生物柴油研究与应用现状_吴慧娟

生物柴油研究与应用现状

吴慧娟,许世海,张文田(后勤工程学院,重庆400016)

摘要:随着环境污染问题的日益严重和能源危机的日益紧迫,迫使人们急需寻找一种不仅清洁的、对环境友好的、而且可再生的能源。生物柴油的可再生性和清洁性引起了世界各国的重视。综述了生物柴油在国内外的生产应用现状、发展趋势以及发展生物柴油对我国的意义。并对生物柴油生产方法的研究进展进行详细的介绍,重点介绍了酯交换反应,对生物柴油目前还存在的问题进行了分析。

关键词:生物柴油;可再生能源;酯交换反应中图分类号:TE626.24　

文献标识码:C

文章编号:0253-4320(2007)S1-0013-04

Research and application situation of biodiesel

W U Hui -juan ,XU Shi -hai ,ZHA NG Wen -tian

(College of Logistical Engineering ,Chongqing 400016,China )

Abstract :With the increasin g urgency of both energy crisis and environ mental pollution ,there is an urgent need to find a kind of alternative fuel source which is clean ,environmental -friendly and reproducible .Biodiesel attracts notice all around the world because of its cleanness and reproducibility .The research and application situation of biodiesel in China and other countries ,as well as its importance to China are reviewed in this paper .The production technology ,especially transesterification ,is introduced in detail .The shortcomings of biodiesel are also discussed .

Key words :biodiesel ;reproducible energy source ;transesterification

　收稿日期:2006-11-27

　作者简介:吴慧娟(1982-),女,硕士研究生,主要研究方向为燃料与燃料化学,sing4757@s ina .com 。

石油是国家经济社会发展和国防建设极其重要的战略物资。但近年来,石油供应出现紧缺,石油价格居高不下,各国从环境保护和资源战略的角度出发,积极探索发展一些可以再生、清洁的对环境友好的能源。生物柴油作为优质的柴油代用品,对经济可持续发展,推进能源替代,减轻环境压力,控制城市大气污染具有重要的战略意义。我国是一个石油短缺的国家,石油资源数量较少,生产能力增长缓慢。但随着生活水平的提高,石油的需求急剧增长,供应缺口越来越大。2005年我国生产原油1.815亿t ,进口原油1.27亿t ,成品油净进口1742万t ,石油对外依存度已达42.9%。这种状况不仅给石油供应带来很大的压力,而且也危及到国家能源安全。另一方面我国环境状况也不容乐观,而能源使用过程中带来的污染是一个重要方面。因此,在我国发展生物柴油具有更大的意义。

1　国内外生物柴油应用情况

1.1　美国

美国是最早研究生物柴油的国家之一,原料是以大豆油为主。生物柴油在美国的商业应用始于

20世纪90年代初,但直到近几年才逐渐形成规模,并已成为该国发展最快的替代燃油[1],产量从1999年的50万加仑猛增到2000年的500万加仑。目前美国已有4家生产厂家,总生产能力达30万t /a

[2]

预计到2011年美国生物柴油的生产能力将达115万t /a 。美国在生产柴油的研制过程中,生产成本的合理化,适宜原料的选择及理化特性的改进方面都取得了突破性的进展。为促进生物燃料的发展,美国政府采取了有力的补贴措施。1.2　欧洲

生物柴油使用最多的是欧洲,份额已占到成品油的5%,2001年生物柴油产量已超过100万t ,主要以油菜为原料,目前在欧盟各国以前通常被用来做饲料用的废食用油脂,现在也正转向生产生物柴油[3]。据Frost &Sulivan 企业咨询公司最新发表的“欧盟生物柴油市场”报告,为实现“京都议定书”规定的目标(在2008—2012年期间,减少二氧化碳排放量8%),欧盟即将出台鼓励开发和使用生物柴油的新规定,如对生物柴油免征增值税,规定机动车使用生物动力燃料占动力燃料营业总额的最低份额。为了便于推广使用,德国、意大利等国也都制定了生

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June 20072007年6月Modern Chemical Industry

物柴油技术标准,并制定了相应的优惠政策,如德国农民种植为生物柴油作原料的油菜籽可获得1000马克/公顷补贴,并对生产生物柴油予以免税。

至2007年,欧盟生物柴油营业额将从2000年的5.035亿美元猛增至24亿美元,年均增长率达25%。预计到2010年欧洲各国的生物柴油生产总量达830万t[4]。2000年德国的生物柴油已达45万t,德国还于2001年在海德地区投资5000万马克,兴建年产10万t的生物柴油装置。法国有7家生物柴油生产厂,总能力为40万t/a,使用标准是在普通柴油中掺加5%生物柴油,对生物柴油的税率为零。

1.3　其他国家

日本1995年开始生产生物柴油。目前日本每年产生废食用油40万t,为生产生物柴油提供了丰富的原料[5]。在日本政策科学研究所制定的2000—2005年的发展规划中,规定每年使用40万L 废食用油调配的生物柴油,即当年柴油消费量的1%。日本的东京和长野有4座工厂,使用复循环烹饪油生产生物柴油,产品售价低于石油基柴油。日本政府已批准生物柴油作为商品燃料由加油站销售。

泰国发展生物柴油计划已于2001年7月发布,第一套生物柴油装置已经投运,并实施税收减免政策。加拿大Dynamotive技术公司宣布,已在6桶/天(1桶=158L)的鼓泡流化床装置上热解蔗渣生产出优质生物柴油。巴西东北部塞阿拉联邦大学经过20年的研究,以蓖麻油为原料,以氢氧化钠为催化剂,对蓖麻油进行酯交换,生产生物柴油。南联盟PIB工程公司宣布,该公司与多家研究所合作开发的用油菜籽制取生物柴油的技术已经通过欧洲环保机构的多项测试,并正式投入商业生产。在新西兰,人们利用肉联厂的副产品油脂来生产生物柴油。1.4　中国

我国有丰富的植物油脂及动物油脂资源,每年豆油产量达6000万t,而且餐饮业产生大量的煎炸油,如加以充分利用,有很大的发展空间。目前国内对生物柴油的生产和应用也进行了开发,已研制成功利用菜籽油、大豆油、米糠油脚料、工业猪油、牛油及野生小桐籽油等作为原料,经过甲醇酯化,生产生物柴油的技术,其产品不仅可以作为代用燃料直接使用,而且还可以作为清洁柴油的添加剂,部分科技成果已达到国际先进水平。如海南正和生物能源公司、四川古杉油脂化工公司和福建卓越新能源发展公司都已开发出拥有自主知识产权的技术,相继建成了规模超过万吨的生产厂。另外,北京化工大学的生物酶法制生物柴油技术已经获得一定成果。研究内容涉及到油脂植物的分布、选择、培育、遗传改良及其加工工艺和设备。

2　生产方法的研究进展

2.1　直接混合法

直接混合法就是将植物油和矿物油按一定比例混合后直接作为发动机燃料。结果表明,内燃机直接使用植物油时其动力性能和超负荷性能好,热效率高,但除了少数植物油外(如桉树油),植物油直接用作柴油机燃料有许多缺陷。其黏度比普通柴油高几倍至几十倍,从而导致雾化困难,燃烧不完全;闪点比普通柴油高100多℃,易挥发物少,着火延迟期长,启动困难;十六烷值低于普通柴油,酸值高于普通柴油,初馏点、50%、90%馏出温度均高于普通柴油,导致燃烧室积碳严重,出现活塞环黏结、输油管或滤清器堵塞等现象;燃烧不完全和未燃烧的植物油沿汽缸壁进入润滑油,使润滑油受污染而变质,引起零部件磨损加剧[6]。后来有人设想将天然油脂与柴油混合以降低其黏度,改善其挥发性。经Amans、Zjiejewski等人研究发现该方法中,植物油的高黏度、所含的酸性组分游离脂肪酸以及在贮存和燃烧过程中,因氧化和聚合而形成的凝胶、碳沉积和润滑油黏度增大等都是不可避免的严重问题。

