生物柴油还能活下去吗精选版

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生物柴油还能活下去吗 Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】

生物柴油还能活下去吗?

2016.3

被称为“绿色”柴油的生物柴油是优质的石化柴油替代品。与普通柴油相比,它具有优良的环保性能,硫化物排放减少70%,市场前景也曾被广泛看好。而令业内人士不解的是,尽管国家有关生物柴油发展的产业政策、标准、法规都较为齐全,但是这样一个政府力推、身份合法的产业,在多年扶持和部分地区进行试点后,如今却依然陷入大量生产企业亏损甚至停产的困境。生产企业和销售企业究竟有哪些难言之隐?为此,中国化工报记者进行了调查与采访。

图为江苏卡特新能源有限公司的生物柴油生产装置。(本报记者张育摄)

行业现状:利好政策画饼充饥企业面临生死劫难

过去几年,我国政府对发展生物柴油不可谓不重视。根据国家发改委2007年制定的《可再生能源中长期发展规划》,到2020年,可再生能源在中国能源结构中的比例争取达到16%,其中生物柴油的生产能力达到200万吨/年。

2015年,国家能源局发布了《生物柴油产业发展政策》(下称《政策》),对生物柴油行业重大问题给予了规范,首次明确生物柴油的市场地位。《政策》不仅对产业发展目标和发展规划提出明确指示,还对产业布局、行业准入和政策实施与监管提出具体要求,甚至涵盖了针对地方相关部门推动本地区产业发展的管理方式

及原则。《政策》再度强调“成品油经营企业应按照规划布局,依托现有油库建设生物柴油调合燃料配送中心,并将生物柴油生产和推广年度目标内合格产品全部纳入销售体系”;要求提高生物柴油的收购价,将其与石化柴油实行同质同价。《政策》的发布不仅给了生物柴油一个合法的身份,还为其保驾护航,发展有据可依。

然而,面对现实的市场,生物柴油企业依然步履维艰。

海南省是全国推广生物柴油试点之一,也是国内首个封闭销售生物柴油的省份。但据记者了解,目前,海南几乎所有的加油站都已停售生物柴油。与海南情况类似,北京、昆明、武汉等城市的加油站也很难找到生物柴油的身影。

当前国内生物柴油市场依然未见明显起色。中宇资讯分析师石泽睿表示,多数厂家仍然靠转产增塑剂行业维持生计。

据国家可再生能源产业技术创新战略联盟理事长张平介绍,目前,我国生物柴油生产厂家有150家左右,总产能超过350万吨/年,另有在建产能180万吨/年。产能超过10万吨/年的企业有16家,最大规模为30万吨/年。我国生物柴油产量偏低,目前产能利用率只有20%~25%。实际生产的企业寥寥无几,绝大多数处于停产、半停产甚至倒闭的状态。

张平表示,我国生物柴油产业发展处于起步阶段,产业发展面临一系列的问题。我国生物柴油销售的终端渠道受到成品油批发经营企业的限制,市场推广阻力巨大。除此之外,我国生物柴油的技术标准、产品检测和认证等体系也不完善。为适应成分复杂的原

料,我国生物柴油技术形成了原料适应性较强的工艺路线。具有以废弃油脂和野生树木种子为原料,以常规酸碱和改性酸碱、固体分子筛为催化剂的实用工业技术以及脂酶为催化剂和超临界无催化剂的技术储备体系。但生产设备比较落后,部分生物柴油企业的生产设计和运行没有技术规范,存在安全隐患。

生产企业:市场推广四处碰壁与石化柴油同质不同价

尽管生物柴油产业发展面临的问题多种多样,但在业内人士看来,真正“卡脖子”的是市场推广。生物柴油产业能否真正摆脱困境,关键在于下游销路问题的解决。

对此,业内人士给出的普遍说法是生物柴油企业没有石油经销资质,只能将产品卖给中石化、中石油等企业。生物柴油虽有价格优势,却受到冷落。无缘庞大的正规车用油市场,企业只能自建销售渠道,零散地卖给渔船、运输车队等客户,难以实现规模效益。

为了能在正规车用油市场名正言顺地生存下去,近几年来生物柴油企业与中石化、中石油等不断“交锋”,其中最着名的当属云南盈鼎状告中石化云南公司。

2014年7月底,生物柴油年产能达1.5万吨的民营企业云南盈鼎以拒售生物柴油为由,起诉中石化云南分公司市场垄断一案在昆明市中院开庭,引发了社会各界的广泛关注,被称为“石油反垄断第一案”。

