生物燃料的发展现状与前景

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生物燃料的前景与挑战

生物燃料的前景与挑战

生物燃料的前景与挑战随着全球能源需求的不断增长和气候变化问题日益严重,生物燃料作为一种可再生能源,备受关注。

它不仅能够替代传统化石燃料,减少温室气体排放,还具有促进农业发展、增加就业机会等多重益处。

然而,生物燃料的发展并非一帆风顺,目前面临着许多挑战。

本文将深入探讨生物燃料的前景与挑战。

生物燃料的定义与类型生物燃料是指通过生物质(如植物、动物、微生物等)转化而来的能量源,主要包括生物乙醇、生物柴油、生物气等。

根据其来源和生产过程的不同,生物燃料可分为以下几类:第一代生物燃料:主要以食品作物为原料,如玉米、甘蔗和大豆等。

其生产技术成熟,已经在许多国家得到应用。

但由于其竞争粮食资源,容易引发食品价格上涨和粮食危机。

第二代生物燃料:利用非食品作物、农业废弃物或木材等为原料,技术上更加复杂但更具可持续性。

例如,利用秸秆、木屑等材料进行发酵产业链生产生物乙醇。

第三代生物燃料:基于藻类等微生物生产,可在不占用农业土地的情况下生产高效能的燃料。

虽然目前处于研发阶段,但具有极大潜力。

生物燃料的发展前景应对气候变化气候变化已成为全球面临的一个重大挑战。

依靠化石燃料释放大量二氧化碳和其他温室气体,而生物燃料在其生命周期中能够有效吸收二氧化碳,因此,在减少温室气体方面具有重要作用。

能源安全随着国际形势的复杂变化,各国都在寻求能源安全。

利用本土资源生产生物燃料,可以降低对进口化石燃料的依赖,提高能源独立性。

经济发展与就业机会生物燃料产业的发展不仅可以推动农业发展,还能创造大量就业机会。

在农村地区,通过发展生物质能源,农民能够获得新的收入来源,并促进地方经济增长。

科技进步带来的新机遇随着科学技术的不断进步,特别是基因工程与合成生物学的发展,为传统的生物燃料生产提供了新的方法。

例如,可以通过基因编辑提高作物产量或增强微生物的发酵效果,使得生产效率和经济效益显著提高。

生物燃料面临的挑战尽管生物燃料发展前景广阔,但也必须正视其面临的一系列挑战:资源竞争第一代生物燃料利用以粮食作物为原材料,这直接导致了粮食供应的紧张和价格上涨的问题。

