生物柴油的生产与应用
生物柴油生产的策略与落实

生物柴油生产的策略与落实在全球经济发展的背景下,能源需求不断增长,而传统化石燃料的需求已经无法满足。
因此,需要不断寻求新的绿色能源,生物柴油作为一种新兴的能源形式,因其可再生,环保等优势而备受关注,但是实际应用中仍然存在挑战。
因此,本文将探讨生物柴油生产的策略与落实。
一、生物柴油概述生物柴油是一种新型的燃料,通过将植物油、动物油或生物质转化为液态燃料,广泛应用于交通运输、工业生产和城市供暖等领域。
相较于传统柴油,生物柴油的优势在于可减少温室气体排放、降低对环境的污染、提高能源利用率、轻微碳中和等。
因此,生物柴油已经成为国际社会重点关注的绿色能源之一。
二、生物柴油的生产技术生物柴油的生产技术主要分为三种:酯化法、高温高压法和生物催化法。
其中酯化法是目前应用最为广泛的生产方法,通过将植物油或动物油与甲醇反应,产生甲酯和油酸,再与碱进行中和反应,生成生物柴油。
高温高压法在催化剂存在下将生物质在高温高压环境下进行裂解,得到生物柴油。
生物催化法则利用微生物或酶催化,将生物质转化为生物柴油。
三、生物柴油生产的策略1. 生物质资源策略选择适宜的生物质来源,是生物柴油生产的关键。
笼统地说,可用作生物柴油原料的生物质是有机材料,包含高油质内容的种子、油脂含量高的作物(如牡丹)、秸秆、专门培育的生物柴油农作物、动物油脂等。
但这不是所有生物质都适用于生物柴油的生产。
生物质的选择必须综合考虑热值、含水量、成本等诸多因素。
与其他生物柴油原料相比,植物油可替代性较高,应该成为生物柴油生产的重要选择。
2. 技术改进策略生物柴油的生产技术需要进一步改进。
在生产过程中,必须加强控制制品质量的紧密程度,以降低生产成本;加强原料预处理和后处理过程的研究和开发,提高生物柴油的适应性;深入开展捕集/利用脱硫剂和氮化物的生产技术研究,减少生物柴油的污染产生等。
3. 市场营销策略生物柴油如果要广泛地应用于实际生活,必须建立良好的市场营销策略。
生物柴油技术3篇

生物柴油技术生物柴油技术——现状与发展随着全球油价的不断攀升和环境保护意识的提高,生物燃料作为一种可再生燃料,逐渐受到越来越多的关注。
生物柴油是其中的一种,它是由生物质或废弃物转化而成的一种可再生燃料,具有良好的环保性、可再生性和安全性等优点。
本文将从生物柴油的定义、生产技术、应用前景等方面介绍生物柴油技术的现状与发展。
一、生物柴油的定义生物柴油是一种由植物油、动物油或废弃物经过化学反应制成的可再生燃料,通常采用的反应是酯化反应,生成甲酯或乙酯。
生物柴油具有与石油柴油相近的燃烧性能和可靠性,但其排放物少、环保、可再生,是一种节能环保的新型燃料。
二、生物柴油的生产技术1. 原料准备生物柴油的原料主要包括植物油、动物油和废弃物等。
其中最常用的是植物油,如大豆油、棕榈油、菜籽油等。
2. 酯化反应在酯化反应中,将原料通过与醇(甲醇或乙醇)在催化剂(如氢氧化钠或氢氧化钾)作用下进行酯化反应,生成甲酯或乙酯。
该反应产生大量的热量,需要在反应过程中进行冷却。
3. 精制处理精制处理包括脱水处理、酸洗纯化和蒸馏等过程,旨在去除水分、杂质和未反应的醇等成分,提高生物柴油的纯度和成品率。
三、生物柴油的应用前景生物柴油作为一种可再生燃料,其应用前景非常广泛。