盈鼎公司的生物柴油项目是在云南省能源局立项,并经环评合格、具备规模生产合格达标生物柴油资质的生物柴油示范企业。生

产的生物柴油经过国家石油石化产品质量监督检验中心检验,产品质量达到国家BD100(GB/T20828-2007)标准。按照现有法律和政策,生物柴油生产企业不能自行混配、销售,必须全部销售给成品油销售企业,由成品油销售企业将石化柴油与生物柴油(BD100)混配成B5柴油后销售给消费者。由于中石化公司在云南成品油市场处于支配地位,如要进入流通市场,盈鼎公司需将其产品销售给中石化云南公司,但是中石化销售有限公司云南石油分公司拒绝收购。

2014年1月,盈鼎公司将中石化公司及中石化销售有限公司云南石油分公司告上了法庭。同年12月,昆明市中级人民法院作出一审判决,被告中石化销售有限公司云南石油分公司于本判决生效后30日内将原告云南盈鼎生物能源股份有限公司生产的符合国家标准的生物柴油纳入其燃料销售体系。对于此判决,云南盈鼎公司与中石化公司及中石化销售有限公司云南石油分公司均提出上诉。2015年8月,云南省高级人民法院作出民事裁定,以本案一审判决基本事实认定不清,违反法定程序可能影响案件正确判决为由,裁定撤销判决,并发回昆明中院重审。目前该案还在审理中。

盈鼎公司董事长吕勃表示,可再生能源法规定,石油销售企业应将符合国家标准的生物液体燃料纳入其销售体系,但占据云南成品油大部分销售市场的中石化,却始终拒售其符合标准的生物柴油。

这种现象不仅仅发生在云南。一位接近中海油的人士告诉记者,中海油在海南工厂曾经有6万吨的年产能,相当于一个月产

5000吨左右的成品生物柴油。海南的成品油市场是60万吨/年,而中海油海南工厂2010年仅售出1000吨,到现在已基本不在海南销售生物柴油。自2011年底开始,他们与中石化、中石油等石油销售企业原先签订的油品订购合同到期,对方未再续约。

除销路问题,生物柴油企业能否实现盈利的关键是与石化柴油的同质同价。《生物柴油产业发展政策》要求提高生物柴油的收购价,将其与石化柴油实行同质同价。

一位生物柴油企业负责人告诉记者,生物柴油与石化柴油始终同质不同价,按照中石油和中石化的计算方法,在柴油价高的时候,生物柴油每吨低于石化柴油1300元,现在油价走低,每吨也差四五百元。

“生物柴油企业其实不需要政府补贴,只要同质同价,价格与石化柴油持平,保证加工量,公司利润稳定,企业便会进入良性运转。”上述负责人告诉记者。

一位资深业内人士表示,国家对于生物柴油有政策扶持,在生产、销售、流通环节中都做了规定,但是政策能否帮助生物柴油企业走出困境要解决好两个问题:一是谁来牵头谁来做,二是几大石油公司想不想干好这件事。他建议,一方面把生物柴油产业政策落实到位;另一方面请政府主导,三大石油公司配合,让生物柴油生产企业的负荷率接近90%或满负荷运行,使企业降低成本,走出低谷。如果所在地方政府不主导,国有企业的销售公司是不会接收生物柴油的。

销售企业:质量不稳担心砸牌子商业销售投入产出比低

中石油、中石化销售公司缘何拒收生物柴油?两大集团内部人士称,主要还是对生物柴油的质量有所担忧。

一位中石油内部人士告诉记者,他们认为生物柴油合标但不好用,普遍存在质量不稳定的现象。国外生产生物柴油的原料是植物油,原料和工艺技术均稳定,因此质量就稳定。而国内很多企业的生产原料是地沟油,原料和产品质量均不稳定。在试点过程中就有销售点反映,生物柴油容易出现变质问题,柴油保质期至少3个月,但掺混了质量不稳定的生物柴油,可能在南方地区1个月就已经变味。

据了解,目前生物柴油方面的国家质量标准有“柴油机燃料调和用生物柴油(BD100)”和“生物柴油调和燃料(B5)”两种。BD100为纯生物柴油;B5是由生物柴油和普通柴油调和而成,其中生物柴油(成分为脂肪酸甲酯)仅占2%~5%。

业内人士坦言,目前生物柴油企业生产的产品都符合上述两个国家标准,但从销售企业的角度来看,这两个国家标准提出的时间较早,且标准考查的是技术性的测试性能指标,但用户在乎的往往是使用性能指标,前者不能完全覆盖后者。

“一旦用户在使用中出现了问题,用户投诉的是终端销售企业,不会追查到生物柴油的生产企业,所以销售环节承担着质量不稳定带来的巨大商业风险。消费者不会问油是谁生产的,只会认为

是你这个品牌卖了劣质油,所以在解释不了的情况下,一般就不做了。”上述人士对记者说。

更让两大集团担忧的是,随着国家成品油升级步伐的不断加快,到今年底全国成品油都要达到国五标准,B5柴油质量能否满足国五标准,目前尚无权威部门出来解答。因此,企业希望有关部门能够在标准上更加严格细化,确定掺混生物柴油能不能满足国五柴油升级的要求,通过标准适应度提高,把生物柴油的质量稳定下来。

