植物沥青的综合利用

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1、植物沥青的综合利用石化沥青属于稀缺性不可再生资源，随着石油资源的日渐枯竭，人们必须寻找其替代品或者一种可再生乃至环保的沥青，以达致可持续发展的目标。一、沥青资源的稀缺性已开始制约我国庞大公路网建设需求根据正在实施的《国家高速公路网规划》，我国计划到2020年，全国高速公路规模达到8.5万公里。而去年，我国高速公路通车里程已经达到了7.4万公里，预计2011年底将能基本完成规划的里程。届时，我国人口超过20万的城市将全部用高速公路连接起来。　我国庞大的公路网建设规划，形成了对道路沥青的巨大需求。2010年，我国沥青的表观消费量超过了2000万吨，其中，沥青产量

2、为1626万吨，进口沥青410万吨，创下了历史新高，也同时推动了价格不断攀升，超过5000元/吨的水平。可以预见，沥青的进口依存度必将会进一步提高。随着石油资源的日渐枯竭，以及沥青价格不断攀升，已开始制约我国道路建设的可持续发展。目前，作为沥青的成熟替代原料——水泥，尽管可以在城市道路中发挥一定的作用，但水泥并不适合高速公路使用，其舒适性，汽车行驶安全性，路面膨胀性能以及路面沉降等因素均难以全部替代沥青的使用。此外，石化沥青具有不可降解，路面翻新产生的废旧沥青利用率甚低，难以处理的缺点。在使用过程中，沥青烟中还含有大量致癌物质，污染环境，同时排放大量二氧化碳

3、。国内外，许多专家为此致力于“石化沥青温拌技术”的研发，通过溶剂或表面活性剂将加工温度控制在130摄氏度以内，避免青烟的产生，但该技术成本高昂，仍难以大规模推广使用。二、植物炼制沥青市场仍有待培育目前，市场出现的植物沥青大都是植物油炼制后的废弃物，约占植物油质量分数的3～5%左右。其主要成分为60～80%的脂肪酸和植物醇，油溶性与沥青接近，主要应用于铸造粘合剂和防水沥青等领域，或直接作为重油填充料燃烧掉。2010年国内植物油产量大约为3900万吨，1千多家企业从事植物油加工，按照上述比例推算，植物沥青每年产量大约为117～195万吨。由于分布较广，质量良莠不

4、齐，收集和运输成本限制，至今难以发挥使用。因此，国内专家学者大都集中在植物炼制沥青的再开发利用上，希望从油脚中进一步提炼出一些有用的有机酸或菑醇等，极少从沥青替代的角度去思考其应用，有关文章也鲜有报道。2009年英国材料产业联合会的专家利用植物沥青（Vegetex）代替铺设柏油公路所需沥青的20%，取得了成功。该种沥青不但具有可再生的概念，而且还可以在低温下加工，能耗更低，减少“温拌沥青技术”所依赖的溶剂，降低成本。三、生物化工产业为可再生环保沥青的发展打开了一个新的思路英国的专家尽管在技术上可以开发出可替代石化沥青的植物沥青，但由于受到原料和市场的限制，难

5、有大的作为。相比较而言，中国拥有十分丰富的可再生植物资源，特别是秸秆作物资源，蓬勃发展的生物化工技术已经可以分解玉米秸秆中的多糖，其中一个路径就是炼制燃料乙醇或多元醇，还有一个路径就是多元糖类物质经过酸化或酯化处理后，可部分替代石化沥青，达到防水卷材或道路沥青的要求。植物炼制沥青的开发，利用淀粉质材料或玉米秸秆中的C5、C6糖经过酯化或环化处理成大分子化合物之后，添加到沥青当中，减少沥青的用量，达到部分替代的目的。在防水卷材的多次试验中根据效果的要求，可以替代5～15%的石化沥青。相比植物油脚的提炼，生物化工法炼制的可再生沥青完全具备工业化大规模生产的要求，

6、根据我们的测算，玉米秸秆有用的C5、C6糖大约占到其质量比重的60%左右，可直接提炼成高附加值的燃料乙醇或者多元醇，余下30%部分可直接炼制成植物沥青，相当于每吨玉米秸秆的18%可以炼制成植物沥青。保守估计，仅我国玉米大省吉林省，每年玉米秸秆的产量就大约有3600万吨，目前，当地农户大都直接燃烧成灰作为肥料回用，造成了大量的浪费和二氧化碳排放，污染环境。如果，其中的一半秸秆能够有效利用起来提炼成植物沥青，大约可以形成324万吨的年产能，接近我国目前需要从国外进口石化沥青的总量，具有非常重要的战略意义。从经济回报看，目前，吉林省玉米秸秆的收购价是400元/吨，

7、可综合利用价值部分占60%。其中，炼制燃料乙醇或多元醇的比例占42%，市场平均售价为8000元/吨，余下18%可炼制成植物沥青，假设植物沥青售价为3000元/吨，那么综合每吨的产品价值将可以达到3684元，产品价值与原料成本之比为9.21：1，价值提升空间巨大，因而，玉米秸秆具有十分可观的开发利用价值。目前，秸秆制燃料乙醇或多元醇的技术已经十分成熟，植物炼制沥青的开发利用也已经指日可待。四、创新的产品需要创新的应用思维如果我们仅仅依靠植物油脚的综合开发利用，是难以满足我国石化沥青市场需求的，因为由于单个加工企业的油脚规模均很小且分散，造成收集成本过高。但生物

8、化工企业目前正蓬勃发展，规模日渐强大，特别是植物秸秆