生物能源开发利用现状与前景

生物能源开发利用现状与前景

生物能源开发利用现状与前景导语:随着能源需求的不断增长和环境问题的日益突出,生物能源作为一种可再生、低碳排放的新型能源来源,引起了全球范围内的广泛重视和探索。

本文将探讨生物能源的开发利用现状以及未来的前景。

第一部分:生物能源的定义与分类生物能源是指利用生物质资源作为原料,通过化学、物理或者生物技术将其转化为可用的能源形式。

根据能源形式的不同,生物能源可以分为生物质能、生物液体燃料和生物气体燃料三种类型。

1. 生物质能:生物质能是指利用在土地上生长的有机物质,如作物秸秆、农业废弃物、木材等,通过燃烧或者气化等方式产生能量。

生物质能作为一种可持续利用的能源形式,广泛运用于农业、农村能源和工业领域,如生物质热电联产、生物质能源供热等。

2. 生物液体燃料:生物液体燃料是指利用生物质资源,通过化学或者生物技术将其转化为液体燃料。

其中最常见的是生物乙醇和生物柴油。

生物乙醇主要以玉米、甘蔗、木薯等作物为原料,通过发酵和蒸馏等工艺生产而成。

生物柴油则是利用植物油或者动物油通过酯交换反应制得,被广泛应用于交通运输领域。

3. 生物气体燃料:生物气体燃料是指利用生物质资源,通过生物发酵作用产生的气体形式的能源。

最常见的生物气体燃料是沼气,它是利用废弃物、粪便等发酵产生的混合气体,主要含有甲烷和二氧化碳。

沼气被广泛应用于农村煤改气、城市污水处理厂等领域。

第二部分:生物能源的开发利用现状1. 生物质能利用现状:生物质能是当前生物能源开发利用的主力。

在我国,生物质能得到了广泛应用,尤其在农业领域。

农作物秸秆、农业废弃物等被用作燃料发电,有效解决了农村能源问题。

此外,生物质热电联产、生物质颗粒燃料等技术也在逐渐成熟,整体发展态势良好。

2. 生物液体燃料利用现状:生物液体燃料在全球范围内的开发利用有一定程度的差异。

在发达国家,生物乙醇和生物柴油被广泛应用于交通运输领域,成为传统石油燃料的替代品。

而在发展中国家,生物液体燃料的开发利用还面临技术、经济和政策等因素的制约。

生物能源的未来趋势

生物能源的未来趋势

生物能源的未来趋势随着全球对可再生能源需求的增加,生物能源逐渐成为将化石燃料转变为更可持续能源的关键一环。

生物能源,作为一种利用生物质的能源形式,包括农业废弃物、林业残余物、动物粪便和特定作物等,具有广泛的应用潜力。

通过技术创新、政策支持和市场需求,生物能源将在未来的发展中展现出更加多样化和可持续的趋势。

一、生物能源的现状与发展背景在过去的几十年里,全球面临着严峻的环境问题与资源短缺,其中包括温室气体排放、空气污染以及化石燃料的逐渐枯竭。

为了缓解这些问题,各国纷纷追求更加清洁、可再生的能源形式。

在这样的背景下,生物能源应运而生,并逐渐受到重视。

生物质能是一种相对传统但却有效的可再生资源。

它可以被转化为生物燃料、生物电、热能等多种形态,不仅能降低碳排放,还能够促进循环经济的发展。

根据国际可再生能源署(IRENA)的数据,2019年全球生物质能发电能力已达到1260吉瓦,占可再生能源总发电能力的近一成。

二、生物能源的技术创新生物能源的发展离不开技术进步。

现代科学技术为生物质能的提取、转化及利用提供了新思路。

1. 高效转化技术当前,生物质转化技术主要包括热化学转化(如气化、焚烧)、生物化学转化(如发酵)及物理法提取(如压榨)。

随着研究深入,高效转化技术不断涌现。

例如,先进的气化技术可以将木屑、稻草等农业废弃物在缺氧条件下加热,从而转化为合成气,再进一步制成甲醇及氢气。

2. 新型原料开发未来,开发新型原料将是推动生物能产业发展的一个重要方向。

目前获取柴油和汽油的主要原料是粮食作物,如玉米、大豆等,这在一定程度上影响了全球粮食安全。

因此,通过选择非粮食类材料(如木质纤维素、生物废弃物等)或开发新型能源作物(如油菜、藻类等)来确保粮食供应则显得尤为重要。

3. 微生物发酵技术微生物发酵是一种成熟且经济有效的利用生物质方式。

未来,通过合成生物学手段,可以设计和优化微生物,实现对某些特定底物的高效发酵。

这不仅能够降低生产成本,还能提高产品产量和纯度。

生物质燃料技术的现状和前景

生物质燃料技术的现状和前景

生物质燃料技术的现状和前景能源问题一直是人类面临的难题,尤其是在当今社会,全球能源需求不断上升,而且环境问题也越来越引起人们的关注。

为此,许多国家开始在生物质燃料技术方面加大投入,寻求对人类未来能源的可持续发展。

一、生物质燃料技术现状生物质燃料技术是利用植物、生物废弃物等生物质资源燃烧而获得的清洁能源。

目前,全球已经开始对生物质燃料技术进行研究和开发,并取得了相当的进展。

生物质燃料技术主要分为液体生物质燃料(如生物柴油、生物乙醇等)、固体生物质燃料(如木材颗粒、生物质炭等)和气体生物质燃料(如沼气、生物气体等)等。

其中,生物柴油和生物乙醇是目前应用最为广泛的液体生物质燃料。

生物柴油是从油料植物中提取的轻质油脂经过酯化反应,形成的一种清洁燃料。

而生物乙醇则是用淀粉类和糖类物质发酵后获得的一种可替代汽油的清洁燃料。

固体生物质燃料主要指的是作为燃料的木材、秸秆等颗粒和生物质炭。

它们不仅具有高能量密度、低成本,而且还可以减少燃煤污染等环境问题。

气体生物质燃料包括沼气、生物气体等。

在农村地区,生物气体一般是通过饲料废弃物和污水等废弃物质经过厌氧发酵产生的,利用人和动物排泄物和农业废弃物等物料可获取大量沼气,以其为燃料,也可节省传统能源,防止污染。