不过记者也了解到,对于生物柴油质量不稳定的说法,一些生物柴油企业提出了质疑并表示,目前国内标准是借鉴欧洲标准,甚至比欧洲标准更严格。应用国内主流工艺生产的生物柴油,质量都能达到标准。因此,不管国内生物柴油企业用的是什么原料,只要出来的成品检测达标,终端销售公司就应该接收。“说生物柴油质量有问题,那么有用了生物柴油的车辆趴在路上吗有投诉吗排放的标准尾气不合格吗”生物柴油企业负责人无奈地表示。

除了质量问题,对于销售生物柴油的经济性,也让两大集团的销售公司感到困扰。一位中石化内部人士告诉记者,如果销售生物柴油,公司需要很大的投入去改造加油站的仓储设施,这里涉及到了复杂的投入和产出比。

记者从业内资深人士处了解到,对于销售企业来讲,增加生物柴油这个品种,还要花费更多的精力和成本,因为多一个品种,就需要企业进行单独储存、运输、推广。以储存为例,储存B5柴油和

BD100生物柴油要占用两套系统,不能跟别的柴油混放。现在一般加油站的一级库、二级库负荷量比较满,因此是单独新建一个储存生物柴油的系统,还是把原有的系统进行改造,两大集团高层对此并没有一个明确且统一的说法。如果既没有经济考核指标,也没有社会责任考核指标,企业还需要承担一定的商业风险。

另外国有销售企业人士还有顾虑:“如果让高价收,但不能以高价出售,那就是让几大集团扶持个别企业,相当于为个别企业转移利润,不利于产业健康发展。如果国家政策在税收方面已经给予了支持,就不能在市场环节进行保护性的收购。国外的一般做法是政府在生产环节给予生产企业税收优惠,在市场环节给用户优惠,最终不是销售企业拿到优惠,而是用户拿到了优惠。”

(来源:中国化工报作者:杨晓宇)

生物柴油生产工艺

生物柴油的制备方法主要有 4 种: 直接混合法( 或稀释法) 、微乳化法、高温热裂解法和酯交换法。前两种方法属于物理方法, 虽简单易行, 能降低动植物油的黏度, 但十六烷值不高, 燃烧中积炭及润滑油污染等问题难以解决。高温裂解法过程简单,没有污染物产生, 缺点是在高温下进行, 需催化剂,裂解设备昂贵, 反应程度难控制, 且高温裂解法主要产品是生物汽油, 生物柴油产量不高。酯交换法又分为碱催化酯交换法、酸催化酯交换法、生物酶催化酯交换法和超临界酯交换法。酯交换法是目前研究最多并已工业化生产的方法但生物酶催化酯交换法目前存在着甲酯转化率不高, 仅有40%~60%, 短链醇( 甲醇、乙醇) 对脂肪酶毒性较大,酶寿命缩短; 生成的甘油对酯交换反应产生副作用,短期内要实现生物酶法生产生物柴油, 还是比较困难。超临界酯交换法由于设备成本较高, 反应压力、温度也高, 一程度上影响了该技术的工业化, 目前主要处于试验室研究阶段。 1 生物柴油生产工艺 目前, 国内采用的原料主要有地沟油、酸化油、混合脂肪酸、废弃的植物和动物油等, 根据不同的原料应采用不同的工艺组合来 生产生物柴油。因目前国内企业的日处理量不是很大( 大多为5~50t /d 不等) , 酯交换( 酯化) 工序一般采用反应釜间歇式的; 分离、水洗工序有采用罐组间歇式的, 也有采离心机进行连续分离、水洗的。 1 地沟油制取生物柴油 地沟油水分大、杂质含量多, 酸值较高, 酸值一般在20(KOH)

/(mg/g) 油左右。由地沟油制得的生物柴油颜色较深, 一般需经过脱色或蒸馏工序、添加剂调配工序处理。 碱法催化制备生物柴油工艺流程 氢氧化钠→甲醇粗甘油→脱溶→精制→甘油 ↓↑ 地沟油→过滤→干燥→酯交换→分离→脱溶→水洗→干燥→生物柴油 2酸化油制取生物柴油 酸化油的机械杂质含量较大( 如细白土颗粒) , 酸值一般在80~160(KOH) /(mg/g) 油间, 国内有一步酸催化法和先酸催化后碱催化两步法来制备生物柴油。因酸化油中含有一定量的悬浮细白土颗粒及胶杂, 在反应过程易被硫酸炭化, 在反应釜底部会有一定量的黑色废渣。在酯化反应过程国内有采用均相反应的, 也有采用非均相反应的, 各有利弊。均相反应( 反应体系温度60~65℃) 甲醇在体系内分布均匀, 接触面积大, 利于参与反应, 但生成的水没有带走, 阻碍反应进程; 非均相反应( 反应体系温度105~115℃) 甲醇以热蒸汽形式鼓入, 可以带走一部分生成的水, 有利于反应进程, 以及免去反应釜的搅拌装置, 但甲醇气体在油相的停留时间短、接触面积小, 不利于参与反应,需要更多的热能和甲醇循环量。由酸化油制得的生物柴油颜色也较深, 一般需经过脱色或蒸馏工序、添加剂调配工序处理。一步酸催化制备生物柴油工艺流程:

