可以分解玉米秸稈中的多糖,其中一個(gè)路徑就是煉制燃料乙醇或多元醇,還有一個(gè)路徑就是多元糖類物質(zhì)經(jīng)過酸化或酯化處理后,可部分替代石化瀝青,達(dá)到防水卷材或道路瀝青的要求。
長春大成實(shí)業(yè)集團(tuán)自2010年開始率先在國內(nèi)致力于植物煉制瀝青的開發(fā),利用淀粉質(zhì)材料或玉米秸稈中的C5、C6糖經(jīng)過酯化或環(huán)化處理成大分子化合物之后,添加到瀝青當(dāng)中,減少瀝青的用量,達(dá)到部分替代的目的。在防水卷材的多次試驗(yàn)中根據(jù)效果的要求,可以替代5~15%的石化瀝青。
相比植物油腳的提煉,生物化工法煉制的可再生瀝青完全具備工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)的要求,根據(jù)我們的測算,玉米秸稈有用的C5、C6糖大約占到其質(zhì)量比重的60%左右,可直接提煉成高附加值的燃料乙醇或者多元醇,余下30%部分可直接煉制成植物瀝青,相當(dāng)于每噸玉米秸稈的18%可以煉制成植物瀝青。
保守估計(jì),僅我國玉米大省吉林省,每年玉米秸稈的產(chǎn)量就大約有3600萬噸,目前,當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶大都直接燃燒成灰作為肥料回用,造成了大量的浪費(fèi)和二氧化碳排放,污染環(huán)境。如果,其中的一半秸稈能夠有效利用起來提煉成植物瀝青,大約可以形成324萬噸的年產(chǎn)能,接近我國目前需要從國外進(jìn)口石化瀝青的總量,具有非常重要的戰(zhàn)略意義。
從經(jīng)濟(jì)回報(bào)看,目前,吉林省玉米秸稈的收購價(jià)是400元/噸,可綜合利用價(jià)值部分占60%。其中,煉制燃料乙醇或多元醇的比例占42%,市場平均售價(jià)為8000元/噸,余下18%可煉制成植物瀝青,假設(shè)植物瀝青售價(jià)為3000元/噸,那么綜合每噸的產(chǎn)品價(jià)值將可以達(dá)到3684元,產(chǎn)品價(jià)值與原料成本之比為9.21:1,價(jià)值提升空間巨大,因而,玉米秸稈具有十分可觀的開發(fā)利用價(jià)值。目前,秸稈制燃料乙醇或多元醇的技術(shù)已經(jīng)十分成熟,植物煉制瀝青的開發(fā)利用也已經(jīng)指日可待。
四、創(chuàng)新的產(chǎn)品需要?jiǎng)?chuàng)新的應(yīng)用思維
如果我們僅僅依靠植物油腳的綜合開發(fā)利用,是難以滿足我國石化瀝青市場需求的,因?yàn)橛捎趩蝹(gè)加工企業(yè)的油腳規(guī)模均很小且分散,造成收集成本過高。但生物化工企業(yè)目前正蓬勃發(fā)展,規(guī)模日漸強(qiáng)大,特別是植物秸稈的綜合利用開發(fā),就可以形成較大的單產(chǎn)規(guī)模和產(chǎn)能,滿足石化瀝青的市場需求。植物瀝青除了在鋪路和防水卷材等領(lǐng)域應(yīng)用以外,還可以作為良好的制模粘合劑使用。
植物瀝青不屬于多芳環(huán)復(fù)雜化合物,它具有低碳環(huán)保和可再生的優(yōu)點(diǎn),未來石化瀝青枯竭后,我們依然可以透過植物煉制技術(shù)源源不斷地生產(chǎn)出來。此外,與石化瀝青有著明顯區(qū)別的是,植物瀝青具有一定的親水性和可降解性,不能簡單給予替代使用,必須采用一些表面活性溶劑或者乳化劑配合使用,改善與石化瀝青的相容性。
植物瀝青常溫下具有良好的流動(dòng)性,與石化瀝青均勻混和后,起到一定的增稠作用,會(huì)增加瀝青與碳酸鈣或者石料的粘合性及親和力,不易出現(xiàn)沉降分層,使鋪灑更加均勻。
英國交通研究實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境顧問認(rèn)為,如果植物瀝青在再循環(huán)利用以及耐久性方面改進(jìn)到石化瀝青的水平,那么植物瀝青將具有廣闊的發(fā)展前景。