二、生物质燃料技术前景1.生物质燃料可替代石化燃料,达到环保减排的目的生物质燃料作为清洁燃料,不仅能够缓解全球石化资源的短缺问题,而且可以有效减轻排放的温室气体,达到环保减排的目的。

在生产过程中,生物质燃料的集成利用,可有效地化解农业枯余物,减少热害病虫害、降低土壤糜烂度和肥料损失,同时减少农田通气阻断、提升土壤性质。

此外,生物质燃料是一种可再生资源,想要保护我们的星球,就必须使用可再生资源。

2.生物质燃料具有广泛应用的前景与传统化石燃料相比,生物质燃料具备资源广泛、特性多样、生产可控、入手门槛低等优势,应用场景也越来越多,目前主要用于发电、汽车、烧烤等领域。

未来,随着相关技术的不断发展和应用领域的不断扩展,生物质燃料的使用场景将更加广泛,为可再生能源的利用创造更多的机会。

中国生物燃料行业投资前景分析报告

中国生物燃料行业投资前景分析报告

中国生物燃料行业投资前景分析报告一、行业概述生物燃料是指利用农作物秸秆、粮食、植物油脂等生物质能源制得的燃料,是现代可再生能源的重要组成部分。

二、市场规模和发展趋势随着能源需求的不断增长和环境污染问题的加剧,生物燃料作为清洁能源的代表受到了广泛关注。

根据统计,中国生物燃料市场规模从2024年的300亿元增长到2024年的400亿元,年均增长率超过10%。

未来几年,随着政府对可再生能源的支持力度加大,生物燃料市场规模有望继续保持快速增长。

三、政策支持和行业环境中国政府高度重视可再生能源的发展,并出台了一系列支持政策。

例如,通过提供财政补贴、税收优惠和土地使用优惠等措施,鼓励和支持生物燃料企业的发展。

此外,政府还加强了对生物燃料行业的监管,推动企业加强技术研发,提高产品质量和生产效率。

政策支持和行业环境的改善为生物燃料行业的发展创造了良好的条件。

四、投资机会和前景1.技术创新带来发展机遇生物燃料行业的发展离不开技术创新的支持。

目前,国内很多生物燃料企业正致力于研究和开发高效、低成本的生产工艺和设备。

投资者可以关注技术领先的企业,共同探索新的生物燃料生产技术,提高产品质量和竞争力。

2.产业链完善带来协同效应生物燃料产业链包括原材料供应、生产加工、销售分销等环节。

随着技术的发展和应用,生物燃料产业链逐渐完善。

投资者可以选择与生物质能源供应商、生物燃料生产商、销售商等环节进行合作,共同参与产业链的发展和分配。

3.市场需求带来增长潜力随着环境保护意识的增强和对能源安全的需求,生物燃料市场需求逐渐增加。

尤其是在农村地区,生物燃料替代传统燃料的需求更加迫切。

投资者可以根据市场需求情况,选择合适的产品和渠道,提供有竞争力的生物燃料产品,获得良好的回报。

五、风险和挑战投资生物燃料行业也面临一些风险和挑战,包括:1.原材料供应不稳定,价格波动大。

2.技术发展和产品质量的不确定性。

3.竞争激烈,行业整合压力大。

投资者在进行投资前应对风险和挑战进行充分的研究和分析,制定合理的投资策略。

生物能源发展现状与前景

生物能源发展现状与前景

生物能源发展现状与前景随着世界各地能源问题的日益严峻,生物能源逐渐成为国际社会重点研究的方向之一。

那么,目前生物能源的发展现状是怎样的呢?生物能源将来的前景又是怎么样的呢?一、生物能源的发展现状1. 生物质能源的发展生物质能源是指通过植物、农作物秸秆、草木芬陶、废弃物质等可再生生物资源制取的一种能源。