2.2　微乳化法

微乳化法是将植物油与甲醇、乙醇和1-丁醇等低碳醇溶剂形成微乳化液,虽然也是解决动植物油高黏度的办法之一,但在试验室规模的耐久试验中发现会产生积炭严重,燃烧不完全,以及润滑油黏度增加等问题[7]。

2.3　热裂解法

裂解法是在热或热和催化剂作用下,一种物质转变成另一种物质的过程。它是在空气或氮气流中由热能引起化学键断裂而产生小分子的过程[8]。最初对植物油进行热裂解的目的是为了合成石油。Schwab等[9]对大豆油热裂解的产物进行了分析,发现烷烃和烯烃的含量很高,占总质量的60%。还发现裂解产物的黏度比普通的大豆油下降了3倍多,但是该黏度还是远高于普通柴油的黏度值。

该方法虽然过程简单,无污染产生,但裂解设备昂贵,其程度很难控制,且当裂解混合物中硫、水、沉淀物及铜片腐蚀值在规定范围内时,其灰分、碳渣和

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浊点就超出了规定值。

2.4　酯交换法

酯交换法是目前国内外应用最广泛的生物柴油生产方法。该种方法是以动植物油以及废餐饮油为原料和醇在催化剂作用下进行酯交换反应,生成脂肪酸单酯和甘油,从而可以达到降低分子量改善其性能的目的。

由于该反应是可逆反应,所以醇的量越大越有利反应的进行,产率越高。但醇量越大分离越困难。醇一般用低碳醇,如甲醇,乙醇、丙醇、丁醇和戊醇[10]。其中最为常用的是甲醇,这是由于甲醇的价格较低,同时其碳链短、极性强,能够很快地与脂肪酸甘油酯发生反应,且碱性催化剂易溶于甲醇。该反应可用酸、碱或酶作催化剂,也可以在无催化剂的条件下进行。

2.4.1　碱催化酯交换反应

用做催化剂的碱有NaOH、KOH、碳酸盐和烷基氧化物(例如甲醇钠、乙醇钠、异丙醇钠和正丁醇钠)。在无水情况下,碱性催化剂酯交换活性通常比酸催化剂高。传统的生产过程是采用在甲醇中溶解度较大的碱金属氢氧化物作为均相催化剂。一般, CH3ONa的催化效率比NaOH高,但Ma等[11]分别用NaOH和CH3ONa催化牛油脂的酯交换反应时,发现达到最大活性所需的催化剂的量分别是0.3%和0.5%。Freedman等也发现,醇油比为6∶1、反应1h,用1%Na OH和0.5%CH3ONa得到的结果几乎是一致的。然而,NaOH因为价格便宜更适宜成为酯交换反应首选的催化剂,在大规模工业生产中具有广阔的应用前景。

碱催化剂不能使用在游离酸较高的情况,游离酸的存在会使催化剂中毒。由于游离脂肪酸容易与碱反应生成皂,其结果使反应体系变得更加复杂,皂在反应体系中起到乳化剂的作用,产品甘油可能与脂肪酸甲酯发生乳化而无法分离。水常常也是催化剂的毒物,水的存在会促使油质水解而与碱生成皂。因此,以碱作催化剂时,常常要求原料油酸价小于1,水分低于0.06%。对含水或含自由脂肪酸的油脂,可以进行2次酯化。

2.4.2　酸催化酯交换反应

酯交换反应采用的酸催化剂包括硫酸、磷酸、盐酸和有机磺酸。尽管酸催化的酯交换反应比碱催化的酯交换反应慢,但当甘油酯中游离脂肪酸和水含量较高时,酸催化更合适[12]。Aksoy等[10]报道,当植物油为低级油(例如硫化橄榄油)时,在酸性条件下可使酯交换反应更完全。

2.4.3　固体催化剂

采用均相酸碱作催化剂时,油的转化率高,可以达到99%以上,后续分离成本低,但均相催化剂的缺点是催化剂不容易与产品分离,合成物中存在的酸碱催化剂必须在反应后进行中和水洗,从而产生大量的污水。均相酸碱催化剂随产品流失,不能重复使用,带来较高的催化剂成本。同时,酸碱催化剂对设备的腐蚀也是值得关注的问题。

为了克服均相酸碱作催化剂的缺点,固体催化剂也是近年来研究的重要方向。例如:华东理工大学就利用KF/CaO作催化剂,催化大豆油生产生物柴油。用于生物柴油生产的固体催化剂主要有树脂、黏土、分子筛、复合氧化物、固定化酶、硫酸盐、碳酸盐等。负载碱金属催化剂对其他酯化反应,如碳酸二甲酯的酯化反应,有很好的应用效果。

2.4.4　酶催化剂

酶催化剂是近年来研究的热点,它作为一种生物催化剂具有很高的催化效率和经济性。酶法合成生物柴油条件温和,醇用量小,无污染排放,能解决目前化学方法生产生物柴油存在的难分离,以及所需能量太大等问题。酶的催化功能是专一性的,对于组成复杂的天然油脂来说,酶的适应性需要特别注意。酶的催化寿命是限制酶作为生物柴油生产的不利条件,很多酶对水的依赖性很强,生物柴油酯交换过程的醇体系对酶的活性也有一定的影响,因此,研究无水体系的活性酶也是近来研究的热点。

由于酶本身较贵,所以酶催化的工业化的主要障碍是生产成本。为了解决酶的流失,降低酶催化的成本,固载化酶越来越引起关注。Iso[13]和Shah 等[14]进行了这方面的研究。另外,因酶在高浓度甲醇中易失活,人们开发了一种新的操作方法,即分步加入酶。这不仅可避免酶失活,还可得到较高的甲酯转化率。

2.4.5　无催化剂条件下生产生物柴油

酶催化剂与普通均相酸碱催化剂相比成本高、不易回收,而且反应时间长。为了解决这些问题,有人开发了不用催化剂的新工艺。

Saka和Kusdiana提出了生产生物柴油的超临界法[15],研究发现,经过超临界处理的甲醇能够在无催化剂的条件下与菜籽油发生酯交换反应,其产率高于普通的催化过程,且反应温度较低,同时还避免了使用催化剂所必须的分离纯化过程,使酯交换过程更加简单、安全和高效。

2007年6月吴慧娟等:生物柴油研究与应用现状

3　目前存在的问题及讨论

生物柴油原料丰富,有可再生性,能缓解柴油供应紧张,减少石油进口,为能源安全提供保障。生物柴油中含硫量低,基本不含对环境会造成污染的芳香族烷烃,检测表明,与普通柴油相比,使用生物柴油可降低90%的空气毒性,降低94%的患癌率。因此生物柴油的研究符合当今社会环保和节能的主题,受到世界各国的青睐。然而从国内外对生物柴油的研究来看,虽然生物柴油在生产技术和应用上不断取得进展,但仍然存在问题有待改进。

3.1　性能方面

(1)安定性差。生物柴油主要成分为不饱和脂肪酸甲酯,储存中容易发生氧化,生成沉淀物和胶质的倾向较高,不适合长期储存;生物柴油分子中含有不稳定的双键,长期使用会在油路中发生聚合反应,生成大分子胶状物质,引起燃料系统结胶、过滤器和喷油嘴堵塞等问题。

(2)对器件的腐蚀。生物柴油如果精制不好,残留的微量甲醇与甘油容易腐蚀金属材料和密封圈、燃油管等橡胶零件。另外生物柴油对合成橡胶和天然橡胶有软化和降解作用,使其与汽车油路、油箱和油泵系统密封件的相容性差。使用碳氟橡胶作为发动机系统的密封件,可有效抵制生物柴油的溶胀问题。

