2016/06/05
經濟部能源局
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撰文／莊浩宇（台灣中油公司綠能科技研究所）
耳熟能詳的「生質柴油」是目前代表性的生質燃料，但因生質柴油結構中含有雙鍵碳氫化合物與氧，油品穩定性並不理想，不適合長期存放。「綠色柴油（GreenDiesel）」同樣以生物性油脂作為原料，但沒有上述生質柴油的缺點，且保留化石柴油的優點，是歐美國家相當重視的生質能發展方向！
能源是現代國家發展不可缺乏的關鍵重點，臺灣一直以來所依賴的石油能源與傳統石油煉製產業，卻也為環境帶來負面影響，近年來引起許多反對聲浪，對於傳統石油業造成了莫大的衝擊。
試問，難道傳統石油煉製技術，就沒有綠色環保的出路嗎？「生質能」就是石油煉製產業轉型的最佳解答之一。根據國際能源總署（International Energy Agency，IEA）資料顯示，生質能為全球第4大能源，僅次於石油、煤及天然氣，是普遍且廣泛使用的再生能源，除了作為交通工具燃料之外，也是電力供給的來源之一。
從生質柴油到綠色柴油
「生質柴油」是生物性油脂（三酸甘油酯，Triglyceride, TG）與醇類轉酯化反應所得之脂肪酸甲酯（Fatty Acid Methyl Ester, FAME），可混摻於化石柴油中作為燃料使用，混摻比例若大於20％，則需更改引擎系統。生質柴油在我國已嘗試數年，曾經推廣到B2，因品質易劣化，於2014年宣布暫停相關政策。
同樣以生物性油脂作為原料的「氫化植物油（Hydrotreated Vegetable Oil,HVO）」，又稱「再生柴油（Renewable Diesel）」或「綠色柴油」，不但沒有生質柴油上述缺點，還保留化石柴油的優點，是歐美相當重視的生質能發展方向。綠色柴油原料一樣是生物性油脂，藉由加氫處理技術進行飽和、裂解、加氫脫氧（Hydrodeoxygenation, HDO）、脫碳酸基（Decarboxylation, DCX)、去羧基（Decarbonylation, DCN）等反應，可得到直鏈烷類結構之綠色柴油（圖1）。綠色柴油是純粹的碳氫化合物，結構中不含雙鍵碳氫化合物與氧，與化石柴油特性極為相近，不僅可摻配添加於化石柴油中，亦可直接作為燃料，而不需對引擎系統作任何修改。
綠色柴油的技術發展
加氫處理是相當成熟的傳統煉油廠技術，應用於脫硫、脫氮、脫除芳香環化合物等，隨著油品規範逐漸嚴格，加氫處理技術亦受到重視。綠色柴油同樣需要透過加氫處理反應而得，適合建立於傳統煉製的加氫處理技術上轉型發展。
台灣中油公司投入綠色柴油生產製程的研究與開發，期望在盡量不改變煉製設備的情況下，將傳統煉製加氫處理技術應用於嶄新的生質燃料製程上（圖2）。現已成功將植物油轉化為飽和直鏈烷類結構之綠色柴油，確認產物中無含氧成份，硫份小於2ppm，水份小於50ppm，符合車用柴油規範需求。
環保署估計我國廢食用油年產量約7至8萬噸，如何去化這龐大的數量，一直是個傷腦筋的問題。將廢食用油投入綠色柴油生產製程是另一條出路，不僅可以生產節能減碳的再生燃料，摻配於重質柴油中提升整體油品的價值，具有碳權、碳稅、碳交易的經濟效益，可以幫助解決國內廢食用油去化困擾，轉型為綠色環保的生質能產業！
關鍵字：綠色柴油,生質能,加氫處理技術