生物柴油与棕榈油
1 棕榈硬脂制备生物柴油的研究与设计
1前言
柴油是一种重要的石油炼制产品，是重要的动力燃料之一。随着世界范围内车辆柴油化趋势的加快，未来柴油的需求量也会愈来愈大，而石油资源的日益枯竭和人类环保意识的提高，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。我国是最大的发展中国家，经济发展迅速。自1993年我国成为石油净进口国以来，石油进口量迅速增长，已从2001年的7000万t上升到2004年的1亿t以上，对外依存度达到了40%。生物柴油是用含植物油或动物油作为原料的可再生资源，是优质的石油柴油代用品。生物柴油是资源永续的可再生能源，而石油资源是可耗尽的，它和传统的柴油相比，具有润滑性能好，储存、运输、使用安全，抗爆性好，燃烧充分等优良性能。目前世界各国纷纷开发新能源，期望能在维持工业发展的同时，减少温室气体的排放量。生物柴油不仅具有可再生的特点，而且生物柴油可生物降解，发展生物柴油有益于保护生态环境。所以在石油资源短缺之际，开发生物可再生资源，对我国的整体发展显得非常重要[1]。
生物柴油，亦称燃料甲酯，是一种用植物油或动物油加工制取的新型燃料[2][3]。按其化学成分分析，生物柴油是一种通过甘油酯分解而获得的脂肪酸甲酯，其性能与零号柴油相近、使用生物柴油时无需对现有柴油机进行结构改进。
1.1生物柴油的优点
1.1.1具有优良的环保特性。生物柴油硫含量低，可使SO2和硫化物的排放量减少约30%。生物柴油不含对环境造成污染的芳香族烷烃、其废气对人体的损害低于石油柴油。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。出于生物柴油含氧量高、燃烧时排烟少，一氧化碳的排放量可减少约10%。同时，生物柴油的地物降解性高。生物柴油没有怪味，排放气体无硫和铅的有毒物质，也不含苯及其它芳香化合物，生物柴油的生产和使用完全不会毒害人们的身体健康。
1.1.2具有较好的低温发动机启动性能、无添加剂冷滤点达-20℃。生物柴油可与矿物油混合（加10～30%）作“柴油清洁剂”，适合汽车和船只使用，达到国家环保标准。
1.1.3具有较好的润滑性能，可降低喷油泵、发动机缸体和连杆的磨损率、延长其使用寿命。
1.1.4具有较好的安全性能。生物柴油由于闪点高、不属于危险品。生物柴油不易挥发，生物降解率高达98%，降解速率是石油柴油的两倍，如发生故障时不会挥发到大气中，也不会污染地面和水体，属于环境友好的能源产品。因此、在运输、储存和使 2 用方面有显而易见的优点。
1.1.5具有良好的燃料性能。生物柴油十六烷值高、燃烧性好于普通柴油、燃使残留物呈微酸性、可延长催化剂和发动机机油的使用寿命。
1.1.6具有可再生性。与石油资源不同，生物柴油作为—种可再生能源，其资源不会枯竭。
1.2生物柴油的发展现状和应用前景
1.2.1国内外生物柴油发展现状[4][5]
生物柴油是以含油植物(大豆、花生、油菜籽、玉米、棉籽、葵花子、小桐籽、光皮树、黄连木、芒属作物、工程藻类等)和动物油脂(猪油、牛油、鱼油等)以及废食用油为原料制成的可再生能源。生物柴油作为液体燃料，是优质的石油柴油代用品。
1.2.1.1生物柴油在国际上的发展现状
近年来，生物柴油作为新兴产业在欧美国家持续高速发展。欧盟国家和美国政府纷纷提供高额财政补贴支持种植油料作物(欧盟主要为油莱，美国主要为大豆)，对生产生物柴油给予税收优惠，使生物柴油价格与石油柴油相当，具有市场竞争力，产业发展势头强劲，由植物油制备生物柴油作为石油燃料的替代物，已引起世界各国的广泛关注。欧洲和北美主要以植物油为原料制备生物柴油，而日本则通过回收废食用油来制备生物柴油。欧洲已建立生物柴油工厂，规模最大的生物柴油工厂在意大利，生产能力达250000t/年。1982年，德国和奥地利首次在柴油机引擎中使用菜籽油甲酯。1985年奥地利建立了以常温、常压新工艺生产菜籽油甲酯的中试装置，并从1990年起以菜籽油为原料工业化生产生物柴油。生物柴油在拖拉机中广泛试用、得到了一致的好评，成为生物柴油成功走向市场的里程碑。1996年德国和法国建立了生物柴油的工业化生产装置。并在Volkswagen、Audi等小轿车中使用生物柴油作为发动机燃料；同年，欧洲成立了以生产生物柴油为主的生物柴油委员会，这表明了又一个新兴工业的形成。1991年奥地利标准局首次发布了生物柴油的标准，世界其他—些国家，如法国、意大利、捷克、瑞典、美国和德国，也相继建立了生物柴油标准。