如今,生物质能源已被广泛应用于发电、供暖、制热等领域。

在生物质能源的发展过程中,生物质能源的制造技术得到了显著的进步。

如将生物质能源通过热解工艺转化为液体燃料,或通过气化升级生物质能源,改善了生物质能源的性能和环保性。

2. 生物燃料背景的发展生物燃料是指通过植物、垃圾、油脂等可再生生物资源制备的一种燃料。

生物燃料的使用有利于减少化石燃料的使用,保护环境。

然而,生物燃料背后的生产工序会消耗较多的水、化肥和除草剂等资源,同时也会对生产环境造成一定的影响。

因此,生物燃料的研究一直在探索如何利用生产过程中的废弃物来降低对环境的影响。

此外,通过发电厂、发酵厂等设施对废弃物进行加工利用,将是未来生物燃料发展的新方向。

3. 生物气体的发展生物气体是指通过生物发酵过程而产生的一种气体。

生物气体中含有90%以上的甲烷,是一种优质的可再生能源。

如今,生物气体的使用越来越广泛,被应用于电力、热力等行业,其中一种应用方式是将生物气体通过管道输送至用户司法所需。

未来,生物气体的发展方向将进一步拓展,探索其在农业领域以及生物燃料领域中的应用。

二、生物能源的前景由于生物能源具有可再生、可持续的特点,它被视为一种重要的替代能源。

未来,生物能源的发展前景十分广阔。

以下是几个典型的应用场景。

1. 汽车领域生物质能源和生物燃料的应用已经进入汽车工业领域。

一方面,生物质能源被广泛用于汽车座椅等耐热织物的生产;另一方面,利用生物燃料替代化石能源为汽车提供动力的技术也已突破。

未来,生物能源将会在汽车领域发挥越来越重要的作用。

2. 建筑领域生物质能源、生物燃料和生物气体在建筑领域中也有广泛的应用。

生物能源的前景与潜力

生物能源的前景与潜力

生物能源的前景与潜力生物能源是一种可再生能源,通过利用生物质资源制取能源,旨在减少对有限资源的依赖并减少环境污染。

生物能源的前景十分广阔,具有巨大的潜力,可继续推动能源行业的可持续发展。

一、生物能源的概念与分类生物能源是指通过生物质资源制取的能源,主要包括生物质能、生物沼气、生物液体燃料等。

其中,生物质能是指利用植物及其残渣、废弃物等进行直接燃烧或发酵,以获得热能或发电;生物沼气则是通过发酵过程产生的气体,可用于燃料、照明等;生物液体燃料则包括生物柴油和生物乙醇等。

二、生物能源的优势及应用领域1. 可再生性:生物能源主要依赖于生物质资源,而生物质资源是可以再生的,相比于化石能源,生物能源更加可持续。

2. 减少环境污染:生物能源的燃烧和发酵过程中产生的二氧化碳等排放物相对较低,对环境污染的影响较小。

3. 多样性应用:生物能源可以广泛应用于发电、供暖、交通运输等领域,具有很大的商业价值和市场潜力。

三、生物能源的发展现状1. 生物质能源:生物质能源在农村地区得到广泛应用,以农作物秸秆、薪柴等为主要燃料,满足当地农业生产和居民生活的能源需求。

2. 生物沼气:生物沼气在农村地区普及,通过农田沼气池发酵,转化废弃物为能源,解决了农村能源供应问题,促进了农村可持续发展。

3. 生物液体燃料:生物柴油和生物乙醇市场逐渐扩大,汽车制造商逐步应用生物燃料技术,减少对石油的依赖,推动了可持续交通发展。

四、生物能源的发展前景与潜力1. 政策引导:随着国家对可再生能源发展的重视,未来将会有更多的政策支持和资金投入,加速生物能源的发展。

2. 技术创新:生物能源技术将会不断改进和创新,提高能源转化效率、降低生产成本,以满足更广泛的能源需求。

3. 经济可行性:生物能源的广泛应用将带动相关产业链的发展,创造更多的就业机会,并形成可持续的经济增长。

总结:生物能源作为一种可再生能源,具有巨大的发展前景和潜力。

在政策支持、技术创新和经济可行性的推动下,生物能源将逐渐取代传统能源,成为未来能源领域的重要力量,为经济发展和环境保护做出贡献。

生物质能源的发展现状与前景如何

生物质能源的发展现状与前景如何

生物质能源的发展现状与前景如何在当今全球能源需求不断增长,同时对环境保护的要求日益严格的背景下,生物质能源作为一种可再生、清洁的能源形式,正逐渐引起人们的广泛关注。

