CopyRight 2009-2020 © All Rights Reserved.版权所有: 中国海关未经授权禁止复制或建立镜像
《生物柴油( BD100)原料废弃油脂》行业标准适用探讨
作者:王佳莉 李洪 洪体玉 冯均利 宁守俭
王佳莉 李洪 洪体玉 冯均利 宁守俭
摘 要 最新修订的于2022年6月22日起实施的行业标准《生物柴油(BD100)原料废弃油脂》,对提升我国废弃油脂循环利用,规范废弃油脂的进口,推动我国废弃油脂资源化利用产业持续高质量、健康发展具有积极推动作用。本文通过对《生物柴油(BD100)原料废弃油脂》修订目的、指导思想、编制原则等分析,对适用范围、规范性引用文件、术语和定义、质量技术要求和试验方法等进行讨论说明,旨在推动该标准在规范进口循环资源检验中的应用。
关键词 原料;进口;废弃油脂;再生资源;循环利用;标准修订
Interpretation of the Revised Industry Standard, Feedstock of Biodiesel ( BD100) Used or Waste Oils & Fats
WANG Jia-Li1 LI Hong2 HONG Ti-Yu3 FENG Jun-Li1 NING Shou-Jian4*
Abstract This paper introduces the latest industry standard Feedstock of biodiesel (BD100) used or waste oils & fats. The standard has been implemented since 22 June, 2022. It will play an active role in promoting the recycling of waste oils and fats, regulating the import of waste oils and fats, and facilitating the sustainable, high-quality and healthy development of resource utilization industry of waste oils and fats in China. Through the analysis of the purpose, guiding ideology and compilation principle of the revision of the industry standard Feedstock of biodiesel (BD100) used or waste oils & fats, the paper analyzes the applicable scope, normative citation documents, terms and definitions of the standard, quality technical requirements and test methods, etc. This interpretation will further promote the application of the standard in the standardization of import recyclable resources inspection.
Keywords feedstock; import; used or waste oils & fats; renewable resources; recycling; standard revision
基金项目:海关总署科研项目(2020HK256)
第一作者:王佳莉(1984—),女,汉族,吉林松原人,学士,工程师,主要从事商品检验及鉴别,E-mail: jialicoco@126.com
通信作者:宁守俭(1964—),男,汉族,辽宁沈阳人,硕士,高级工程师,主要从事废弃油脂利用及标准化研究,E-mail: synsj@163.com
1. 深圳海关工业品检测技术中心 深圳 518067
2. 中国合格评定国家认可中心 北京 100062
3. 南宁海关技术中心 南宁 530022
4. 湖北新铭生物能源科技有限公司 荆州 434100
1. Shenzhen Customs Industry Inspection Technology Center, Shenzhen 518067
2. China National Accreditation Center for Conformity Assessment, Beijing 100062
3. Nanning Customs Technology Centre, Nanning 530022