生物柴油的重要性

生物柴油的重要性 生物柴油与人类健康 当生物柴油取代石油制品时,可以减少全球温室气体的排放,如二氧化碳。比如在大豆生长过程中,它从空气中吸收二氧化碳,用于制造茎、根、叶和种子。当油从大豆中提炼出来,转化成生物柴油,燃烧时释放出二氧化碳和其他物质到大气中。这个循环并没有增加空气中的二氧化碳的含量,因为下一批大豆将利用这些二氧化碳来生长。 当化石燃料燃烧时,100%释放的二氧化碳增加了大气中的二氧化碳的含量。如果化石燃料制造生物柴油,虽生物柴油循环的二氧化碳不是100%,被生物柴油替代的石化柴油减少78%二氧化碳排放量。B20则减少15.66%。 生物柴油减少了绝大多数的现代四冲程压燃发动机汽车尾气中的微粒物质排放、碳氢化合物排放和一氧化碳排放。这是由于B100自身含有11%(重量比)的氧。存在于燃料中的氧使燃料燃烧的更完全,残留的排放未燃燃料的排放更少。同样理由,有毒气体的排放也更少,因为有害气体与未燃尽的碳氢化合物和微粒物质排放有关。研究显示,微粒物质、碳氢化合物、一氧化碳排放的减少是不受原料影响的。美国环境保护署查阅了80份压燃发动机的排放测试报告,确认排放减少的益处是真实的,并预计排放的减少可以发生在更广泛混合比例的生物柴油化合物中。 对于老式的两冲程发动机,如果不消耗过多的润滑油,B20可以减少一氧化碳、碳氢化合物和微粒物质。如果加大润滑油消耗,那么B20中微粒物质排放可能比表1显示的还要低。 另外,一般人首先感受到生物柴油或生物柴油混合燃料的好处是从

它们的气味。使用生物柴油可以使排放气味变得好一些,有点象烹饪的气味。 柴油燃烧后排放的有些微粒物质和碳氢化合物是有毒的或是有可能导致癌症和其他危及生命疾病。使用B100可以去除90%气体毒素。B20可以将气体毒素减少20%到40%。许多研究证实了生物柴油对于气体毒素的效应,这些研究始于原来的明尼苏达大学的矿物局的柴油研究中心。能源部也进行过类似研究,这项研究是通过爱达荷大学、西南研究所和蒙大拿环境质量部完成的。国家生物柴油协会也组织了I级和II级卫生效应研究,其结果支持了上述结论。 美国劳工部的矿业安全卫生署进行了测试,并批准在矿井下使用生物柴油设备,在那里工作的工人暴露在高浓度柴油排放气体中。使用生物柴油混合燃料可以降低危及生命的疾病危害。 生物柴油与国家能源安全 从植物油中生产生物柴油所需要的化石燃料的能量只占其所含能量的一小部分(31%)。你可以用1个单位的化石燃料的能量生产出3.2个单位能量的生物柴油。上述估计也包括在其他能量的使用领域,如农场的使用柴油设备、运输工具(卡车和机车头)、化石燃料用于化肥和杀冲剂的生产、化石燃料用于生产蒸汽和电力、甲醇。由于生物柴油是高能效的燃料,它可以替代石化柴油,从而改变对进口石油的依赖。·生物柴油是可再生能源,不必担心能源会被耗尽 生物柴油的生产、加工、消费是碳的一个有机的闭合循环过程。生物柴油的原材料植物通过光合作用能把太阳能转化为能储存的生物能,通过加工制成生物柴油,生物柴油经过人的消费,其中的碳以二氧化碳的形式回到大气中,作为下次光合作用的原料。因此,生物柴油的生产、加工和消费是一个可持续发展的过程。生物柴油的可再生性可以解