3.2　成本问题

据统计,生物柴油制备成本有75%是原料成本,因此,推广生物柴油的产业化的关键就是降低成本,采用价格低廉的原料。因此可以考虑选择一些含油率高的植物。例如:蓖麻树、黑皂树、油桐树等。

另外,餐饮业的废煎炸油也是有广泛的利用前景。据中国食用油信息网介绍,我国2000年的食用油消费总量为1200万t,如果按10%计,则产生120万t的废油脂,这无疑是一个巨大的廉价生物柴油原料来源。目前已经开始以火锅底料为原料生产生物柴油的研究。因此,利用餐饮业废弃油脂生产生物柴油不但可以降低生产成本,还能变废为宝,减少环境污染,在我国目前是一个比较可行的方案。

3.3　资源问题

我国虽然是植物资源相对丰富而且分布广的国家,为生物柴油原料的选择提供便利。但主要还是以食用油为主。中国是人口大国,粮食供应有限,不可能利用大量的粮食作物来生产生物柴油,而且我国耕地宝贵,因此可以充分利用退耕还林这个契机,利用林地和荒山,因地制宜种植一些含油率高、耐贫瘠、生长快的植物。

从国内外多年对生物柴油的研究来看,无论从生产成本还是实施可能性来讲,在众多的替代燃料中,生物柴油是比较切实可行的。但研究重点主要是在生产工艺方面,还有许多问题尚未解决。与国外相比,我国生物柴油的研究还处于初级阶段。一些大专院校及部分研究机构都还只是进行实验室研究,要使其在我国能源结构转变中发挥更大的作用,只有向基地化和规模化方向发展,实行集约经营,形成产业化。我国原料丰富,是发展生物柴油产业的有力保障,因此我国应对生物柴油产业给与适当的税收优惠政策,尽快建立生物柴油相关的质量及安全生产方面的国家标准,保证优质产品进入市场。随着生物柴油的竞争力不断提高,政府的扶持和世界汽车业的发展趋势加快,生物柴油的研究应用前景将更加广阔。

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德国生物替代能源发展概况

德国生物替代能源发展概况德国是个资源匮乏而又十分重视环保的国家，为摆脱对能源进口和传统能源的过度依赖，德国近年来能源政策重点放在节约传统能源、提高能效和发展新型能源三个方面，以期实现能源生产和消费的可持续发展。德国对包括生物柴油、甲醇汽油及生物乙醇等替代能源的研究、开发和利用均处于世界领先水平，其做法和成效对我国发展相关产业具有一定的参考和启示作用。一、德国发展生物柴油等替代能源最新情况德国是欧洲开发利用生物替代能源最早的国家之一，更是生物燃料产销量最大的国家。按照德国农业部提供的数据，2011 年德国大约共计消耗了5200 万吨燃油，其中柴油所占比例超过58% ，汽油为36% ，生物燃油（主要是生物柴油和生物乙醇汽油）为5.6% ，约合370 万吨。生物燃油既是可再生资源，也有利于气候和环境保护。德国在交通方面的减排目标是至2020 年减少7% 的温室气体排放，与之相匹配的生物燃油市场份额要达到10%-12% 。德国生物能源的发展仍存在一定的上升空间。（一）甲醇汽油德国是较早开展甲醇替代能源研究的几个国家之一，早在上个世纪70 年代末80 年代初第二次石油危机之后，德国即开始投入人力物力进行甲醇燃料及甲醇汽车配套技术的研究开发。甲醇作为燃料在德国曾经得到政府支持、示范推广，但因其有毒（易造成人员伤害，严重时可致失明甚至丧命）、腐蚀性强（造成发动机故障，缩短使用寿命）、热值低（只有汽油的一半）和造价高等原因而遭遇消费者冷落。时至今日，甲醇汽油已基本退出德国市场，生产量和销售量都微不足道，故此不多撰述。

（二）生物柴油为减少汽车排放对环境的污染和汽车燃料对石油的过度依赖，德国重视生态燃料的开发。进入21世纪，作为可再生燃料重要成分的生物柴油在德国得到迅速发展。德国生物柴油销量在 1998年时仅5万吨，到2000年达到34万吨，2007年创下326 万吨峰值，08年起销量逐渐下降（参见下图）。德国生物柴油销量图（单位：百万吨） 0,0 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2D10 2011* 图表来源：德国生物燃料工业协会。2011年为预估数。由于税率的调整，德国生物柴油产品销量也随之变化。总体趋势是：总的销售量基本持平，保持在250万吨/年左右；纯生物柴油（B100 ）销量逐年下降（从2000年的194万吨降至2211

生物柴油发展前景看好_访石科院长远性课题研究室副主任杜泽学教授

〉〉〉〉〉〉〉〉〉〉〉〉〉〉〉〉〉〉〉〉〉〉〉〉〉〉〉行业sinopec monthly 2月1日，《生物柴油调和燃料（B5）》标准开始实施。在此之前，财政部、国家税务总局联合下发《关于对利用废弃的动植物油生产纯生物柴油免征消费税的通知》，明确对利用废弃动植物油脂生产的BD100生物柴油免征消费税。一系列标准、办法的出台，为我国生物柴油的发展带来了哪些机遇？生物柴油应用前景又存在哪些困难和不确定性？为此，记者采访了中国石化石油化工科学研究院长远性课题研究室副主任杜泽学教授。生产：形成林油一体化产业链记者：“十一五”期间我国可再生能源发展迅速，作为可再生能源的生物柴油在我国发展现状如何？杜泽学：国家十分关注生物柴油的发展，在制定的“十一五”《可再生能源中长期发展规划》中指出，发展生物柴油应坚持不与粮油争地，采用绿色生产技术，不造成环境污染。早在2002年，我国就有民营企业进军生物柴油产业，使用地沟油、餐饮废油等作为生产原料。2007年前后是发展的高峰，当时已经投资建成的和计划投资的民营生物柴油企业近百家，产能超过300万吨/年。这些企业生产的产品按照自己制定的企业标准，销售给农用拖拉机、工程施工机械和渔船等。由于采用的是常规的酸碱法技术，三废排放多，污染环境。而产能扩展过快导致原料供应吃紧，价格在1 年内从2000元/吨左右涨到超过6000 元/吨，再加上金融危机的影响，到 2009年，大部分企业倒闭或处于停产状态。目前，国内生物柴油产量估计 30万吨/年左右，除中海油投产的装置和生产的生物柴油进入车用领域外，其他都是民营企业，产品质量满足国标（BD100）要求的不多，而且没有得到相关政策支持销售到车用领域。记者：发展生物柴油是否会导致 “与民争粮”？杜泽学：国家一直支持大规模发展生物柴油产业，但不提倡采用可食用油脂发展生物柴油。目前，国家鼓励采用“林油一体化”的模式发展生物柴油产业，对生物柴油产业化示范的要求是原料（非食用林木油脂）和生物柴油生产并举。为了落实国家中长期可再生能源发展规划，国家发改委于2008年6月核准了中国石化、中国石油和中海油申报的生物柴油示范工程项目，装置的建设规模分别为5万吨、6万吨和 6万吨/年生物柴油。本着“林油一体化”的示范模式，三家单位分别在贵州、四川和海南建立麻风树种植基地，培育种植和加工得到麻风树油，为生物柴油装置提供原料。2010年完成产业化示范，产量达到20万吨/ 年，此后进行产业化推广，到2020年产量发展到200万吨/年。记者：作为示范工程项目技术支持的主要负责人，您认为“林油一体生物柴油发展前景看好 □本刊记者王旸曹军生 ——访石科院长远性课题研究室副主任杜泽学教授中海油海南东方6万吨/年生物柴油示范装置。杜泽学摄20 中国石化2011/2