4. Hubei Xinming Bio-energy Technology Limited Company, Jingzhou 434100
经过十几年的发展,我国已经成为世界上使用废弃油脂为原料生产生物柴油技术最先进的国家[1-4]。但是相比之下,生物柴油产业在国外发展比较早,相关碳排放政策及一系列认证流程较先进,在国外使用废弃油脂(used cooking oil,UCO)生产的生物柴油被认证为减排系数最高的可再生能源产品之一,其碳减排系数是其他食用油的2倍[4-7]。然而,国外一直还没有统一的废弃油脂标准。
我国于2016年8月16日发布了NB/T 13007-2016《生物柴油(BD100)原料废弃油脂》,至今已6年[8]。随着生物柴油相关标准的优化和整合[9-13]、工业级混合油出口增长带动原料需求加大、国内环保和安全等对原料品质的提高、酸值和与水分和杂质等检测方法发生变化等,该标准中的部分技术内容已无法满足产业发展需要,尤其是对进口废弃油脂原料的监管,无法与我国禁止进口“洋垃圾”的管理制度相适应。有鉴于此,新标准NB/T 13007-2021《生物柴油(BD100)原料废弃油脂》于2021年12月22日发布,并于2022年6月22日起实施[12]。
1 修订目的和指导思想
《生物柴油(BD100)原料废弃油脂》行业标准修订是从我国的实际情况出发,既考虑国内废弃油脂回收利用水平的实际情况,又借鉴国外先进管理经验,最终符合我国节能减排、适度加工、严格控制进口物料杂质和污染物等新要求。修订后的标准既要有先进性、科学性,又要有较强的实用性;既有利于促进国内废弃油脂资源化利用的健康快速发展,又有利于提高进口废弃油脂原料的品质,畅通国内国际双循环,助力经济高质量发展和实现“双碳”目标。
2 主要内容确定的原则
我国生物柴油产业自2006年起步至2015年,几乎只有2个标准,GB 20828-2015《柴油机燃料调合用生物柴油(BD100)》和GB 25199-2015《B5柴油》,标准与自身的技术进步无法同步。我国生物柴油行业也不同于国外生物柴油,我国所采用的都是废弃油脂,而国外生物柴油行业采用的都是精炼油脂,这样一来,国外的标准体系也并不适用于我们。
因此,要确定标准的主要内容,首先需要认真分析我国生物柴油行业所处的各种实际情况,以及修订该标准的目的——规范废弃油脂原料;其次,要把握原料标准对于下一步规范生物柴油行业相关的产品、工艺规范具有“基础标准”的重要性;其三,我国生物柴油行业对于原料质量的要求长期以来就只有“水杂”(水分+杂质)的习惯性约束,缺乏严格、科学、统一的标准方法,各个企业的检测方法、检测流程、取样规范都不相同,出现争议时无法按照一个统一的规范去仲裁;其四,对现有的成熟的测试方法标准GB/T 34100-2017《轻质烃及发动机燃料和其他油品中总硫含量的测定紫外荧光法》、SN/T 5032-2017《石油产品中氯离子的测定离子色谱法》进行了引用。
3 主要内容的讨论
3.1 范围
近年来,我国以皂角、废弃油脂等为原料加工而成的工业级混合油出口量一直处于高位[15],形成了我国废弃油脂资源化利用的产业特色,国内废弃油脂已无法满足原料供应,需大量进口补充。考虑到该情况,标准修订时更新了范围,增加“可供烃基生物柴油以及工业级混合油生产企业参考使用”。
3.2 术语与定义
所谓“废弃油脂”既是一个俗称也是一个相对准确的概念,之所以说“废弃”,是因为要与正常的食用油甚至其他用途的动植物油脂区别,是强调其资源二次利用(使用过)而不是“无用”,从这个角度来看,used cooking oil 似乎比waste oil更加能体现这个本意,为此新标准考虑采用“used oils and fats”英文;但是这样似乎又不完整,因为“waste(弃)oil”还是有其合理性,比如油脂精炼下脚料脱臭脂肪酸、皂脚酸化油就是属于“waste oil”。有鉴于此,标准修订时采用“used or waste oils and fats”作为“废弃油脂”名词的英文。
3.3 质量技术要求和试验方法
NB/T 13007-2016[8]与NB/T 13007-2021[14]标准的质量技术要求和试验方法的变化情况见表1。
3.3.1 酸值和pH值
酸值作为报告数据,暂无限量要求。现有标准GB 5009.229-2016《食品安全国家标准 食品中酸价的测定》和GB/T 7304-2014《石油产品酸值的测定电位滴定法》可以满足废弃油脂中酸值的测定。GB/T 7304-2014中方法A适合于酸值0.1~150 mg/g范围,基本覆盖生物柴油以及原料的酸值[16]。结果有争议时,以GB/T 7304方法A作为仲裁方法。