一方面,生物柴油可以替代传统的石油柴油、汽油等化石能源,减少对化石能源的依赖,降低能源消耗和环境污染;另一方面,生物柴油可以直接应用于个人轿车、商用车、农用车以及城市公交车、出租车等交通工具,还可以应用于船舶、航空器等各类运输工具和农机具等机械设备。
总之,生物柴油技术已经成熟,其应用前景非常广阔,可以为促进能源转型和环境保护事业做出重要贡献。
生物柴油技术——优点和局限生物柴油是一种由生物质或废弃物转化而成的可再生燃料,可以替代传统的石油柴油,具有优良的环保性、可再生性和安全性等优点。
然而,生物柴油在应用中也存在一些局限性,限制了其在能源转型中的应用。
本文将从优点和局限两个方面来介绍生物柴油技术。
生物柴油技术

生物柴油技术生物柴油技术是一种利用生物质资源来生产可替代传统石油柴油的技术。
在当前日益严重的能源危机和环境污染问题的压力下,生物柴油技术成为了一种可行的解决方案。
本文将从生物柴油的定义、生产过程、优势和应用领域等方面,详细介绍生物柴油技术的相关知识。
首先,生物柴油是一种由生物质资源经过一系列化学反应转化而来的液体燃料。
生物质资源包括植物油、动物油以及来自废弃物和废弃物油脂等。
生物柴油与传统石油柴油具有相似的化学性质,可以直接用于柴油发动机,而且可以在不进行任何改装的情况下混合使用。
由于其来源可持续、可再生,生物柴油被广泛认为是一种很好的绿色替代燃料。
生物柴油技术的生产过程主要包括酯化反应和醇解反应。
在酯化反应中,将生物质资源与醇类催化剂共同作用,生成甲酯和甘油。
甲酯即为生物柴油,而甘油则是酯化反应的副产物。
在醇解反应中,将甘油与醇类催化剂反应,再次生成甲酯和副产物醇类。
通过这两个反应,可以将原本无法直接作为柴油燃料的生物质转化为生物柴油,实现资源的高效利用。
生物柴油技术具有多项优势。
首先,生物柴油的生产过程相对简单,只需经过酯化和醇解等简单的化学反应即可完成。
其次,生物柴油具有良好的燃烧性能,能够在传统柴油发动机中完全燃烧,减少了尾气中有害物质的排放。
此外,生物柴油的碳排放量较低,具有明显的减排效果,对于缓解气候变化也起到了积极的作用。
最后,生物柴油可以与传统石油柴油混合使用,降低了对石油资源的依赖,提高了能源的可持续性。
生物柴油技术在多个领域有着广泛的应用。
首先,生物柴油可以替代传统柴油在交通运输领域中的应用。
生物柴油的性能与传统柴油类似,因此可以直接用于汽车、卡车、火车等交通工具的燃料。
其次,在农业领域,生物柴油可以用作农机的燃料,减少了对石油的依赖,降低了农业生产的成本。
此外,生物柴油还可以用于家庭燃气、工业锅炉等方面,为各个领域提供了绿色可持续的能源选择。
总之,生物柴油技术作为一种可替代传统石油柴油的绿色能源技术,具有很高的应用价值和推广前景。
利用生物发酵技术生产生物柴油的绿色制备与应用研究

利用生物发酵技术生产生物柴油的绿色制备与应用研究生物柴油是一种可再生燃料,以可生物降解物质为原料,经过生物发酵技术制备而成。
由于其可替代传统柴油,对环境友好且能够减少温室气体排放,受到了广泛的关注和研究。
本文将从绿色制备和应用两个方面对利用生物发酵技术生产生物柴油进行研究。
一、绿色制备1. 生物发酵技术的原理生物发酵技术是利用微生物的代谢活性,通过合成酶的作用将生物质转化为生物柴油的一种方法。
在发酵过程中,微生物通过分解多糖或脂肪等有机物质,将其转化为有机酸、醇和气体等产物,进而合成生物柴油。
2. 原料选择与预处理制备生物柴油的原料多为植物油或动物油。