生物柴油的发展现状以及问题

生物柴油的出现第一次石油危机（1973～1974 年）使人类对非石油类的能源及可再生能源的开发产生了兴趣.从1983 年生物柴油的出现至今,美国、欧洲国家（德国、法国、意大利、奥地利、比利时等）、巴西、日本等众多国家和地区开始了对生物柴油的深入研究和大范围的应用, 国外生物柴油的发展现状美国是最早研究生物柴油的国家。在政府和企业的支持下,美国的生物柴油业发展较迅速。美国政府出台了一系列政策来促进生物柴油的发展，除了减免燃油税意外，美国农业部决定今后两年每年拿出1.5×108 美元补贴生物柴油等生物燃料的使用。美国能源部（DOC）要求联邦、州和公共部门的车队都必须有一定比例的车辆使用替代燃油。至2005 年4 月,包括筹建的工厂在内,美国共有60 家生物柴油生产厂.计划到2011 年生产生物柴油1.15×106 t,2016 年达到3.3×106 t.目前,生物柴油已成为美国替代燃料中增长最快的产品, 主要的产品形式是B20 混合油（生物柴油20%,普通柴油80%）. 德国是全世界最大的生物柴油生产国。至2003 年,德国已建成23 家工厂,其中每年生产1×105 t 的生物柴油工厂有7～8 家,全国总产量达到7.15×105 t（产能1.1×106 t）,占整个欧洲消费量的50%[5],生物柴油加油站已达1 500 个,占加油站总数的10%,年销售量达5.5×105 t；2005 年生物柴油的产量达1.2×106 t,预计2010 年达3.4×107 t.德国生物柴油的零售价格约为1.45 马克/L,石油柴油为1.60 马克/L,具有很强的竞争力.奔驰、宝马、大众和奥迪汽车生产厂家生产的汽车均允许使用生物柴油,而无需对发动机进行改造. 2002年，巴西重启了生物柴油计划。,采用其丰产的蓖麻油为原料,建立了生物柴油工厂；2004 年,巴西政府颁布了使用生物柴油的法令,允许柴油批发商在柴油中添加一定比例的生物柴油。2010 年巴西使生物柴油在石油柴油中的掺入比达到了5% 日本是亚洲最早开始研究和应用生物柴油的国家,1995 年开始研究生物柴油,但受植物油资源贫乏制约,日本主要以废弃食用油脂为原料生产生物柴油.1999 年建立了耗用259 L/d 废煎炸油的工业化实验装置,目前日本的生物柴油生产能力已达每年4×105 t,理化性质可以达到德国标准,其生物柴油产品售价与石油柴油相当.同时日本政府正在组织科研机构与能源公司合作开发超临界酯交换技术. 中国生物柴油的发展现状国内对柴油的需求量不断攀升，对石油进口的依赖程度不加大。发展生物柴油可以有效缓解我国柴油供应紧张的状况,减少石油进口,节省外汇,确保能源安全,改善生态环境等.并且我国有丰富的动植物油脂资源。仅仅废弃食用油我国每年产生约2.5×106 t,此数字还在逐年增长。2003 年清华大学的“生物酶法转化可再生油脂原料制备生物柴油新工艺”突破了传统酶法工艺瓶颈,产率达到90%以上,可以有效消除甲醇及副产物甘油对酶反应活性及稳定性的负面影响,酶的使用寿命也随之大大延长。目前国内正在开发以适应不同原料油、产品方案和工厂规模,以及适应原料收集、储存和产品市场的物流状况等需要的新工艺.

生物柴油的现状与发展前景

生物柴油的现状与发展前景柴油作为一种重要的石油连炼制产品，在各国燃料结构中占有较高的份额，以成为重要的动力燃料。随着世界范围内车辆柴油化趋势的加快，未来柴油的需求量会愈来愈大，而石油资源的日益枯竭和人们环保意识的提高，大大促进了世界各国加快柴油替代燃料的开发步伐，尤其是进入了20世纪90年代，生物柴油以其优越的环保性能受到了各国的重视。目前世界每年新车产量大约5 000万辆，全世界汽车保有量大约7.5亿辆（含摩托车）。随着汽车工业的快速发展，汽油和柴油的用量随汽车保有量的增加而增加，同时也带来了汽车尾气污染等问题。近20年来，虽然在改善油品燃烧过程、尾气净化等方面都取得了很大进展，但仍然不能满足要求。为了改善汽车的运行性能和降低汽车尾气中害物质的排放量，美国、欧洲和日本汽车工业协会1998年6月4日提出了汽车燃料质量国际统一标准即”世界燃油规范”Ⅲ类标准。柴油”世界燃油规范”Ⅱ类、Ⅲ类标准（见表1、表2）。由表1、表2可以看出，Ⅱ类标准在目前基础上，提出了芳烃含量的限制，对硫含量、十六烷值等提出了更高的标准，Ⅲ类标准则在各项指标上比Ⅱ类标准都有更严格的规定。随着我国汽车拥有量的急剧上升，大量的燃油被消耗，汽车尾气中污染物的排放量越来越大，汽车尾气已成为我国大气污染重要的原因。为保护环境，改善大气质量，我国国家质量技术监督局最近颁布了柴油机排放控制新标准（见表3）。新标准采用了联合国欧洲经济委员会汽车排放法规体系，使我国对新柴油机车的排放要求达到欧洲20世纪90年代初期的水平。我国目前的车用无铅汽油和柴油标准介于世界燃油规范Ⅰ类油和Ⅱ类油水平之间，要满足汽车达到欧洲Ⅰ类排放标准都困难，更无法满足入世及举办奥运会的要求。为此，中国石化集团公司要求在清洁油品生产方面作出更大努力，以满足国家标准的要求。炼油企业为了向市场提供清洁油品使燃烧柴油尾气排放达到标准要求，需要采取

生物柴油制备方法及国内外发展现状

生物柴油制备方法及国内外发展现状摘要：通过查找文献，简要介绍了生物柴油的定义和优点，重点介绍它的制备方法，同时也对它在国内外的发展现状作了些介绍。关键词：生物柴油；制备；现状； Abstract:This article gives a brief introduction to the definiton , advantages and development at home and abroad of the biodiesel,it also gives an emphasis introduction on prepation method . Keywords: biodiesel；prepation；actuality；随着城市对能源需求的不断增加，石油资源的日益枯竭，全世界都将面临能源短缺的危机，而且石油燃烧对环境造成严重的污染，在很大程度上影响着人们的健康水平，于是对生物柴油的研究应用成为缓解日益恶化的能源和环境问题的焦点。 1生物柴油的定义及优点 1.1 定义生物柴油是指以油料作物、野生油料植物、工程微藻等水生植物油脂以及动物油脂、餐饮废油等为原料，通过酯交换工艺制成的有机脂肪酸酯类燃料[1]。产业化生产中所说的生物柴油是指脂肪酸甲酯，是脂肪酸与甲醇发生酯化反应后的生成物。基于美国生物柴油协会定义，生物柴油是指以植物、动物油脂等可再生生物资源生产的可用于压燃式发动机的清洁替代燃料。天然油脂由长链脂肪酸的甘油三酯组成，分子量大，接近700～1000，虽本身可以燃烧，但不能和普通柴油充分混合，直接用作柴油有很多缺陷，需要设计专门的柴油机。酯交换后得到脂肪酸甲酯，分子量降低至200-300，与柴油的分子量相近，性能也接近于柴油，可以按任意比例混合，也无需设计专门的柴油机。且具有接近于柴油的性能，是一种可以替代柴油使用的环境友好的环保燃料。 1.2 优点生物柴油与石化柴油具有相近的性能，并具有显著的优越性[2,3]：(1)具有优良的环保特性。生物柴油中硫含量低，不含芳香烃，不含芳烃和硫(<10μg/g)，燃烧尾气