现有标准GB/T 259-1988《石油产品水溶性酸及碱测定法》适用于测定液体石油产品、添加剂、润滑脂、石蜡、地蜡及含蜡组分的水溶性酸,用蒸馏水或乙醇水溶液抽提试样中的水溶性酸,然后分别用甲基橙或酚酞指示剂检查抽出液颜色的变化情况,或用酸度计测定抽提物的pH值[17]。据全国生物柴油行业协作组2020年上半年对行业所属企业进行的调查发现,大多没有配备自动电位滴定仪,有配备的也鲜有显示强酸值的数据,不具备采用强酸值指标的条件。因此,新行业标准采用GB/T 259来检测废弃油脂的pH值。
3.3.2 水分及挥发物+杂质
基于废弃油脂组成的多样性、复杂性,比食用油脂的均匀性差,一般具有沉降分层、过滤除杂、水洗、分层分离等物理操作,水分及挥发物、杂质的测定的试验方法用称取试样量多或贴近工艺要求的测定标准,即由原来的GB/T 5528-2008《动植物油脂水分及挥发物含量测定》及GB/T 15688-2008《动植物油脂中不溶性杂质含量的测定》,变更为 GB 5009.236-2016《食品安全国家标准 动植物油脂水分及挥发物的测定》及GB/T 21496-2008《动植物油脂油脂沉淀物含量的测定离心法》。
3.3.3 密度
原标准一直采用GB/T 5526-1985《植物油脂检验比重测定法》,另外还有SN/T 0801.8-2010《进出口动植物油脂密度检验方法》。考虑到GB/T 5526是1985年发布,制定至今没有修订,且仅针对植物油;而SN/T 0801.8是1999年发布,2010年进行了修订,且温度范围放宽到40℃,更符合废弃油脂密度的测定[18],并推荐为仲裁法。另外,原标准“相对密度(40℃/20℃水)”改为“密度(40℃)”,更直接化、标准化。
3.3.4 磷脂含量
用油脂酯化反应生产生物柴油时,磷脂的存在会影响脂交换反应时,应严格控制。对于潲水油、地沟油、煎炸油等绝大多数废弃油脂品种来说,基本不含磷脂。但对于酸化油来说,这个指标绝大多数情况下又比较高,如果不加以限制,必然给后续的去除带来成本和产生较多的副产物。因此,对于酸化油专家一致认为,在我国行业发展水平逐步提高的基础上,应对有害物质、杂质进行严格控制,建议修订调至“不大于1.0%”。
3.3.5 不皂化物和可酯化物含量
“不皂化物含量(质量分数)”和“可酯化物含量(质量分数)”项目是废弃油脂的可体现价值的技术指标,原标准是限定分别为“不大于2.0%”“不小于93%”,行业专家建议进一步细化,分出优次,方便企业可根据自己的实际情况和技术水平来选择适合自己的原料。项目组及时调整,把“不皂化物含量(质量分数)”按含量≤1.0%、≤2.0%、≤3.0%分优级、一级、二级三个等级,“可酯化物含量(质量分数)”按含量≥95%、≥94%、≥93%也分优级、一级、二级三个等级。
3.3.6 硫和氯含量
原标准没有硫和氯含量指标,这是因为几年来烃基生物柴油及亚临界技术的发展,对于原料硫和氯的含量提出了新的要求。原标准是2014—2015年期间起草,当时行业还普遍认为“生物柴油不含硫和氯”,因此没有硫和氯含量指标。但是自2016年7月生物柴油开始出口以来,以废弃油脂生产的生物柴油的硫和氯含量指标被重视起来。GB 25199-2017《B5柴油》中明确对BD100生物柴油中硫含量进行了限制[9,19-20],见表2。
表2 BD100生物柴油中硫含量指标
Table 2 Sulfur content index of BD100 biodiesel
项目 | 中国 | 美国 | 欧盟 |
硫含量/(mg/kg) | ≤50 | ≤500 | ≤100 |
经检测发现原料废弃油脂硫含量不仅有还很高,如潲水油的硫含量在40 mg/kg左右、氯含量在50 mg/kg左右,地沟油、酸化油的硫、氯含量有的超过100 mg/kg,因此,原料硫、氯含量有必要纳入原料标准。不过由于目前收集到的原料硫、氯含量数据不多和研究条件所限,硫含量指标采用统计汇总现有含量数据,暂定为≤500 mg/kg,氯含量指标暂定为“报告”,检测方法暂时采用GB/T 34100-2017、SH/T 1757-2017《工业芳烃中有机氯的测定微库仑法》和SN/T 5032-2017。新标准增加硫、氯含量指标,可为后续优化和设定指标限定值、降脱硫和氯等技术开发提供经验和数据积累。
4 结语
NB/T 13007《生物柴油(BD100)原料废弃油脂》是我国生物柴油行业第一个由生物柴油行业组织自己独立编制的标准。该标准的制定标志着我国生物柴油原料“废弃油脂”循环利用行业走向成熟、走向规范。NB/T 13007-2021《生物柴油(BD100)原料废弃油脂》的目的和指导思想更加明确,精准翻译了“废弃油脂”,扩大了标准适用范围,增加技术项目并优化了试验方法,进一步优化和规范了行业发展,为市场、海关监管提供了技术支持。
参考文献
[1] 赵群,王红岩,刘德勋,等.世界生物柴油产业发展现状及我国生物柴油发展建议[J].广州化工, 2012, 40(17): 44-45+92.
[2]张驰,谢文磊.国内生物柴油产业的发展现状及问题分析[J].现代经济信息, 2015(13): 312.