生物柴油生产工艺

学院:化学与环境保护学院专业:化学工程与工艺 姓名:朱慧芳 学号:201031204011

新型藻类制生物柴油生产工艺 摘要:我国石油资源紧缺,研究开发生物柴油是当务之急。结合我国情况介绍了几种可用于生产生物柴油的原料,并针对不同的原料,提出了几种可供使用的生产工艺。用泔水油、地沟油和油厂下脚料等原料生产生物柴油工艺成熟、经济合算, 值得推广。为适应我国生物柴油的研究与生产,建议加快制定我国生物柴油的相关标准。 关键词:生物柴油;酯化;醇解;酯交换;脂肪酸;脂肪酸甲酯 一生物柴油概述 生物柴油 (Biodiesel),又称脂肪酸甲酯 (Fatty Acid Ester)是以植物果实、种子、植物导管乳汁或动物脂肪油、废弃的食用油等作原料,与醇类 (甲醇、乙醇) 经交酯化反应 (Transesterification reaction) 获得。生物柴油这一概念最早由德国工程师Dr. Rudolf Diesel (1858-1913) 于1895年提出,是指利用各类动植物油脂为原料,与甲醇或乙醇等醇类物质经过交脂化反应改性,使其最终变成可供内燃机使用的一种燃料。在1900年巴黎博览会上Dr.Rudolf Diesel展示了使用花生油作燃料的发动机。生物柴油具有一些明显优势,其含硫量低,可减少约30%的二氧化硫和硫化物的排放;生物柴油具有较好的润滑性能,可以降低喷油泵、发动机缸体和连杆的磨损,延长其使

用寿命;生物柴油具有良好的燃料性能,而且在运输、储存、使用等方面的安全性均好于普通柴油。此外生物柴油是一种可再生能源,也是一种降解性较高的能源。 二生产生物柴油背景技术市场分析 1生物柴油原料 由于各国的资源差异,生物柴油的原料差异较大,欧盟主要是菜籽油为主,美国主要是以大豆油为主。我国主要生物柴油主要以废弃油脂以及木本原料为主,并在价格合适的情况下考虑进口棕榈油。 2 生物柴油的优缺点 (1)生物柴油优势 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。 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。因

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

生物柴油的优缺点及发展展望

用动植物油制备的生物柴油不论是作燃料还是用作其它用途,都有很多优点: ① 生物柴油与石油柴油性能相近,作为柴油机燃料时不需改造发动机,储存也与石油柴油一样; ② 生物柴油用作汽车燃料可降低尾气中 CO2 排放80%,SO x排放100%,可降低未燃烧的烃>90%,降低芳烃75-90%,降低致癌物达90%; ③ 生物柴油燃烧所产生的 CO2 远低于植物整个生长过程中所吸收的CO2,有利于缓解温室效应; ④ 生物柴油中含氧 11w%,基本不含硫,且具有非常好的润滑性,对燃料消耗、燃料点燃性、输出功率、引擎的力矩都不带来影响; ⑤ 由于原料为动植物油脂,因此生物柴油也具有可再生性; ⑥ 生物柴油具有环境友好性,不含苯或其它致癌的多环芳烃,挥发性有机物(VOCs)含量低; ⑦ 生物柴油具有高的安全性,它的闪点很高,比石油柴油高出70℃左右,不必考虑为易燃物; ⑧ 生物柴油易于生物降解,其生物降解性比石油柴油快 4 倍,经过28 天生物柴油在水中可降解85-88%,与葡萄糖降解率相同,发生事故跑到土地上或水中不带来危害; ⑨ 生物柴油的毒性很低,急性口服毒性致死量>17.4g/kg 体重,是食盐毒性的十分之一; ⑩ 对皮肤的刺激性低,未稀释的生物柴油对人体皮肤的刺激性比 4%肥皂水的刺激性还小。

除了具有上述优点外,生物柴油也具有一些缺点: ① 生物柴油的热值比石油柴油略低; ② 生物柴油具有较高的溶解性,作燃料时易于溶胀发动机的橡塑部分,需要定期更换; ③ 生物柴油作汽车燃料时 NOx 的排放量比石油柴油略有增加; ④ 原料对生物柴油的性质有很大影响,若原料中饱和脂肪酸,如棕榈酸或硬脂酸含量高,则生物柴油的低温流动性可能较差;若多元不饱和脂肪酸,如亚油酸或亚麻酸含量高,则生物柴油的氧化安定性可能较差,这需要加入相应的添加剂来解决。 当然,如果生物柴油与石油柴油调配使用,则可以有效克服上述缺点。 1、生物柴油的原料短缺的解决方法,生物柴油的发展不起来的原因与可以从燃料乙醇身上的借鉴之处。 答:(1)我国应重点发展木本油料植物规模化种植和推广,加快微生物油脂发 酵技术创新和产业化进程;同时,利用植物遗传育种技术提高油料作物产量以及选择性发展不与粮争地的油料作物。依靠各方面的进步,发展创新的油脂生产技术,保障我国生物柴油产业和油脂化工行业健康发展。 (2)国家政策的支持,没有政府的支持这个行业坑会夭折。 原因:原料短缺、原料价格高、出售价格高、销售困难、技术情况简单、宣传力度不够等。 借鉴之处:第二代生物乙醇以生物质为原料,包括纤维素乙醇和纤维素生物汽油两种产品。目前已建有示范装置和/或工业装置的纤维素乙醇生产技术包括硫酸/酶水解-发酵技术、硫酸水解-发酵技术、酸水解-发酵-酯化-加氢技术、酶水解-发酵技术。业内专家认为,用酶替代硫酸水解是纤维素乙醇生产的发展方向。目前已经和准备进行示范装置试验的纤维素生物汽油生产技术包括快速热解-加氢

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.