生物柴油的研究进展

中国生物工程杂志 Chi n a B i o techno l o gy ,2006,26(11):87~90 生物柴油的研究进展沈 1,2 迟晓元 1,2 杨庆利 1,2 赵宗保3 张卫3 秦松 1* (1中国科学院海洋研究所青岛 266071 2中国科学院研究生院北京 100049) (3中国科学院大连化学物理研究所大连 116023) 摘要生物柴油是重要的新型可再生能源。阐述了生物柴油的主要特性及其对环境保护、能源安全、农业生产的意义。由于我国耕地有限,所以完全效仿国外的模式不符合我国的国情。并且原料油成本过高一直是制约生物柴油产业化发展的瓶颈,所以我国应该对生物柴油原料进行多方面研究。因此就生物柴油原料展开了详细地分析,并展望了我国生物柴油的发展前景。关键词生物柴油可再生能源原料前景中图分类号 Q819 收稿日期:2006 08 17 修回日期:2006 09 22*通讯作者,电子信箱:sqi n@m s .qd i o .ac .cn 随着经济的迅速发展,全球性的能源短缺及环境污染问题日趋严重 [1] 。我国人均化石资源贮量十分有限,但能源需求量却与日俱增。开发和利用立足于本国的可再生能源,是保障我国社会经济可持续发展的重大战略措施之一。生物柴油是一种清洁的可再生能源,其化学成分主要为长链脂肪酸的甲酯或乙酯。生物柴油一般是采用可再生的油脂资源(如动物、植物或微生物油脂,以及餐饮废油等)经过酯化或转酯化工艺制得的、是性质与普通柴油非常相似的液体燃油[2,3] 。作为一种极具潜力的化石能源替代品,生物柴油的开发和应用正受到世界各国的普遍重视[4] 。 1 生物柴油的特性及开发意义 1.1 生物柴油的特性和对环境保护的意义与传统柴油相比,生物柴油具有环境友好、润滑性能好、储运安全、抗爆性好和燃烧充分等优良性能,还具有能量密度高、可再生、易生物降解以及含硫量低等特点 [5] 。生物柴油中硫含量极少,可大大减少含硫物质的污染问题,又因其含氧量高,一氧化碳的排放量约为普通柴油的10%,二氧化碳的排放量远低于植物生长过程中所吸收的二氧化碳,可以很大程度缓解与改善目前全球面临的温室效应。使用生物柴油所产生的尾气中有毒有机物的排放量仅为普通柴油的10%,颗粒物为20%,且生物柴油本身的生物降解率高达95%以上,加之其燃点为150 左右,比普通柴油在使用、运输、处理和储藏方面都更加安全 [6~8] 。目前各国大多使用20%生物柴油与80%石油柴油混配,这种混配的燃油适用于任何柴油发动机,并能直接利用现有的油品储存、运输和分销设施。 1.2 生物柴油对我国能源安全的意义能源安全就是实现一个国家或地区国民经济持续发展和社会进步所必需的能源保障。我国现有的能源远远不能满足国民经济的快速发展和可持续发展,为了改善能源危机现状,必须尽快寻找新的能源来源,生物质是可再生资源,利用生物质生产生物柴油,可以保证能源的稳定供应。我国人均占有可开采石油资源十分贫乏,大约只有世界平均水平的12% [9] ,但能源的需求总量却增势强劲,是石油净进口国。生物柴油属于可再生能源的一种,更重要的是其来源具有稳定性,因而可长期缓解对化石资源的依赖,并保障社会和经济的可持续发展。 1.3 生物柴油对我国农业生产的意义生物柴油的原料来源极其广泛。在我国与农业生产直接相关的主要包括各种植物油脂和微生物油脂的获得。广大农民可以通过种植木本油料植物或油料作物为生产生物柴油提供丰富的可再生原料,或者通过微生物发酵法利用和转化各种农林废弃木质纤维素原材料获取微生物油脂等 [10] 。这不仅能改善油料作物的

生物柴油研究与应用现状_吴慧娟

生物柴油研究与应用现状吴慧娟,许世海,张文田(后勤工程学院,重庆400016) 摘要:随着环境污染问题的日益严重和能源危机的日益紧迫,迫使人们急需寻找一种不仅清洁的、对环境友好的、而且可再生的能源。生物柴油的可再生性和清洁性引起了世界各国的重视。综述了生物柴油在国内外的生产应用现状、发展趋势以及发展生物柴油对我国的意义。并对生物柴油生产方法的研究进展进行详细的介绍,重点介绍了酯交换反应,对生物柴油目前还存在的问题进行了分析。关键词:生物柴油;可再生能源;酯交换反应中图分类号:TE626.24　文献标识码:C 文章编号:0253-4320(2007)S1-0013-04 Research and application situation of biodiesel W U Hui -juan ,XU Shi -hai ,ZHA NG Wen -tian (College of Logistical Engineering ,Chongqing 400016,China ) Abstract :With the increasin g urgency of both energy crisis and environ mental pollution ,there is an urgent need to find a kind of alternative fuel source which is clean ,environmental -friendly and reproducible .Biodiesel attracts notice all around the world because of its cleanness and reproducibility .The research and application situation of biodiesel in China and other countries ,as well as its importance to China are reviewed in this paper .The production technology ,especially transesterification ,is introduced in detail .The shortcomings of biodiesel are also discussed . Key words :biodiesel ;reproducible energy source ;transesterification 　收稿日期:2006-11-27 　作者简介:吴慧娟(1982-),女,硕士研究生,主要研究方向为燃料与燃料化学,sing4757@s ina .com 。石油是国家经济社会发展和国防建设极其重要的战略物资。但近年来,石油供应出现紧缺,石油价格居高不下,各国从环境保护和资源战略的角度出发,积极探索发展一些可以再生、清洁的对环境友好的能源。生物柴油作为优质的柴油代用品,对经济可持续发展,推进能源替代,减轻环境压力,控制城市大气污染具有重要的战略意义。我国是一个石油短缺的国家,石油资源数量较少,生产能力增长缓慢。但随着生活水平的提高,石油的需求急剧增长,供应缺口越来越大。2005年我国生产原油1.815亿t ,进口原油1.27亿t ,成品油净进口1742万t ,石油对外依存度已达42.9%。这种状况不仅给石油供应带来很大的压力,而且也危及到国家能源安全。另一方面我国环境状况也不容乐观,而能源使用过程中带来的污染是一个重要方面。因此,在我国发展生物柴油具有更大的意义。 1　国内外生物柴油应用情况 1.1　美国美国是最早研究生物柴油的国家之一,原料是以大豆油为主。生物柴油在美国的商业应用始于 20世纪90年代初,但直到近几年才逐渐形成规模,并已成为该国发展最快的替代燃油[1],产量从1999年的50万加仑猛增到2000年的500万加仑。目前美国已有4家生产厂家,总生产能力达30万t /a [2] , 预计到2011年美国生物柴油的生产能力将达115万t /a 。美国在生产柴油的研制过程中,生产成本的合理化,适宜原料的选择及理化特性的改进方面都取得了突破性的进展。为促进生物燃料的发展,美国政府采取了有力的补贴措施。1.2　欧洲生物柴油使用最多的是欧洲,份额已占到成品油的5%,2001年生物柴油产量已超过100万t ,主要以油菜为原料,目前在欧盟各国以前通常被用来做饲料用的废食用油脂,现在也正转向生产生物柴油[3]。据Frost &Sulivan 企业咨询公司最新发表的“欧盟生物柴油市场”报告,为实现“京都议定书”规定的目标(在2008—2012年期间,减少二氧化碳排放量8%),欧盟即将出台鼓励开发和使用生物柴油的新规定,如对生物柴油免征增值税,规定机动车使用生物动力燃料占动力燃料营业总额的最低份额。为了便于推广使用,德国、意大利等国也都制定了生 · 13·第27卷增刊(1)现代化工 June 20072007年6月Modern Chemical Industry