[3]冀星,王璇,张小豹,等.关于我国生物柴油产业发展问题的探讨[J].中国能源, 2007(3): 22-25.
[4]杨颖,田从学.我国生物柴油产业现状及发展对策[J].中国粮油学报, 2010, 25(2): 150-154.
[5]刘洪霞,冯益明.世界生物质能源发展现状及未来发展趋势[J].世界农业, 2015(5): 117-120.
[6]张良波,李昌珠,欧日明,等.生物柴油产业现状与展望[J].湖南林业科技, 2008(2): 70-73.
[7] KarmakarBisheswar, Mukherjee Saumyajeet, SenguptaSwagataLaxmi, et al. Recirculating used cooking oil and Nagkesar seed shells in dual-stage catalytic biodiesel synthesis with C1-C3 alcohols.[J]. Environmental science and pollution research international, 2021, 28(41): S11356-021-14309-3.
[8] NB/T13007-2016[S].北京:中国电力出版社, 2016: 7.
[9] GB 25199-2017[S].北京:中国标准出版社, 2017: 9.
[10] GB/T 20828-2015[S].北京:商务印书馆, 2015: 12.
[11] GB 25199-2015[S].北京:商务印书馆, 2015: 12.
[12] NB/T13011-2017[S].北京:中国电力出版社, 2020: 8.
[13] NB/T34058-2017[S].北京:中国农业出版社, 2017: 10.
[14] NB/T13007-2021[S].北京:中国电力出版社, 2022: 6.
[15]苏梅芝.餐厨“废弃儿”变身出口“香饽饽”[N]. 河北工人报, 2020-10-28(3B).
[16] GB/T 7304-2014[S].北京:中国标准出版社, 2014: 6.
[17] GB/T 259-1988[S].北京:中国标准出版社, 1989: 3.
[18] SN/T 0801.8-2010[S].北京:中国标准出版社, 2010: 11.
[19] ASTM D6751-2015ce1, Standard Specification for Biodiesel Fuel Blend Stock (B100) for Middle Distillate Fuels[S].
[20] EN 14214: 2012+A1: 2014, Liquid petroleum products-Fatty acid methyl esters (FAME) for use in diesel engines and heating applications-Requirements and test methods[S].
表1 新旧标准质量技术要求和试验方法对照表
Table 1 Comparison of technical requirements and test methods for new and old standard quality
NB/T 13007-2016 | NB/T 13007-2021 | |||||
项目 | 技术要求 | 试样方法 | 项目 | 技术要求 | 试样方法 | |
酸值(以KOH计)mg/g | 报告 | GB/T 5530 | 酸值(以KOH计)mg/g | 报告 | GB/T 7304 | |
pH | 5.0~9.0 | GB 6920 | pH | 4.0~7.0 | GB/T 259 | |
水分及挥发物含量+不溶性杂质含量(质量分数)% | ≤3.0 | GB/T 15688 | 水分及挥发物含量+不溶性杂质含量(质量分数)% | ≤3.0 | GB/T 21496 | |
相对密度(40℃/20℃水) | ≤0.915 | GB/T 5526 | 密度(40℃)kg/m3 | ≤915 | GB/T 5532 | |
碘值g/100g | 报告 | GB/T 5532 | 碘值g/100g | 报告 | ||
皂化值(以KOH计)mg/g | ≥185 | GB/T 5534 | 皂化值(以KOH计)mg/g | ≥185 | GB/T 5534 | |
磷脂含量(质量分数)% | ≤2.0 | GB/T 5537 | 磷脂含量(质量分数)% | ≤1.0 | GB/T 5537 | |
(质量分数)% | ≤2.0 | GB/T 5535.2 | 不皂化物含量(质量分数)% | 优级,≤1.0 | GB/T 5535.2 | |
一级,≤2.0 | ||||||
二级,≤3.0 | ||||||
(质量分数)% | ≥93 | 可酯化物含量=100%-[水分及挥发物含量+不溶性杂质含量+磷脂含量+不皂化物含量] | 可酯化物含量(质量分数)% | 优级,≥95 | 可酯化物含量=100%-[水分及挥发物含量+不溶性杂质含量+磷脂含量+不皂化物含量] | |
一级,≥94 | ||||||
二级,≥93 | ||||||
— | 硫含量mg/kg | ≤500 | GB/T 34100 | |||
— | 氯含量mg/kg | 报告 | SN/T 5032 |