目前世界各国大多使用B20柴油(即为20%生物柴油与80%石油柴油混配)，可以用于任何柴油发动机，而且可以直接利用原有的油品储存、输运和分销设施。1份生物柴油的能量等于0.95份石油柴油，是所有替代燃料中最高的.生物柴油具有许多优良性质：润滑性能大大优于石油柴油，可以显著降低柴油发动机部件的磨损；开口闪点160℃(我国柴油标准为45～55℃)，储存、运输、使用更安全；十六烷值52.9(我国柴油标准为45)，抗爆性好；合氧量高于石油柴油，可以改善燃烧，减少发动机内的碳沉淀。柴油发动机使用B20柴油基本不会引起问题，但长时间使用B100柴油(即为100%生物柴油)时，应采用聚四氟乙烯密封垫圈，以避免橡胶密封垫圈的溶胀失效。
1.2.1.2我国生物柴油产业现状
我国生物柴油的研发起步较晚。目前江苏工业大学的邬国英[6][7]和北京化工大学 3 的谭天伟等[8][9]对植物油合成生物柴油的碱催化和酶催化酯交换反应进行了实验研究，而对棕榈油合成生物柴油的酸催化[10]的酯化反应研究得较少。生产生物柴油的工艺比较容易，但满足严格的燃料质量标准、成本和市场价格具有强劲竞争力则非常困难，我国多年来开展了一些生物柴油的研究开发工作。中国科技大学、石油化工科学研究院、西北农林科技大学、辽河化工厂、东北林业大学、化东理工大学、辽宁省能源所等分别进行了实验室研究开发和小型工业实验，但都没有实现产业化。海南正和生物能源有限公司是一家民营高科技企业，经过长期努力，解决了一系列关键技术，于2001年9月在河北邯郸建成年产l万t的生物柴油试验工厂，油品经石油化工科学研究院以及环境科学研究院测试，性能达到美国ASTM柴油标准，产品价格具有一定的市场竞争力。它标志着我国生物柴油产业的诞生。“十五”发展纲要提出要发展各种石油替代品，将发展生物液体燃料确定为国家产业发展方向。
1.2.2生物柴油开发意义
2001年我国的原油产量为1.65亿t，而石油产品消费2亿多t，我国柴油消费2000年达6600t，大于汽油消费的3600t，2002年二者差距继续扩大。发展生物柴油在近期能够缓解柴油供应紧张，生物柴油是用含植物油或动物油作为原料的可再生资源，是优质的石化柴油代用品。生物柴油是资源永续的可再生能源，而石油资源是可耗尽的，它和传统的柴油相比，具有润滑性能好，储存、运输、使用安全，抗爆性好，燃烧充分等优良性能。目前世界各国纷纷开发新能源，期望能在维持工业发展的同时，减少温室气体的排放量。生物柴油不仅具有可再生的特点，而且生物柴油可生物降解，发展生物柴油有益于保护生态环境，更重要的是发展生物柴油产业对我国综合国力的提升有着重大的意义。
1.2.2.1增强国家石油安全
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。我国2001年原油产量为l.65亿t，而石油产品消费达2亿多t左右。由于资源限制，我国来来十年中原油年产量最多2亿t左右，而石油消费将持续上升。我国今后长期大量进口石油已成定局。发展立足于本国原料大规模生产的替代液体燃料，是保障我国石油安全的重大战略措施之一。
1.2.2.2促进国家和农村经济社会发展
发展生物柴油对我国农业结构调整、农村经济社会发展和增加农民收入具有重要意义。随着近年来农产品供大于求，农民收入增长缓慢，调整农业结构，增加农民收入，是我们面临的迫切任务。
1.2.3生物柴油的应用前景[11]