优质的原料应具备较高的含油量和酸价,同时要选择可再生、廉价且易获取的原料。
为了提高生物柴油的产率和质量,还需要对原料进行预处理,包括去除不溶于醇的杂质、脂肪酸甲酯化、酯交换等步骤。
3. 微生物菌种的选择与培养在生物发酵过程中,微生物菌种起到至关重要的作用。
合适的菌种应具有较高的酯化活性、耐受性、产率和特异性。
常见的微生物菌种包括酵母菌、细菌、真菌等。
菌种的培养可采用传统的液态培养或固态培养等方法,以达到高效生长和活性的要求。
4. 加工工艺的优化优化加工工艺对提高生物柴油的产率和质量至关重要。
包括反应温度、反应时间、辅助剂、酶的用量等参数的调整。
同时,优化后的工艺能够减少废料的生成和能源的消耗,实现绿色制备。
二、应用研究1. 生物柴油的燃烧性能生物柴油的燃烧性能是评估其可替代性和环境友好性的重要指标之一。
研究发现,生物柴油在燃烧过程中能够减少氮氧化物、颗粒物和多环芳烃的排放,对改善空气质量具有积极作用。
2. 生物柴油的性质和稳定性研究生物柴油的性质和稳定性对其应用具有重要影响。
研究表明,生物柴油的密度、黏度、凝点和氧化稳定性等性质与传统柴油存在一定差异。
针对这些差异,可通过调节原料、添加剂和工艺等方式进行改进,提高生物柴油的使用性能。
3. 生物柴油的市场应用生物柴油作为一种可再生燃料,已经在汽车、重型运输、航空和农业等领域得到广泛应用。
生物柴油的生产与可持续性发展

生物柴油的生产与可持续性发展随着全球能源需求和环境问题的日益加剧,可再生能源逐渐成为解决方案之一。
作为其中的一种形式,生物柴油在最近几十年中得到了广泛的关注和应用。
生物柴油是通过将植物油脂或动物脂肪经过酯化等化学反应得到的一种可替代传统石油柴油的燃料。
与传统柴油相比,生物柴油具有较低的温室气体排放和更好的可再生性。
本文将探讨生物柴油的生产方法和其对可持续性发展的贡献。
一、生物柴油的生产方法生物柴油的生产主要通过两种方法:酯化法和氢化法。
酯化法是目前最常用的生产方法,它通过在植物油脂或动物脂肪中添加催化剂(如碱催化剂或酸催化剂),使其与醇(一般是甲醇或乙醇)反应生成酯。
这个过程中产生的副产物是甘油,而得到的酯即为生物柴油。
氢化法相对较少使用,它借助氢气和催化剂将植物油脂或动物脂肪中的脂肪酸还原为饱和脂肪酸,再经过精制处理即可得到生物柴油。
两种方法各有优劣,但酯化法由于工艺简单、成本低廉而被广泛采用。
二、生物柴油的可持续性发展1. 减少温室气体排放生物柴油的燃烧产生的二氧化碳排放量相对较低,其生命周期碳排放量甚至可以接近零。
因为生物柴油的原料来自于植物油脂或动物脂肪,这些植物或动物在生长或养殖过程中吸收的二氧化碳可以抵消燃烧释放的二氧化碳。
因此,与传统柴油相比,使用生物柴油有助于减少温室气体的排放,有利于缓解全球气候变化问题。
2. 提高能源的可再生性生物柴油的生产材料来自植物油脂或动物脂肪,这些资源属于可再生能源的范畴。
与石油等非可再生能源相比,生物柴油的生产不会消耗有限的化石燃料储量,并且可以通过种植更多的植物或发展动物养殖业来不断补充原料。
这样的特点使得生物柴油在能源行业中具有更好的可再生性,有助于实现长期可持续的能源发展。
3. 促进农业和农村经济发展生物柴油的生产需要大量植物油脂或动物脂肪作为原料,这促进了植物种植业和动物养殖业的发展。
种植更多的植物为生产生物柴油提供原料不仅可以创造就业机会,也有助于提升农民的收入。
生物柴油的现状与发展前景