生物柴油的特点和优点

生物柴油的特点 1)含水率较高,最大可达30%-45%。水分有利于降低油的黏度、提高稳定性,但降低了油的热值;2)pH值低,故贮存装置最好是抗酸腐蚀的材料(制备方法不同的酸价不一样);3)密度比水小,相对密度在0.8724~0.8886之间;4)具有“老化”倾向,加热不宜超过80℃,宜避光、避免与空气接触保存;5)润滑性能好。6)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;7)较好的低温发动机启动性能;8)较好的安全性能:闪点高,运输、储存、使用方面安全;9) 十六烷值高,燃烧性能好于柴油。10) 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。 生物柴油的优点 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%的患癌率;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。 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。因此,在运输、储存、使用方面的安全性又是显而易见的。 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,与石油储量不同,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.生物柴油以一定比例与石化柴油调和使用,可以降低油耗、提高动力性,并降低尾气污染。生物柴油的优良性能使得采用生物柴油的发动机废气排放指标不仅满足目前的欧洲II号标准,甚至满足随后即将在欧洲颁布实施的更加严格的欧洲Ⅲ号排放标准。而且由于生物柴油燃烧时排放的二氧化碳远低于该植物生长过程中所吸收的二氧化碳,从而改善由于二氧化碳的排放而导致的全球变暖这一有害于人类的重大环境问题。因而生物柴油是一种真正的绿色柴油。

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,

生物柴油文献综述

年产2万吨生物柴油生产技术简介 一、总论 生物柴油概念:生物柴油是清洁的可再生能源,它以生物质资源作为原料为基础加工而成的一种柴油(液体燃料),主要化学成分是脂肪酸甲酯。具体而言,动植物油,如菜籽油、大豆油、花生油、玉米油、米糠油、棉籽油;以及动植物油下脚料酸化油,脂肪酸;动物油:猪油、鸡油、鸭油、动物骨头油等经一系列化学转化,精制而成的液体燃料,是优质的石油柴油代用品。生物柴油是典型的“绿色能源”,大力发展生物柴油对经济可持续发展,推进能源替代,减轻环境压力,控制城市大气污染具有重大的战略意义。 二、生物柴油的主要特性 与常规柴油相比,生物柴油具有下述无法比拟的性能。 1、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%;生物柴油中不含对环境会造成污染的芳香族烷烃,如苯等化合物,因而废气对人体损害低于石化柴油。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%的患癌率;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。运动粘度稍高,在不影响燃油雾化的情况下,更容易生气缸内壁形成一层油膜,从而提高运动机件的润滑性,保护发动机,降低机件磨损。 4、具有较高的安全性能。由于闪点高,生物柴油不属于危险品。因此,在运输、储存、使用方面的安全性更高。 5、具有良好的燃烧性能。十六烷值高,含氧量高,燃烧性优于石化柴油,燃烧残留物呈微酸性,发动机油的使用寿命加长。 6、具有可再生性能。作为可再生能源,与石油储量不同,其通过农业和生物科学家的努力,可供应量不会枯竭。 7、无需改动柴油机,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、使用性广。可广泛用于各种载重汽车、火车、公交车、卡车、舰船、工程机械、地质矿业设备、农用机械、发电机组等柴油内燃机;更是非动力的工民用窑炉、锅炉及灶具上佳燃料。 三、生物柴油的发展前景及意义 (一)国家立法、政策支持 从2006年1月1日起正式生效的《中华人民共和国可再生能源法》明确规定“国家将再生能源的开发利用列为能源的优先领域,——依法保护可再生资源开发利用者的合法权益”。并指出“生物液体燃料,是指利用生物质资源生产的甲醇、乙醇和生物柴油”。 (二)资源十分广泛 一是可利用各种动、植物油脂的各种废料、副产物,例如加工植