生物柴油生产技术上是可行的，经济上是有潜力的，因而它是有前途、有希望的一种代用燃料。尤其是当地球上石油资源日渐枯竭形势下，液体燃料的代用更是当务之急，具有广阔发展前景。 4 1.2.3.1原料多样化
制取生物柴油经济上可行与否最主要取决于原料，不仅要求具备充足资源，而且要求价格低廉，方有经济竞争能力，所用原料不能与居民食用油“争嘴”，要极力开发野生植物，结合林业建设发展木本油料植物资源。
1.2.3.2地区性
我国地域辽阔、油料资源品种丰富。应因地制宜考虑地域条件及人民生活习惯、生产需要，发展当地油料资源，采用当地原料品种。
1.2.3.3技术储备
生物柴油生产可作为应急，补充油料不足，如为救灾抗旱、抢农时或战备需要等，从战略角度看这一研究也很重要。
1.2.3.4为农民开辟了一条自产自销解决能源的路子
生物柴油的生产既可建具有一定规模生产能力的工厂，又适于目前我国农村个体、联营小规模生产的形式。农户可采用自己的或当地的原料生产出(或换取)生物柴油，供自己或附近农户用，尤其是在资源充足、能源短缺的地区，在边远、交通不便的地区更有实际意义，这是一条切实可行的途径。
1.3原料介绍
棕榈油是单位面积产量最高的油料作物，由于方便面等油炸食品的发展，种植和生产迅速提高。20世纪90年代初棕榈油产量已超过世界油脂总产的12%，成为与大豆并驾齐驱的最具有发展前途的油料作物[12]。棕榈硬脂作为棕榈油物理精炼的主要副产品蒸馏棕榈脂肪酸（PFAD），是棕榈油的固体馏分，其来源充足，是生产生物柴油最廉价的原料。其理化性质见表1。
表1 棕榈硬脂的理化分析特性[13]
参数 棕榈硬脂
范围 平均值
熔点/℃ 44.5～56.2
比重 0.882~0.891
折射率 nD60℃ 1.4472~1.4511(n=41)
碘价（韦氏） 44.3～52.6 44.8
皂化价 193～206(n=41)
不皂化物含量/% 1.3~2.5 1.9
水分含量/% 0.04~0.16 0.09
游离脂肪酸(以C16:0计)含量/% 77.7~89.5 85.9
60℃密度/(g/ml) 0.8659～0.8756
5 冻点/℃ 44.3～52.6 49.8
脂肪酸含量/%
C12:0 0.1~0.3 0.1
C14:0 1.2~1.6 1.3
C16:0 47.6~61.3 57.0
C18:0 4.2~5.4 5.1
C18:1 25.2~36.3 29.0
C18:2 6.0~7.4 6.8
C18:3 0.2~0.5
0.4
棕榈硬脂色泽较深，呈棕红色，常温下为固态，采用棕榈硬脂作为生产生物柴油的原料，技术关键在于确定工艺参数使得产物甲酯在常温下是液态且色泽符合要求。本实验以棕榈硬脂为原料，采用硫酸作为反应的催化剂，与过量的甲醇进行酯化反应，探索了不同的醇油比、催化剂用量、反应温度、反应时间四个方面对甲酯转化率和得率的影响，最后对棕榈硬脂为原料制备生物柴油的成本进行了核算及可行性评估。
大豆资源丰富且可靠，价格也具有竞争力，具备其它植物油所无法比拟的优点，它可以用作抗氧化剂，预防疾病、提高免疫性。大豆油取自大豆种子，其脂肪酸组成中，不饱和脂肪酸占80%以上，必需脂肪酸亚油酸含量高达53%～56% [12]。大豆油质量好，成本低，成为世界上最重要、产量最多的植物油，这使得它在全世界都保持着优势地位。本实验采用大豆色拉油为原料生产生物柴油，其理化性质见表2。
棕榈油 用途 行业
棕榈油的用途和行业分析
1. 引言
棕榈油是一种常见的植物油，它源于棕榈果实的种子。它在全球范围内被广泛使用，并在许多不同行业中发挥着重要作用。本文将深入探讨棕榈油的用途以及与之相关的行业。
2. 棕榈油的用途
2.1 食品工业
棕榈油在食品工业中有着广泛的应用。由于其高温稳定性和长久保存能力，它被广泛用作炸食物的烹饪油。棕榈油还是很多食品制品（如面包、饼干、巧克力等）的重要成分之一，它为这些产品提供了丰富的口感和质地。
2.2 化妆品和个人护理产品