生物柴油的现状与发展前景随着世界经济和人类生活的迅猛发展,传统石油资源逐渐枯竭,环保和可持续发展问题日益凸显。
因此,寻找新的、可持续发展的能源已成为全球焦点。
而生物柴油作为一种新型燃料,因其可再生、环保等特性,引起了人们的广泛关注。
本文将对生物柴油的生产、使用、市场现状及发展前景进行介绍,并且探讨生物柴油在社会发展中的作用。
生物柴油的生产生物柴油是从动植物油或脂肪酸酯制成的,并且通常是将食用油厂粕、藤麻油厂粕、棉籽油厂粕、油茶籽当做原料进行加工。
制造生物柴油的过程,主要包括油脂加工、酯化反应、洗脱和脱酸等步骤。
在生物柴油的制造过程中,油脂加工是非常重要的一个步骤。
因为原料的质量对生物柴油的质量及产量都有很大的影响。
如果使用低质量的原料,生物柴油的产量和质量都会受到影响。
所以,在选择原料时,必须考虑其质量和成本之间的平衡。
酯化反应是制造生物柴油不可缺少的一个步骤。
在酯化反应的过程中,原料油脂与醇发生反应,生成酯类化合物,即生物柴油。
一般情况下,制造生物柴油所用的醇通常是甲醇。
此外,生物柴油还需要进行洗脱和脱酸等处理,以去除杂质和净化。
生物柴油的使用生物柴油的使用范围非常广泛。
生物柴油可以直接替代石油柴油使用。
它是一种清洁、环保、性能良好的燃料,可以用于公路运输、农业、航空、建筑等领域。
在公路运输领域,生物柴油在欧洲和美国等国家的市场份额已经超过5%。
此外,在农业领域,生物柴油也有着广泛的应用。
在农业机械上使用生物柴油可以减少燃料成本,同时减少对环境的影响。
在航空领域,一些航空公司也开始使用生物柴油为飞机提供动力。
生物柴油的市场现状生物柴油作为一种新型燃料已经吸引了越来越多的投资者。
据统计,2018年全球生物柴油市场规模约为112.3亿美元。
其中,美国、欧洲和亚太地区是全球生物柴油市场的主要推动者。
在美国,生物柴油是一种非常受欢迎的燃料之一。
2018年,美国生物柴油产量已经超过25亿加仑。
在欧洲,生物柴油也得到了广泛应用。
生物柴油的现状与发展前景

生物柴油的现状与发展前景生物柴油作为一种可再生能源,具有较低的碳排放和对环境的较小影响,已经成为世界各国减少依赖化石燃料和保护环境的重要手段之一。
本文将对生物柴油的现状和发展前景进行探讨。
一、生物柴油的现状1. 生物柴油的定义及制备方法生物柴油是通过将植物油、动物油或废弃食用油等生物质转化为替代石油柴油的一种可再生燃料。
生物柴油主要通过酯化反应来制备,即将油脂与醇进行酯交换反应,生成脂肪酯和甘油。
2. 生物柴油的应用领域生物柴油可以直接用作柴油发动机的燃料,也可以作为柴油的添加剂混合使用。
它主要应用于交通运输、农业机械、发电以及工业等领域。
3. 生物柴油的产量和消费量全球生物柴油产量逐年增长,根据国际能源署(IEA)的数据,2019年全球生物柴油产量达到3110万吨,相较于2000年的产量约300万吨增长了10倍。
然而,生物柴油消费量相对有限,2019年全球生物柴油消费量约为2710万吨,消费量仍然与生产量存在一定的差距。
4. 生物柴油的产地分布全球生物柴油主要生产国包括美国、巴西、德国、法国、阿根廷等国家。
其中美国是全球最大的生物柴油生产国,其生物柴油产量占全球总产量的30%左右。
其他国家也在不断加大生物柴油产能的建设和投资。
二、生物柴油的发展前景1. 环境保护需求的推动随着人们对环境保护意识的提高,减少碳排放已成为各国共同的目标。