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

国内外生物柴油的标准

生物柴油标准中的各项指标分析 生物柴油标准中要考虑很多指标,有些指标是与石油柴油共有的,包括密度、运动粘度、闪点、硫含量、10%蒸余物残碳、十六烷值、灰分、水含量、机械杂质、铜片腐蚀、燃料安定性、低温性等;还有一些指标是生物柴油所特有的,包括总酯含量、游离甘油含量、甘油单酯、二酯及三酯含量、甲醇含量、碘价及多元不饱和脂肪酸甲酯的含量、酸值、磷含量、碱及碱土金属含量等;另外,还有一些额外的指标包括馏程、燃烧热值、润滑性、不皂化物含量等,是可以选择的。 闪点:为了储存和运输的安全,燃料都要最低闪点的要求。生物柴油的闪点一般高于110℃,远超过石油柴油的70℃,所以生物柴油储运比石油柴油安全。甲醇的含量是影响生物柴油闪点高低的重要因素。即使在生物柴油中含有少量的甲醇,其闪点也会降低。除此之外,较多的甲醇也会对燃料泵、橡塑配件等有影响,并且会降低生物柴油的燃烧性能。美国生物柴油标准要求闭口闪点不低于130℃,欧洲标准要求不低于120℃。 水分:游离水会导致生物柴油氧化并与游离脂肪酸生成酸性水溶液,水本身对金属就有腐蚀。美国生物柴油标准要求生物柴油水分和沉渣不超过0.05%,欧洲标准要求水含量不超过500mg/kg。 机械杂质:指存在于油品中所有不溶于规定溶剂的杂质。机械杂质对发动机零部件的磨损以及运转是否正常都有严重影响。生物柴油中不允许有机械杂质。欧洲生物柴油标准要求总杂质含量不超过24mg/kg。 运动粘度:运动粘度表示生物柴油在重力作用下流动时内摩擦力的量度,其值为相同温度下生物柴油的动力粘度与密度之比。对于一些发动机而言,为了防止喷射泵和喷射器泄漏而造成功率损失,可设定一个粘度最小值;另一方面,通过对发动机的设计尺寸、喷油系统特性的考虑,限定了允许粘度的最大值。生物柴油的粘度高于石油柴油,调入2~20%的生物柴油到石油柴油中后,柴油的粘度会增加,但也能满足标准对柴油运动粘度的要求。美国标准要求生物柴油40℃运动粘度为1.9~6.0mm2/s,欧洲标准要求40℃运动粘度为3.5~5.0mm2/s。 硫酸盐灰分:在生物柴油中灰分以三种形式存在:固体磨料、可溶性金属皂及未除去的催化

制备生物柴油的方法

1用地沟油制备生物柴油的方法 前言:本发明涉及一种用地沟油制备生物柴油的方法,按重量百分比,A.将97~99.8%的地沟油和0.2~3%的多孔载体的固体酸催化剂加入反应釜内,反应温度控制在>95℃至130℃,常压下通入气相甲醇,搅拌1~4小时进行酯化反应,反应结束后,分离出固体酸催化剂;B.将酯化反应后70~80%的液体、15~25%的甲醇以及1~5%的固体碱催化剂放入反应釜内,反应温度控制在50℃~65℃,常压下搅拌0.5~2小时进行酯交换反应; C.酯交换反应完成后,将液体静置或进行离心分离,上层即为制备的生物柴油,下层为甘油、固体碱催化剂以及甲醇。本发明具有酯化反应充分,能耗低,工艺简单,收率高的特点,能满足工业化规模生产。 制造生物柴油的反应釜 前言:本发明涉及一种制造生物柴油的反应釜,包括釜体和安装在釜体上的搅拌装置,所述的釜体为具有夹层的夹套式结构,釜体上的蒸汽进口和冷凝水出口与夹层相通,釜体上分别设有的原料进料口、出料口、催化剂进口以及溶剂进口与釜体反应腔相通,所述原料进料口和催化剂进口分别设置在釜体的上部,出料口设置在釜体的底部,而溶剂进口设置在釜体的底部或/和下部。本发明的反应釜结构简单,设备投资少,酯化反应充分,生产效率高,能满足工业化规模生产。 反应釜:又称反应器或反应锅。是化工生产中用于进行化学反应的一种容器。常配备必要的传热装置和搅拌装置以达到强化生产的目的。反应釜分为间歇式、半连续式和连续式三种。搅拌器主要用于染料和制药工业,也用于其他工业,如烧碱生产中的苛化桶等。使两种或多种物料进行混合的操作。有机械搅拌和空气搅拌等方法。可以促进物理变化和化学反应。通常在搅拌器中进行。 温度控制以温度作为被控变量的开环或闭环控制系统。其控制方法诸如温度闭环控制,具有流量前馈的温度闭环控制,温度为主参数、流量为副参数的串级控制等。在分布参数系统中,温度控制是以控制温度场中温度分布为目标的。 脂肪酸温控容器结晶分离法利用油脂化学品固化点的差别进行分离的最早方法。主要用在油脂的分离操作,如脱蜡、冬化、棕榈油分为棕油硬脂精和棕油油精等。油脂水解得到的混合脂肪酸也可用此法将其中熔点较高的硬脂酸和棕榈酸等与较低的油酸等分开。本法的特点是温度控制要均匀,但不能强烈搅拌以免结晶被破坏。因此冷却只能缓慢地进行,导致结晶罐体积庞大,而这又与温度控制的均匀有矛盾。 2用地沟油及废弃动植物油制备环氧增塑剂的方法 前言:本发明涉及一种用地沟油及废弃动植物油制备环氧增塑剂的方法,按重量百分比将97~99.8%的废油和0.2~3%的多孔载体的固体酸加入反应釜内,温度在>95℃至130℃,通入气相甲醇搅拌1~4小时,反应结束后分离出固体酸;将酯化反应后70~80%的液体、15~25%的甲醇以及1~5%的固体碱催化剂放入反应釜内,温度在50~65℃,常压下搅拌0.5~2小时;分离制得脂肪酸甲酯;将25~35%的双氧水、2.5~10%的甲酸及0~1%的三聚磷酸纳加入55~70%的脂肪酸甲酯内,温度控制在60±5℃,搅拌8~10小时,反应完成后分出酸水,中和、洗涤常温下脱水得到制品,具有能耗低,工艺简单、成本低的特点。 3用废油制备生物柴油的酯化反应工艺 本发明涉及一种用废油制备生物柴油的酯化反应工艺,按重量百分比将97~99.8%的废油和0.2~3%的多孔载体的固体酸催化剂加入反应釜内,反应温度控制在>95℃至130℃,常压下通入气相甲醇,搅拌1~4小时进行酯化反应,反应结束后,分离出固体酸催化剂。