棕榈油在化妆品和个人护理产品中也有广泛应用。它常出现在肥皂、洗发水、身体乳液等产品中，起到保湿、滋润皮肤的作用。棕榈油还可以用于制造化妆品的基础油，如面霜、粉底等。
2.3 生物燃料
棕榈油也被用作生物燃料的原料。由于其高能量密度和低碳排放特性，它在生物柴油和生物乙醇等领域得到了广泛应用。棕榈油生物燃料的使用有助于减少对化石燃料的依赖，并减少温室气体的排放。
2.4 医药工业
棕榈油在医药工业中也有一定的应用。它可以作为口服药物的载体，帮助药物更好地被吸收。棕榈油还可以用于制造一些外用药膏和乳霜，如皮肤病治疗药膏、伤口愈合乳霜等。
3. 棕榈油相关行业分析
3.1 棕榈种植业
棕榈油的产量主要来自于棕榈种植业。全球主要的棕榈种植区域包括东南亚国家（如印度尼西亚和马来西亚）、非洲国家（如尼日利亚和刚果民主共和国）以及南美洲国家（如巴西和哥伦比亚）。这些地区的气候条件和土壤适宜于棕榈的生长，使其成为棕榈油产业的重要基地。 3.2 棕榈油加工业
棕榈油加工业是将棕榈果实中的种子提取出来，并进行精炼、脱酸等处理的过程。这一过程通常在种植区域附近进行，以确保新鲜果实能够迅速加工。棕榈油加工业在经济发展较好的地区具有较大规模和较高技术水平。
3.3 食品制造业
棕榈油在食品制造业中扮演着重要角色。大量的食品制造商使用棕榈油作为烹饪油、添加剂或成分。食品制造业需要大量的棕榈油供应，从而推动了相关行业的发展。
生物油燃料主要成分
生物油燃料主要成分
生物油燃料主要成分包括：
1. 植物油：常见的植物油燃料包括大豆油、玉米油、棕榈油、葵花籽油等。
2. 动物脂肪：动物脂肪燃料通常是从动物副产品中提炼的，如兽脂、油脂等。
3. 生物柴油：由植物油或动物脂肪经过酯化反应制得的生物柴油是一种常见的生物油燃料。
4. 生物乙醇：由植物中的糖分经过发酵作用制得的生物乙醇也可以作为生物油燃料使用。
5. 生物甲醇：由植物中的纤维素经过气相催化裂解或生物转化得到的甲醇也可以用作生物油燃料的成分。
6. 生物氢气：通过生物转化或生物电解水制备的氢气也可以作为生物油燃料的一种成分。
这些生物油燃料成分的特点是可再生、较少污染、减少温室气体排放等。
棕榈油现行国家质量标准
棕榈油现行国家质量标准
棕榈油是一种重要的食用油，广泛应用于食品、化工、生物柴油等领域。为了保障消费者的健康和安全，各国都制定了相应的棕榈油质量标准。本文将介绍棕榈油现行国家质量标准及其相关内容。
一、棕榈油国家质量标准的制定背景
随着棕榈油市场的不断扩大和国际贸易的增加，各国对棕榈油的质量要求也越来越高。为了规范棕榈油市场秩序，保护消费者利益，促进棕榈油产业的健康发展，我国制定了棕榈油国家质量标准。该标准借鉴了国际标准和先进国家的经验，结合我国实际情况，对棕榈油的各项指标进行了明确规定。
二、棕榈油国家质量标准的主要内容
1.
特征指标：棕榈油的特征指标包括色泽、气味、透明度、水分及挥发物、不溶性杂质等。这些指标可以直观地反映棕榈油的品质和纯度。例如，高品质的棕榈油应呈金黄色或淡黄色，具有浓郁的香味，透明度高，水分及挥发物含量低，不溶性杂质少。
2.
脂肪酸组成：棕榈油的脂肪酸组成是其重要的质量指标。国家质量标准规定了棕榈油中各种脂肪酸的含量范围，如饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸等。这些脂肪酸的含量直接影响棕榈油的营养价值和口感。
3.
杂质和有害物质：棕榈油中可能含有一些杂质和有害物质，如游离脂肪酸、过氧化值、铅、砷等。国家质量标准对这些物质的含量进行了严格限制，以确保棕榈油的食品安全和健康。
三、棕榈油国家质量标准的实施与监管
1.
生产环节的监管：国家加强对棕榈油生产企业的监管，要求企业严格按照国家质量标准进行生产，建立质量管理体系，确保产品质量可追溯。同时，加强对原料的采购和储存管理，防止原料污染和变质。
2.
流通环节的监管：在棕榈油的流通环节，国家加强了对市场监管的力度，打击假冒伪劣产品，维护市场秩序。要求经销商和零售商在销售过程中，明示产品质量信息，确保消费者知情权。
3.