生物柴油的现状与发展前景

生物柴油的现状与发展前景概述了清洁柴油标准的演变，介绍了生物柴油的主要特性、开发和应用情况，从生物颤悠的竞争力不断提高、政府对生物柴油的扶持政策和汽车车型柴油化趋势三个方面分析了生物柴油的发展前景，并对我国生产生物柴油的原料及发展进行了讨论。关键词:生物柴油柴油清洁应用展望柴油作为一种重要的石油连炼制产品，在各国燃料结构中占有较高的份额，以成为重要的动力燃料。随着世界范围内车辆柴油化趋势的加快，未来柴油的需求量会愈来愈大，而石油资源的日益枯竭和人们环保意识的提高，大大促进了世界各国加快柴油替代燃料的开发步伐，尤其是进入了20世纪90年代，生物柴油以其优越的环保性能受到了各国的重视。 1 环境保护推动柴油标准的不断提高目前世界每年新车产量大约5 000万辆，全世界汽车保有量大约7.5亿辆（含摩托车）。随着汽车工业的快速发展，汽油和柴油的用量随汽车保有量的增加而增加，同时也带来了汽车尾气污染等问题。近20年来，虽然在改善油品燃烧过程、尾气净化等方面都取得了很大进展，但仍然不能满足要求。为了改善汽车的运行性能和降低汽车尾气中害物质的排放量，美国、欧洲和日本汽车工业协会1998年6月4日提出了汽车燃料质量国际统一标准即"世界燃油规范"Ⅲ类标准。柴油"世界燃油规范"Ⅱ类、Ⅲ类标准（见表1、表2）。由表1、表2可以看出，Ⅱ类标准在目前基础上，提出了芳烃含量的限制，对硫含量、十六烷值等提出了更高的标准，Ⅲ类标准则在各项指标上比Ⅱ类标准都有更严格的规定。随着我国汽车拥有量的急剧上升，大量的燃油被消耗，汽车尾气中污染物的排放量越来越大，汽车尾气已成为我国大气污染重要的原因。为保护环境，改善大气质量，我国国家质量技术监督局最近颁布了柴油机排放控制新标准（见表3）。新标准采用了联合国欧洲经济委员会汽车排放法规体系，使我国对新柴油机车的排放要求达到欧洲20世纪90年代初期的水平。我国目前的车用无铅汽油和柴油标准介于世界燃油规范Ⅰ类油和Ⅱ类油水平之间，要满足汽车达到欧洲Ⅰ类排放标准都困难，更无法满足入世及举办奥运会的要求。为此，中国石化集团公司要求在清洁油品生产方面作出更大努力，以满足国家标准的要求。 2 生物柴油的主要特性炼油企业为了向市场提供清洁油品使燃烧柴油尾气排放达到标准要求，需要采取以下三种措施：一是要有性能优异的深度加氢脱硫催化剂，以脱除难以加氢脱硫的4，6-二甲基苯并噻吩等芳香基硫化合物；二是要有抗硫的贵金属芳烃饱和催化剂，能使芳烃加氢饱和在较低压力下进行，以节省投资；三是要有提高十六烷值的工艺。而生物柴油以其优异的环保性能可很容易达到"世界燃油规范"的柴油Ⅱ、Ⅲ类标准要求。众所周知，柴油分子是由15个左右的碳链组成的，研究发现植物油分子则一般又14～18个碳链组成，与柴油分子中碳数相近。因此生物柴油就是一种用油彩籽等可再生植物油加工制取的新型燃料。按化学成分分析，生物柴油燃料是一种高脂酸甲烷，它是通过以不饱和油酸C18 为主要成分的甘油脂分解而获得的[1]。与常规柴油相比，生物柴油下述具有无法比拟的性能。（1）具有优良的环保特性。主要表现在由于生物柴油中硫含量低，使得二氧化硫和硫化物的排放低，可减少约30%（有催化剂时为70%）；生物柴油中不含对环境会造成污染的芳香族烷烃，因而废气对人体损害低于柴油。检测表明，与普通柴油相比，使用生物柴油可降低90%的空气毒性，降低94%的患碍率；由于生物柴油含氧量高，使其燃烧时排烟少，一氧化碳的排放与柴油相比减少约10%（有催化剂时为95%）；生物柴油的生物降解性高。（2）具有较好的低温发动机启动性能。无添加剂冷滤点达-20℃。（3）具有较好的润滑性能。使喷油泵、发动机缸体和连杆的磨损率低，使用寿命长。

2020年(生物科技行业)生物柴油产业发展状态与展望

（生物科技行业）生物柴油产业发展状态与展望

生物柴油产业现状和展望张良波1李昌珠欧日明肖志红李培旺李党训 (湖南省林业科学院，湖南长沙，410004；湖南省林业厅，湖南长沙，410007) 摘要：生物柴油是壹种新的生物质可再生能源，是壹种“安全、清洁、高效”的能源。本文就国内外生物柴油产业发展状况进行了概述，指出我国生物柴油产业发展中存在原料资源不足，规模不大，科研和产业化结合不够紧密，政策支持力度不够等问题，且就今后我国生物油柴产业的发展进行了展望。关键词：生物柴油；产业化；原料CurrentSituationandDevelopmentProspectofBiodieselIndus try ZhangLiangbo1,LiChangzhu1,OuRiming2,XiaoZhihong1,LiPeiwang1,LiDangxun1（1.HunanAcademyofForestry,Changsha,410004,PRC;2.ForestryDepartmentofHuna n,Changsha,410007,PRC） Abstract:Biodieselisakindofnewbiomassrenewableenergy,anditisonekind of"safe,clean,highlyeffective"energy.Thisarticlesummarizedthedomestica ndforeigndevelopmentstatusofbiodieselindustry,pointedoutthattheshort ageofstockresources,thesmallscale,theundertightenedunionbetweenscie ntificresearchandindustry,theinsufficientsupportonpolicyandsoonarethe mattersourcountrybiodieselindustryfacedforfartherdevelopment.Andthea rticlealsoforecastedtheprospectofourcountrybiodieselindustrydevelopme nt. Keyword:Biodiesel;Industry;stock; 生物柴油是清洁的可再生能源，它以植物油脂、工程微藻油脂、动物油脂以及废餐饮油等为原料制成的液体燃料，是优质的石油柴油代用品。生物柴油具有以下特性[1]：①和普通柴油相比生物柴油具有优良的环保特性，使用生物柴油可降低90%的空气毒性，降低94%的患癌率；由于生物柴油含氧量高，使其燃烧时排烟少，壹氧化碳的排放和柴油相比减少约10%(有催化剂时为95%)；生物柴油的生物降解性高。②具有较好的低温发动机启动性能，无添加剂冷滤点达-20℃。③具有较好的润滑性能，使喷油泵、发动机缸体和连杆的磨损率低，使用寿命长。④具有较好的安全性能，由于闪点高，生物柴油不属于危险品，在运输、储存、使用方面的十分安全。⑤具有良好的燃料性能，十六烷值高，使其燃烧性好于柴油，燃烧残留物呈微酸性，使催化剂和发动机机油的使用寿命加长。⑥具有可再生性能，作为可再生能源，和石油储量不同，其通过农业和生物科学家的努力，可供应量不会枯竭。⑦无须改动柴油机，可直接添加使用，同时无需另添设加油设备、储存设备及人员的特殊技术训练。 ⑧生物柴油以壹定比例和石化柴油调和使用，能够降低油耗、提高动力性，且降低尾气污染。基金项目：国家863计划项目（2001AA514090）；国家林业局“948”项目（2005-4-78）作者：张良波，30岁，男，硕士，主要从事生物能源研究与利用方面的工作。Eail: zhangliangbo2001@https://www.360docs.net/doc/416552031.html,