那么,生物质能源的发展现状究竟如何?未来又有着怎样的前景呢?生物质能源,简单来说,就是来源于生物质的能源。

生物质包括各种植物、动物和微生物,以及由这些生命体排泄和代谢产生的有机物质。

常见的生物质能源有生物质发电、生物柴油、生物乙醇、生物质成型燃料等等。

目前,生物质能源的发展取得了一定的成果。

在生物质发电领域,许多国家和地区都建立了基于生物质燃烧的发电厂。

这些发电厂通常利用农业废弃物、林业剩余物、生活垃圾等作为燃料,既实现了废弃物的资源化利用,又产生了清洁的电力。

例如,在北欧一些国家,生物质发电已经成为电力供应的重要组成部分。

生物柴油和生物乙醇的生产也在逐步扩大。

生物柴油通常由植物油或动物脂肪经过化学处理制成,可以直接用于柴油发动机。

生物乙醇则主要由粮食作物(如玉米、小麦)或非粮食作物(如甜高粱、木薯)发酵而来,可与汽油混合使用。

然而,这两种能源的发展也面临一些挑战。

例如,大规模使用粮食作物生产生物燃料可能会对粮食安全产生一定影响,因此,开发非粮食来源的原料成为了当前的研究重点。

生物质成型燃料在供暖和工业用能方面发挥了一定作用。

通过将生物质压缩成颗粒或块状,提高了其能量密度和燃烧效率,方便了储存和运输。

在技术方面,生物质能源的转化技术不断进步。

例如,生物质气化技术可以将生物质转化为可燃气体,用于发电或供热;生物质热解技术能够生产生物油和生物炭,具有较高的能源利用价值。

不过,生物质能源的发展也存在一些问题和限制。

首先,生物质资源的收集和运输成本较高。

由于生物质通常分布较为分散,收集和运输需要耗费大量的人力和物力。

其次,生物质能源的转化效率还有待提高。

虽然技术在不断进步,但与传统的化石能源相比,在能量转换效率方面仍有差距。

再者,生物质能源的生产可能会带来一定的环境影响。

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北京清研利华石油化学技术有限公司在与国际知名新能源公司德国普菲(profi)石油公司合作的基础上研发的具有自主知识产权的“一步法”生物柴油技术,是从原材料在酯化酯交换反应中的机理中入手,用自主生产的催化剂,促进甲氧基(低碳醇首先在-OH的作用下发生离解,生成活性中间体——甲氧基,然后改进羰基中的C原子,从而发生亲核替代反应,利用甲氧基将甘油三酸酯中的甘油基替代下来,从而生成产物脂肪酸甲酯),由低碳醇相向甘油三酸酯相传递的速度,促进甲氧基对甘油三酸酯的改进。催化剂在降低溶剂表面活性的同时,利用自身强大的活性和吸附性,进行离子交换(或是羟基或是氢离子)。阳离子取代基包括烷烃类、烃类、芳烃类等有机基团阳离子的脂肪链有机取代基团的碳数在1~18之间如直链烷基(C8~C20)、烷基本基(C8~C16)。阴离子可为HSO3-、H2PO4-、HC03-、0H-等,反应机理如下:
第二章
2.1
生物柴油的生产是以动植物的油脂或废油与甲醇或乙醇在催化剂作用下,使油脂醇解生成生物柴油及甘油(副产物)的过程。反应过程化学方程式为:
CH2—COCOR催化(可用酸、碱或生物发酵)CH2—OH
CH—COCOR +3CH3OHCH—OH+3RCOOCH3
CH2—COCOR 催化剂CH2—OH(生物柴油)
CollegeofNorthChinaUniversity
摘 要
随着环境保护意识的增强和近几年石油价格的不断增长,人们开始寻找能够替代石油燃料并对环境破坏较小的新能源。为了寻求替代能源,国内外的科研部门通过大量的研究、对比和实践,来寻找可方便制取并使用的可再生能源。其中利用生物质生产燃料乙醇和利用植物油或餐饮废油等生产生物柴油是两条重要途径。这两种生物燃料不仅能起到替代石油的作用,而且能降低空气污染,有效的保护环境。随着石油价格的上涨,生物燃料的发展越来越受重视。