生物柴油作为一种碳中和能源,可以显著减少化石燃料的使用和碳排放,更符合环境保护的需求。
2. 政策法规的支持为推动生物柴油的发展,各国纷纷出台相关政策法规以鼓励生物柴油的生产和应用。
例如,欧盟在2018年颁布了关于可持续能源的指令,规定到2020年生物柴油在交通领域中的使用应达到10%。
这些政策的支持将为生物柴油的发展提供强大动力。
3. 科技进步的促进随着科技的不断进步,生物柴油的制备技术不断得以改善。
例如,利用微生物产油和废弃物转化为生物柴油的新技术在不断发展,使得生产成本有所降低,产量有所增加,从而推动了生物柴油产业的发展。
生物柴油的生产和应用

生物柴油的生产和应用
随着人们对环保意识的不断提高,生物能源逐渐成为热门话题。
而生物柴油作为一种新型的可再生能源,其生产和应用也越来越
受到关注。
生物柴油的生产
生物柴油主要是由植物油或动物油转化而来。
其生产过程可以
简单概括为以下几个步骤:
1. 油料生产:生产生物柴油的第一步就是获得油料。
常见的油
料有大豆、油菜、棕榈等。
2. 酯化反应:将获得的油料通过酯化反应转化成甲酯或乙酯等
酯类物质,这个过程中需要添加催化剂。
3. 色谱分离:酯化反应后的混合物中含有杂质,需要使用色谱
分离技术将杂质分离出来。
4. 再结晶:去除杂质后的酯类物质需要进一步进行再结晶,以
提高其纯度和稳定性。
5. 加氢:将酯类物质通过加氢反应,得到近似于石油柴油的物质。
生物柴油的应用
生物柴油具有许多优点,比如环保、可再生、安全等。
其在交
通运输行业中的应用也越来越广泛。
以下是几个典型的应用场景:
1. 公交车:许多城市的公交车已经开始使用生物柴油作为燃料,这不仅能够降低尾气排放,还能够提高环保意识。
2. 航空业:研究人员还在探索将生物柴油用于飞机的燃料中,
这一做法将极大地降低航空业的对环境的影响。
3. 农业机械:生物柴油不仅可以用于汽车,还可以用于农业机械,比如农用摩托、拖拉机等。
总结
生物柴油具有广泛的用途,并且其生产成本也不算高。
不过,由于生物柴油的能量密度较低,所以在某些特定的使用场景下,其还需要进一步的优化和改进。
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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。
2.2 微乳液法[3-4]微乳液法是将动植物油与溶剂混合制成微乳状液。
微乳液是由两种不相溶液体与其它两性分子混合形成胶体分散系统,透明热力学稳定,且各向同性,分散相粒径为1~150 nm 之间微乳化法生产生物柴油是利用乳化剂,使植物油分散到猫度较低溶剂中,例如1~5元醇类,从而将植物油稀释,降低猫度,以满足作为燃料使用要求,微乳液组分中含有低沸点成分,因此能改善雾化特性。
微乳液法可以在一定程度上改善植物油的性能,但是易出现破乳现象,稳定性差。
2.3 酯交换法酯交换反应是动植物油脂在催化剂存在或超临界条件下,与低链醇类发生醇解反应生成脂肪酸单酯的反应过程。
酯交换反应过程很多因素影响到生物柴油的生产工艺和生物柴油的质量,如原料脂肪酸的组成、脂肪酸的含量、催化剂的种类和用量、低链醇的类别和用量、原料中水含量、反应温度、反应时间、搅拌等。
酯交换反应由于催化剂选择的不同主要有酸碱催化法、酶催化法、超临界法。