世界各国生物柴油生产厂

第三章生物柴油的全球概况生物柴油在近年来在全球得到了蓬勃的发展，本章节是介绍目前全球生物柴油发展的基本情况，为生物柴油的商业用途提供参考。第一节全球生物柴油基本概况近年来生物柴油发展迅速，其中以欧洲发展最快。欧盟主要以油菜籽为原料生产生物柴油，2001年产量超过100×lO4t，预计2003年达230×lO4 t，2010年达830×lO4t。德国2001年在海德地区投资5000万马克，兴建年产10×lO4t的生物柴油装臵，现有90多家生物柴油加油站，生物柴油在奔驰、宝马、大众、奥迪轿车上广泛应用。意大利实行生物柴油零税率政策，目前拥有8个生物柴油生产厂，总生产能力为75．2×lO4 t／年。法国亦实行生物柴油零税率政策，现有7家生物柴油生产厂。奥地利有3个生物柴油生产厂，总生产能力为5．5 ×lO4t／年，税率仅为石油柴油的4．6％。比利时有2家生物柴油生产厂，总生产能力为24×lO4t／年。美国主要以大豆为原料生产生物柴油，现有4家生物柴油生产厂，总生产能力为30×lO4 t／年，规划到2011年将生产115×lO4 t，根据美国能源部的统计，2001年美国生物柴油消费量8．5×lO4 t。亚洲一些国家也在积极发展生物柴油产业。日本是较早研究生物柴油的国家，1999年建立了用煎炸油为原料生产生物柴油的工业化实验基地，目前日本生物柴油年产量已达40×lO4t。泰国第一套生物柴油装臵已经投入运行，泰国石油公司承诺每年收购7×lO4 t棕榈油和2×lO4t椰子油，实施税收减免政策。韩国等也在向全国推广使用生物柴油。一、政策和法律近年来很多国家的法律规范都已经制定出来并处于实施阶段，这些法律规范是根据不同的政策目标和激励措施而改变的，具体情况如下：减少当地有害污染物的排放风险（如CO，HC，PM，NOX，PAH）：典型的案例为“清洁空气法”（USA），“燃料质量标准”（EU），“Off-Road 发动机的EPA标准”（USA），在“燃油排放项目I和II”中定义的私家车及载重卡车的“EURO排放标准”（EU）。减少温室气体排放产生的风险及由此造成的气候变化。

微生物柴油的研究现状及展望

目录 1.前言 (2) 2.微藻生物柴油的优势 (3) 2.1微藻的含油量 (3) 2.2微藻生长快，生物量大 (4) 2.3藻类的生长空间广阔 (5) 2.4藻类的净化作用 (5) 3.微藻生物柴油的生产工艺 (6) 3.1微藻的筛选和培育 (7) 3.1.1高油脂微藻的筛选与生理生化调控研究 (7) 3.1.2应用基因工程技术构建高油脂工程微藻[12] (7) 3.2微藻的大规模培养 (9) 3.2.1开放式光合生物反应器(open photobioreactor) (9) 3.2.2封闭式光合生物反应器(closed photobioreactor) (10) 3.3微藻的采收 (11) 3.4微藻油脂的提取以及生物柴油的制备 (11) 3.4.1抽提油脂-甲酯化法 (11) 3.4.2热解法 (12) 4.存在的问题及今后的研究方向 (13) 4.1存在的问题 (13) 4.2当前及今后的研究重点 (13) 5.结语 (14) 参考文献 (15)

微藻生物柴油的研究现状及展望摘要：随着世界能源危机和环境恶化的加剧，新型绿色燃料——生物柴油备受关注。目前，世界范围内主要以油料作物和动物脂肪为原料生产生物柴油，但存在很多局限性。藻类本身具有很多优点，以藻类为原料生产的生物柴油是真正的环保可再生能源，但是藻类生物柴油的生产工艺费用较高，生产技术还不成熟，仍需要进一步的研究。该文主要介绍微藻生物柴油的优越性、生产工艺流程，分析生产过程中存在的问题，展望未来藻类生物柴油生产工艺研究的重点，以及微藻生物柴油的发展趋势。关键词：微藻；生物柴油；优越性；生产工艺 Abstract:With the aggravation of energy crisis and environmental pollution worldwide,biodiesel fuel has received more and more attention in recent years.At present,biodiesel is mainly derived from oil crops and animal fat,it can not meet environmental and economic sustainability. Lots of studies have shown algae are the most promising source for biodiesel production,so algae-based biodiesel has become more attractive. Because of its environmental benefits,algae-based biodiesel is considered as the most potential fuel alternative.As technologies for biodiesel production are sophisticated and costy,biodiesel production from algae is limited.This paper reviews the current status of microalgae used for biodiesel production,including its advantages and production process.Furthermore,production challenges and future perspectives for algae-based biodiesel production are also discussed. Key words:algae;biodiesel;advantages;production process

国内外生物柴油研究与应用现状及发展趋势

国内外生物柴油研究与应用现状及发展趋势彭超中国矿业大学化工学院生工10-1班摘要：生物柴油来源于动植物油脂等可再生资源。作为矿物柴油的替代燃料，生物柴油具有空气污染物排放少、润滑性好、生物降解完全等优点，但生物柴油的成本高是制约其发展的瓶颈。本文综述了国内外生物柴油研究及生产的现状和发展趋势，指出了生物柴油的优势及生物柴油制备、应用中存在的问题，分析了发展生物柴油产业对我国石油安全、国民经济建设、农业产业结构调整和环境保护的作用，并展望了该产业的发展前景。关键词：生物柴油油脂酯交换 1 引言 1.1生物柴油的定义生物柴油(Biodiesel)提炼自石油，普遍用于拖拉机、卡车、船舶等。它是指以油料作物如大豆、油菜、棉、棕榈等，野生油料植物和工程微藻等水生植物油脂以及动物油脂、餐饮垃圾油等为原料油通过酯交换工艺制成的可代替石化柴油的再生性柴油燃料。生物柴油是生物质能的一种，它是生物质利用热裂解等技术得到的一种长链脂肪酸的单烷基酯。生物柴油是含氧量极高的复杂有机成分的混合物，这些混合物主要是一些分子量大的有机物，几乎包括所有种类的含氧有机物，如：醚、醛、酮、酚、有机酸、醇等。复合型生物柴油是以废弃的动植物油、废机油及炼油厂的副产品为原料，再加入催化剂，经专用设备和特殊工艺合成。 1.2生物柴油及其应用历史生物柴油是植物柴油与动物柴油的总称。它基本不含硫和芳烃，十六烷值高达52．90，可被生物降解、无毒、对环境无害，可以达到美国“清洁空气法”所规定的健康影响检测要求，与使用石油柴油相比，可以降低90％的空气毒性，降低94％的致癌率，它的开口闪点高，储存、使用、运输都非常安全。在生产生物柴油的过程中，每消耗1个单位的矿物能量就能获得3．2个单位的能量，在所有的替代能源中它的单位热值最高。生物柴油的应用历史较长，1900年，鲁道夫·迪兹尔在巴黎世界博览会上首次展览其发明的柴油引擎时使用的就是花生油。 1.3生物柴油的特点 1）能达到欧洲2号排放（GB252-2000)标准； 2）密度比水小，相对密度在0.7424~0.8886之间； 3）稳定性好，长期保存不会变质； 4）优良的环保特性：硫含量低，二氧化硫和硫化物的排放低、生物柴油的生物降解性高达98%，降解速率是普通柴油的2倍，可大大减轻意外泄漏时对环境的污染； 5）生物柴油中不含对环境会造成污染的芳香族烷烃，因而废气对人体损害低于柴油；

全球可再生能源发展现状与趋势 (上)