生物柴油制备方法及现状

生物柴油制备方法及现状 摘要:对生物柴油的特性和制备方法进行了综述,制备方法主要是工业上常用的酯交换法,包括酸催化法、碱催化法、酶催化法和近年来发展起来的超临界法,并对生物柴油的应用现状进行了简介。 全球范围内的能源需求不断增加、原油价格飙升及越发严格的环保要求,开发可再生、环保的替代燃料已成为经济可持续发展最重要课题之一,利用生物质资源生产燃料和石油化工产品的生物燃料技术应运而生。生物柴油作为可替代石化柴油的清洁生物燃料,是一种生产成本和使用性能都与现用石化柴油基本相当且具有良好的环境特性和可生物降解性,具有广阔的发展前景。 1生物柴油的性质 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。从化学成分来看,生物柴油是一系列长链脂肪酸甲酯。天然油脂多由直链脂肪酸的甘油三酯组成,经化学过程主要为酯交换后,分子量降至与柴油相近,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。 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: (1)具有优良的环保特性。生物柴油中硫含量低,不含芳香烃,燃烧尾气对人体损害低于柴油,生物柴油的生物降解性高。 (2)具有较好的润滑性能。在其加剂量仅为0.4%时,生物柴油就显示出抗磨作用,可以缓解由于推行清洁燃料硫含量降低而引起的车辆磨损问题,增强车用柴油的抗磨性能。 (3)具有较好的安全性能。由于闪点较石化柴油高,生物柴油不属于危险燃料,在运输、储存、使用方面的优点显而易见的。 (4)具有良好的燃烧性能。其十六烷值高,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延长。 (5)具有可再生性能。作为可再生能源,其供应不会枯竭。 (6)使用生物柴油的系统投资少。原有的引擎、加油设备、储存设备和保养设备等基本不需改动。 (7)生物柴油以一定比例与石化柴油调和使用,可以降低油耗、提高动力性,降低尾气污染。 2生物柴油制备方法 目前,生物柴油制备方法主要有直接混合法、微乳化法、高温裂解法和酯交换法。前两种方法属于物理方法,虽简单易行,能降低动植物油的黏度,但十六烷值不高,燃烧中积炭及润滑油污染等问题难以解决。高温裂解法过程简单,没有污染物产生,缺点是在高温下进行,需催化剂,裂解设备昂贵,反应程度难控制,且高温裂解法主要产品是生物汽油,生物柴油产量不高。 工业上生产生物柴油主要方法是酯交换法。在酯交换反应中,油料主要成分三甘油酯与各种短链醇在催化剂作用下发生酯交换反应得到脂肪酸甲酯和甘油。可用于酯交换的醇包括甲醇、乙醇、丙醇、丁醇和戊醇,其中最常用的是甲醇,这是由于甲醇价格较低,碳链短,极性强,能够很快与脂肪酸甘油酯发生反应,且碱性催化剂易溶于甲醇。酯交换反应是可逆反应,过量的醇可使平衡向生成产物的方向移动,所以醇的实际用量远大于其化学计量比。反应所使用的催化剂可以是碱、酸或酶催化剂等,它可加快反应速率以提高产率。酯交换反应是由一系列串联反应组成,三甘油酯分步转变成二甘油酯、单甘油酯,最后转变成甘油,每一步反应均产生一个酯。酯交换法包括酸催化、碱催化、生物酶催化和超临界酯交换法等。 2.1酸催化法

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。

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;

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