碱催化生产工艺以氢氧化钾作催化剂为例。首先,预热后的原料油与甲醇和氢氧化钾的混合物进入酯交换反应器反应,为提高原料油转化率,将初次酯交换的反应产物再进入第二反应器继续反应;然后,二次酯交换反应后的产物进入甲醇蒸馏器,蒸馏所得的甲醇回流被循环使用,蒸馏甲醇后的反应产物进入水洗器,使所制得的生物柴油与甘油、氢氧化钾和甲醇相分离;分离出的生物柴油进入蒸馏器,脱除水分和甲醇,得到高纯度(>99.6%)的生物柴油产品。而水洗器底部流出的混合物,包括氢氧化钾、甘油、水分和甲醇则进人中和器,除去氢氧化钾后再进入甘油净化器,净化得到所需纯度的甘油副产品。如果原料油中游离脂肪酸的含量较高(高于0.5%)时,为防止游离脂肪酸影响碱催化酯交换反应地进行,需要通过预酯化反应将脂肪酸转化为脂肪酸甲酯。以废弃烹饪油为原料制取生物柴油为例,原料油首先与甲醇、硫酸一起进入酯化反应器进行预酯化反应,使游离脂肪酸转化为脂肪酸甲酯,然后进入萃取器,分离出的原料油再进人碱催化酯交换单元。
2.生物燃料简述
1.2.1 生物柴油
菜籽油、棉籽油饼等植物油及油渣、动物脂肪或餐饮废油、地沟油等废弃油脂,在催化剂(甲醇钠等)作用下,与甲醇或乙醇反应产生的脂肪酸二酯类,称为生物柴油,该过程还联产甘油(丙三醇)。和石油柴油相比,生物柴油不含硫及芳烃,减轻了燃料废气对大气的污染,且能直接应用于现有柴油机,无需对柴油机进行结构改造而备受各国青睐。另外生物柴油还是一种可降解的绿色生物燃料,可以在自然环境下自行生物降解,若不慎泄露对环境的危害较轻。
日本Yonemoto科研组开发出一种不使用碱性催化剂的生物柴油生产工艺,新工艺中,油脂与甲醇或乙醇混合后,送入充填有阳离子交换树脂的流化床反应器中,使用阳离子交换树脂作为游离脂肪酸脂化的催化剂。然后产品由泵送至填充有阴离子交换树脂的第二流化床反应器,阴离子交换树脂使三甘油脂反酯化催化,酯交换在两台反应器中的一台进行,另一台反应器作为催化剂再生容器。被甘油污染的催化剂先用有机酸溶液、再用碱溶液清洗再生。目前,研究人员正在改进工艺过程和离子交换树脂的使用寿命,不久后该工艺有望工业化。
法国石油研究院开发的Esterfip-H生产工艺,用尖晶石结构的固体碱做催化剂,采用多相催化反应来制备生物柴油。与以氢氧化钠或甲醇钠为催化剂的液相反应相比,此工艺中没有酸碱中和步骤和洗涤步骤,废水废渣排放较少。同时,副产品甘油纯度很高,超过98 %,而均相催化反应得到的甘油纯度仅为80%左右。在该工艺中,交换温度比均相反应要高,最后得到生物柴油的纯度超过99 %,油酯转化率接近100%。法国Diester Lndustrie公司正利用这项技术投建一套16万吨/年的生产装置。
Key Words:Biofuel;Biodiesel;Bioethanol;;
第一章
1
生物燃料的概念是在上世纪7O年代第一次石油危机爆发后提出的,主要包括通过生物资源生产的生物柴油和燃料乙醇。生物柴油和燃料乙醇可以替代或按比例调和由石油制取的柴油和汽油,而且生产原料分布比较广泛,是可再生能源开发利用的重要方向。受世界石油资源、价格、环保和全球气候变化的影响,20世纪70年代以来,许多国家和地区日益重视生物燃料产业的发展,并在很多区域取得了显著成效。早在1993年,美国农业部就已经把利用农产品原料生产生物燃料列为重点发展产业,并认为发展生物燃料不但对环境有利,还可以开拓农产品市场,提高农民的收入,从而降低农业生产成本,增强国家的能源安全。2004年首届合成生物燃料国际会议在德国沃尔夫斯堡召开,与会的德国汽车业专家称,2010年起,生物燃料将成为传统燃料的替代选择。与传统柴油相比,生物燃料制造过程中,温室气体排放量会减少61%至91%,另外碳氢化合物排放量也会减少大约9O%。我国的生物燃料产业虽然起步较晚,但在政策扶持下发展很快,近几年取得了很大的成绩。以粮食为原料的燃料乙醇生产,已经初步形成规模,并在加紧向非粮原料生产转型;以废油等为原料的生物柴油生产,也已开始迈向产业化道路。由于世界人口的激增,粮食紧缺问题日益凸显,在未来的生物燃料研制开发过程中,生物柴油必将成为该领域的研究重点,前景十分广阔。
HH
H—C—OOR催化剂H—C—OH
H—C—OOR′+CH3OHH—C—OOR′+CH3OH
1.2.2 燃料乙醇