全球可再生能源发展现状与趋势（上）二十一世纪可再生能源政策网是一个面向各种各样的利益相关者的全球性政策网。该网与政府、国际机构、非政府组织、产业协会和其它合作伙伴及项目发起者建立起了广博的联系，登载全世界对可再生能源的意见，提供发展中国家和工业化国家广博使用可再生能源的政策。为可再生能源方面的信息搜集、技术交流和政策制定创造了一个全球性的信息平台。该网于2006年下半年公布了英文版《全球可再生能源状况报告》，为使国内相关人士更便当地了解全球可再生能源状况以及有关国家与地区的政策，笔者翻译整理了该报告，以飨读者。1报告摘要投资和产能双增长 2005年全球在新的可再生能源产能方面的投资为380亿美元，高于2004 年的300亿美元。德国和中国是主要的投资国，每国大约投资了70亿美元，其次是美国、西班牙、日本和印度。风力发电量增长24%，达到59吉瓦1，居新增容量的第二位，接近第一位的水力发电增加的容量。风力发电新增量超过300兆瓦的国家有10个，而2004年只有5个。生物柴油产量增长85%，太阳能并网光伏发电量增长55%。中国的太阳能热水器增长23%，欧洲也达到了创记录的水平。美国和西班牙开始建造世界上首批大容量的太阳能热发电厂。主导国家有所变化德国的太阳能并网光伏发电量增加600兆瓦(MW)2，超过了日本。美国自1992年以来首次成为风力发电增加的先导者，燃料乙醇产量也赶上了长期位居世界领先地位的巴西。印度的风力发电量超过了风力发电先驱者丹麦，全部可再生能源发电量也超过了日本。三个欧盟新成员国开始生产燃料乙醇，九个欧盟新成员国开始生产生物柴油。可再生能源企业快速发展

我国生物柴油发展现状

我国生物柴油发展现状 2010-03-19 15:28:18 我国早在十多年前就开始了生物柴油的研究和推广工作。科技部在“八五”、“九五”、“十五”分别从开发能源作物、生物柴油生产实验、生物柴油车辆实验等层面支持了可再生液体油品的发展，如2004年，科技部高新技术和产业化司启动“十五”国家科技攻关计划项目“生物燃料油技术开发”。“863计划”支持了生物酶为基础的生物柴油合成新技术，同时支持隔油池垃圾生产生物柴油。国家发展与改革委员会组织实施“节能和新能源关键技术”国家重大产业技术开发专项，利用油脂类废料和野生植物生产生物柴油关键技术作为节约和替代石油关键技术予以支持，并将生物柴油生产及过程控制关键技术工业化；国家自然科学基金委在生物柴油燃烧实验方面做了一些支持，中国石油化工集团总公司在生物柴油储备技术方面做了一些支持，支持酶技术与高温高压和超临界生物柴油合成方法。在以上这些政策和资金支持之下，我国生物柴油产业逐渐进入推广阶段，目前已达到100 kt生物柴油的产能，并且在原料供应和技术应用方面已经逐渐形成自己的特色。海南正和公司在河北已开发了11万亩黄连木种植基地（1亩=666．67 m2，下同），每年可产果实20-30 kt，可获得生物柴油原料8000-10 000 t，该公司计划在此基础上建立年产生物柴油50-200 kt的炼油化工厂。目前该公司在河北邯郸建成年产10 kt的生物柴油工厂。四川古杉集团建成年产30 kt生物柴油工厂。北京等省市也已经建成一定规模的生产线。上述这些生产线目前均是利用垃圾油或植物油脚、餐饮废油等为原料生产生物柴油。在今后5年内，我国将建成年产20-50 kt 规模的生物柴油产业化示范工程。原料供应途径生物柴油大规模生产的主要问题是原料的成本。生物柴油生产成本中大约75%是原料成本，原料路线的选择对于生物柴油的竞争力至关重要。虽然我国目前生产生物柴油的原料来自菜籽油、棉籽油、乌桕油、木油、茶油和地沟油等多个途径，但是未来的原料供应将主要走非粮路线。中国为什么不能以大豆、油菜籽为原料呢?主要原因有三方面。（1）目前中国植物油脂的食用缺口太大。尽管当前中国人均食用油消费水平较低，但国内生产仍不能满足消费需要。据有关部门测算，2006年我国食用植物油消费量约21 000 kt，2007年在22 500 kt左右；2007年我国进口食用植物油8380 kt，比上年增加1690 kt。这决定了今后很长时间内，中国食用植物油生产只能是力争满足人们生活需要，不可能出现足量剩余植物油用来发展生物柴油。（2）中国植物油脂的增产潜力不足。我国目前种植大豆和油菜的平均含油量及单产较世界平均水平都低，这使我国植物油的增产具有一定潜力，但其开发仍然有限，即使完全达

生物柴油的生产与应用

生物柴油的生产与应用摘要: 随着能源危机的加深和环境污染的加剧，寻找新能源来替代石化能源已经迫在眉睫。而生物柴油是一种优质清洁柴油，可从各种生物质提炼，具有环境友好，可再生等优点，可以说是化石能源的良好替代品。本文简述了生物柴油的化学反应原理、、生产方法、优缺点，应用以及发展前景。关键词：生物柴油生产方法优缺点应用及前景前言：随着化石燃料的枯竭以及环境污染的日益严重，全球范围内的能源危机使得寻求新的代替型能源已经是必然趋势，因此生物柴油具有巨大的发展潜力，将对保证石油安全、保证生态环境等方面有十分重大的作用。通过利用可再生资源生产生物柴油替代石化柴油，不仅是我国经济发展和能源需求的战略选择，而且对保障国家能源安全，减少温室气体排放，改善生态环境，实现社会、经济、环境的可持续发展均具有重大的意义。可以预料，生物柴油作为石化柴油的替代能源，在未来几十年内必将呈现出有增无减的发展趋势。 1生物柴油的介绍 1.1生物柴油的定义生物柴油是指以动植物油或水解的脂肪酸为原料,在催化剂的作用下与低碳醇发生酯交换反应而形成的一种脂肪酸烷基酯,是一种优质成品柴油的代用品。 1.2生物柴油的优点生物柴油的优点可以概括为[1] a生产原料来源广泛且可再生，大豆油、花生油、菜籽油、玉米油、棉籽油、乌桕油等植物油、猪油、牛油等动物油脂，以及餐饮废油等均可以作为生产生物柴油的原料b具有优良的环保特性。生物柴油具有生物可降解性，低排放，尾气中多环芳香族碳氢化合物、亚硝酸盐、硫化物、硫酸盐、一氧化碳以及烟尘颗粒的含量远低于石化柴油。c可以任何比例与石化柴油混溶，直接添加使用，无需对发动机作任何改进。d闪点高，具有较好的安全性能。生物柴油不属于危险品，在运输、储存、使用方面的优势显而易见。 2生产生物柴油的原理及方法近年来，实验室研究的生物柴油生产技术非常多，而且针对各种不同的原料进行的工艺试验很多。从反应来讲，涉及物理法、化学催化、生物催化、超临界无催化剂的酯化/酯交换反应 2.1直接混合法[2] 直接混合法是将植物油与矿物柴油按一定的比例混合后作为发动机燃料使用。国外研究人员曾用50%植物油和50%的矿物柴油混合作燃料，结果表明曲轴箱变稠，喷油嘴积炭较厚。美国阿拉巴马州罕次准尔大学约翰逊环境与能源中心用1：2 的混合燃料(1/3 的豆油和2/3 的矿物柴油)，结果表明：1/3 的脱胶豆油和2/3 的矿物柴油混合可代替柴油，他们对该混合燃料进行了900h的耐力试验，发现曲轴箱污染物不多，也未发生变硬和凝胶现象。但是植物油的黏度比柴油高11~13倍，加热到100℃才能接近柴油的黏度。因此柴油机发动时需燃用矿物柴油，正常行驶时候再切换为植物油，但这在运输时这是很难实现的。