2.3.1酸碱催化法酸碱催化法是用动物和植物油脂与甲醇或乙醇等低碳醇在酸性或者碱性催化剂作用下进行酯交换反应,生成相应的脂肪酸甲酯或乙酯,再经洗涤干燥即得生物柴油,生产过程中可产生约10%的副产品甘油。
酸催化反应的催化剂可选用浓硫酸,苯磺酸和磷酸等,在酯交换过程中不会发生造化,但反应速率较慢;碱催化的反应时间短,工艺较成熟,目前生产厂家大都采用该法生产生物柴油。
酸碱催化法合成生物柴油工艺中,醇必须过量,后续工艺必须有相应的醇回收装置,生产过程邮费酸碱液排放。
[5-6]2.3.2 酶催化法酶催化法是指用脂肪酶为催化剂,将醇与植物油进行酯交换反应生成脂肪酸酯的过程。
生物柴油可以通过脂肪酶催化的酯交换反应来制备。
由于生物酶催化反应条件温和、专一性好和效率高,因而生物酶催化酯交换反应在生物柴油生产技术研发受到高度重视。
脂肪酶来源广泛,底物与功能团专一性,在非水相中能发生催化水解、酯合成、酯交换等多种反应,且反应条件温和,无需辅助因子[7]。
用脂肪酶为催化剂制备生物柴油,反应过程不受原料中水和游离脂肪酸影响,只需加入理论甲醇量就可使反应顺利进行,且催化剂也易与产物分离。
根据使用脂肪酶的方法的不同,可以分为游离脂肪酶、固定化脂肪酶和全细胞脂肪酶催化。
酶催化法具有油脂原料适用性较广、反应条件温和( 30 ~ 40℃) 、醇用量小、脂肪酸酯收率较高、产品易于收集和无污染等优点, 近年来越来越受到人们的关注。
缺点:用有机溶剂就达不到高酯交换率;反应系统中如甲醇达到一定量,脂酶就会失活;酶价格偏高,反应时间较长.2.3.3超临界法生物柴油的制备方法中,物理法虽简单易行,能够降低动植物油的粘度,但其燃烧性能难以满足燃料标准;化学法又分酸碱催化法和酶催化法,这些方法工艺复杂,原料要求较高,反应时间较长,产品分离困难,且催化剂难以回收。
尽管如此,但目前有工业应用的主要是酸碱催化法.显然,发展生物柴油制备新工艺或者对现有工艺过程进行强化是发展方向[8-10] 。
超临界甲醇( supercritical methanol,SCMeOH) 酯交换法就是近年来提出的新方法[11-15],其突出优势在于反应速度快,转化率高,产品单纯,原料要求不高,因此受到广泛关注,但高温、高压操作是它的缺点。
超临界甲醇法制备生物柴油时,为了控制酯交换反应的操作参数,实验过程和实际生产中都需要知道甲醇-油脂混合体系的临界参数。
由于高温、高压条件下实验测定临界参数有很多困难,因此采用必要的方法对混合系统临界参数进行估算就非常必要[16-18] 。
超临界反应是在超临界流体参与下的化学反应,在反应中,超临界流体既可作为反应介质,也可以直接参与反应,它不同于常规的气相或液相反应,是一种新型的化学反应过程。
超临界流体在密度、黏度、对物质的溶解度及其它方面所具有的独特性质,使得超临界流体在化学反应中表现出很多气相或液相反应所不具有的优异性能,如溶质溶解度大,反应物质间接触容易,扩散速率快等,这些特点对于改善反应的产率、选择性及反应速率有积极的作用。
用植物油与超临界甲醇反应制备生物柴油的原理和酯交换反应相同,其中包括一系列连续的、可逆的反应,如下所示:TG+ROH→DG+R1COORDG+ROH→MG+R2COORMG+ROH→GL+R3COOR其中TG 为三脂肪酸甘油酯,GL 为二脂肪酸甘油脂。
R1、R2、R3 为脂肪酸,MG 为单脂肪酸甘油酯,ROH 为短链醇。
2.4工程微藻生产工程“工程微藻”生产柴油, 是从海藻中提炼生物燃料, 为柴油生产开辟了一条新的技术途径利用。