含淀粉及纤维素的植物(主要为玉米和薯类)发酵生产的乙醇为燃料乙醇。用燃料乙醇替代10%的石化汽油,尾气中一氧化碳排放量能减少30%以上、烃类减少10%。特别是苯系列物质排放会明显减少,对环境保护很有助益。燃料乙醇还是一种具有较高辛烷值的含氧化合物,按合适的比例调入汽油中,提高汽油的辛烷值,降低了汽车尾气中一氧化碳和碳氢化合物的排放。另外燃料乙醇还是一种富有效率的能源产品,它释放的能量比生产乙醇(包括种植、收获玉米和加工成乙醇)所消耗的能量还要多25%,是节能环保的好燃料。
关键词:生物燃料;生物柴油;燃料乙醇;发展现状;市场前景
ThePresentSituationDevelopmenAndProspectsofBio-fuels
Abstract
With the enhanced awareness of environmental protection in recent years and oil prices continuing to grow, people start looking for alternatives to petroleum fuels and environmental damage smaller new energy. In order to find alternative energy sources, domestic and foreign scientific research departments through a lot of research, comparison and practice, to find facilitate the preparation and use of renewable energy. Including the use of biomass fuel ethanol production and use of vegetable oil or food, such as the production of biological diesel oil are two important ways. Both bio-fuels can not only play the role of substitute oil, but also reduce air pollution and effective protection of the environment. With the rise in oil prices, the development of bio-fuels more attention.
(甘油)
注1):R种,其中化学方法应用比较普遍。
图2.1为生物柴油生产流程示意
图2.1 生物柴油生产流程示意图
Fig.2.1
在实际的工业生产中,化学法生产生物柴油的生产工艺有多种。依据所用催化剂的不同,可以分为两类:碱催化生产工艺和酸催化生产工艺。
生物柴油的生产工艺路线分间歇法和连续法两种,小型生产装置通常采用间歇法,大型装置采用连续法。
表2.2为连续法生产流程图
图2.2连续法生产流程图示意图
Fig.2.2
连续法与间歇法相比,具有设备占地面积较小,能源和原材料消耗较低、产品稳定性较高、生产过程中所需库存较少等优点。因此现在的技术发展趋势是连续化和大型化。此外,超临界法、生物酶催化等技术均可用于生物柴油生产,但目前尚未实现工业化。目前比较成熟的生物柴油生产工艺有鲁奇公司的两级连续醇解工艺、斯科特公司的连续脱甘油醇解工艺、汉高公司的碱催化连续高压醇解工艺、美国生物柴油工业公司的模块化生产装置等。
对于生物燃料的发展现状与前景,本文主要介绍国内外生物燃料产业的发展情况,并对生物柴油和燃料乙醇产业发展的地区性差异做了对比;分析了生物燃料产业的市场前景;通过调查生物燃料的原料与成品及副产品价格,研究了当前生物燃料产业的市场效益;通过对大量相关资料的查阅考证,得出了生物燃料市场前景广阔等结论,并对制约生物燃料产业发展的高成本等问题提出了相关的解决建议。
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