“工程微藻”生产柴油, 其优越性在于:微藻生产能力高, 用海水作为天然培养基可节约农业资源;比陆生植物单产油脂高出几十倍;生产的生物柴油不含硫, 燃烧时不排放有毒有害气体, 排人环境中也可被微生物降解, 不污染环境[19-21]2.5总结生物柴油作为一种可再生燃料,其生产原料大多来自于生命周期短的植物油、动物油或工程微藻,这对缓解日益严峻的石油危机、能源枯竭等问题有十分重大的意义。
目前工业制备生物柴油主要采用酯交换法,随着认识和研究的深入,固体酸碱及生物酶催化剂的开发,超声波及超临界等技术的运用是生物柴油合成研究的重要方向。
能源危机和环境污染等已经严重影响到人类的生存,寻找合适的替代燃料已刻不容缓。
生物柴油因为其环境友好且可再生作为替代燃料将是一个重要选择。
生物柴油尽管已经用于商业化生产,但其与矿物柴油相比在生产成本上没有优势,缺乏市场竞争力。
降低生物柴油的生产成本是目前研究的重点,生物柴油的成本主要来源于生产工艺成本和原料成本。
生物柴油最主要的成本来源于原料,目前降低原料成本可以通过回收废弃油脂,或者可以建立像盐角草、麻枫树、光皮树以及海南岛油楠树等富油能源作物的产业林基地,长远的方法有高脂含量工程微藻、高脂含量微生物培养和植物纤维素转化。
3生物柴油的应用目前有很多单位积极研究生物柴油在发动机上的应用情况。
陆小明[22] 等利用B100(纯生物柴油)、B50( 50 %体积生物柴油和柴油混合)、B20( 20 %体积生物柴油和柴油混合)等燃料分别对2辆配置了增压中冷车用直喷式柴油机的大客车进行了发动机排放特性试验和整车道路试验。
试验结果表明,B100、B50和B20燃料均可以有效降低HC、CO、PM和烟度排放,但动力性下降、油耗率上升、NOx排放有明显增加;燃用B20燃料可以保证在降低排放的同时动力性、耗油率变化不大,因此该种掺烧方式比较适宜。
秦建宾[23] 等在一台小型直喷单缸柴油机上进行了黄连木生物柴油和麻风树生物柴油的性能和排放试验,探讨了传统柴油机燃用生物柴油的可行性以及生物燃料对柴油机性能和排放的影响。
试验结果表明,采用生物柴油后燃油消耗率略高于0#柴油,但CO,HC,NOx 排放均有一定程度的降低,并能有效降低碳烟排放,在大负荷时效果尤为显著。
另外对于生物柴油在船舶上的应用也有人进行研究。
XiangmeiMeng[24] 等对废弃食用油通过用碱催化剂生产出的生物柴油在发动机进行应用,用来检测其排放性能,并和单独使用0#柴油时的排放情况进行比较发现,在对发动机不做大的改动的情况下,应用生物柴油时发动机的动态特性都能表现正常,在应用未经过精致加工的生物柴油混合程度为B20,B50混合燃油的情况下,发动机的排放情况不是很理想。
应用经过精加工的混合度为B20时,发动机的颗粒物、HC、CO 的排放量分别减少18.6%,26.7%,20.58%。
Donghui Qi[25]等把以大豆为原料生产的生物柴油应用在Ford lion的V6断点喷射直喷柴油发动机上,实验性的研究了排放的结果和在燃烧时喷射时刻和废气再循(EGR)的结果。
实验结果表明,随着EGR率的增加,制动燃油消耗率和碳烟的排放有轻微的增加,氮氧化合物的含量明显减少,在高的EGR率的条件下,峰值压力有轻微的降低,峰值温度释放率在低的发动机负载下和原先几乎同一个水平,在高的发动机负载下,峰值温度释放率有所增高。