检验检测体系的建立：国家建立了完善的棕榈油检验检测体系，包括官方检测机构、第三方检测机构和企业自检机构。这些机构按照国家标准对棕榈油进行定期或不定期的检测，确保产品质量符合国家标准。
棕榈基生物燃料
棕榈基生物燃料
棕榈基生物燃料是一种利用棕榈油作为原料生产的可再生能源，被认为是未来替代传统石油燃料的有力选择。本文将从棕榈基生物燃料的生产过程、优势和应用领域等方面进行介绍。
棕榈基生物燃料的生产过程包括棕榈油的提取和生物燃料的制造。棕榈油是从棕榈果实中提取出来的，经过脱水、脱酸、脱臭等工艺处理后得到纯净的棕榈油。而生物燃料则是通过将棕榈油与甲醇或乙醇等化学物质进行酯化反应，生成棕榈酯等生物燃料。这种生产过程环保且能有效地利用棕榈油资源，具有较高的可持续性。
棕榈基生物燃料相比传统石油燃料具有多种优势。首先，棕榈油是一种可再生资源，相比石油等有限资源，具有较高的可持续性。其次，棕榈基生物燃料的燃烧产生的二氧化碳排放量较低，对缓解温室效应和减少空气污染具有积极作用。此外，棕榈基生物燃料还具有较高的能量密度和燃烧效率，能够满足不同领域的能源需求。
棕榈基生物燃料在各个领域都有广泛的应用。在交通运输领域，棕榈基生物燃料可以替代传统的汽油和柴油，用于汽车和船舶等交通工具的燃料。在能源供应领域，棕榈基生物燃料可以用于发电和供热，为工业和家庭提供清洁能源。此外，棕榈基生物燃料还可以用于航空业，为飞机提供燃料，减少对石油的依赖。
然而，棕榈基生物燃料也面临一些挑战和问题。首先，棕榈油的生产过程会导致热带雨林的破坏和生态环境的破坏，需要采取措施加以解决。其次，棕榈基生物燃料的生产成本相对较高，需要进一步降低成本以提高竞争力。此外，棕榈基生物燃料的储存和运输也需要解决技术问题，以确保其安全和稳定性。
为了推动棕榈基生物燃料的发展和应用，政府、企业和科研机构需要共同努力。政府可以出台相关政策和法规，鼓励和支持棕榈基生物燃料产业的发展，推动技术创新和成本降低。企业可以加大投入，加强研发和生产能力，提高棕榈基生物燃料的质量和产量。科研机构可以加强研究，探索新的生产工艺和技术路线，提高棕榈基生物燃料的可持续性和经济性。
生物柴油工艺流程
生物柴油工艺流程
生物柴油是一种可再生的燃料，由植物油或动物脂肪制成。它是一种绿色能源，可以减少对化石燃料的依赖，减少温室气体排放，对环境友好。下面是生物柴油的工艺流程。
1. 原料选择：生物柴油的原料可以是各种植物油和动物脂肪，常见的植物油包括大豆油、棕榈油和废弃食用油等。动物脂肪来自于畜牧业的副产品，如猪油和鸡油等。
2. 预处理：原料中可能含有杂质，如水分、杂质和酸性物质等。首先需要对原料进行预处理，包括去除杂质和酸性物质，以确保后续工艺的顺利进行。
3. 酯化反应：将经过预处理的原料与醇进行酯化反应。酯化反应是将油脂中的甘油与醇萃取出来，得到甘油酯，也就是柴油。反应过程需要催化剂的存在，催化剂可以是碱性物质或酸性物质。
4. 分离：酯化反应结束后，需要将产生的甘油酯与剩余的醇、催化剂等进行分离。分离的方法可以是蒸馏、萃取或离心等，目的是得到纯净的甘油酯。
5. 清洗：分离后的甘油酯中可能还含有一些杂质，如催化剂残留和酸性物质。为了得到高质量的生物柴油，需要对甘油酯进行清洗。清洗的方法可以是水洗或酸洗，通过与水或酸的接触来去除杂质。
6. 脱色：甘油酯清洗后，还可能存在一些色素，需要进行脱色处理。脱色的方法可以是活性炭吸附、氧化脱色或氯化脱色等。
7. 反应器再生：在整个生物柴油生产过程中，催化剂会逐渐失活，需要进行再生。催化剂的再生方法可以是洗涤、焙烧或添加再生剂等。
8. 添加剂：为了提高生物柴油的性能和稳定性，常常需要添加一些添加剂。例如，可以添加抗氧化剂、抗磨剂和防腐剂等。
9. 检测和质量监控：生产生物柴油后，需要进行质量检测和监控。常见的检测指标包括酯值、水分、密度、闪点和凝点等。只有通过质量检测合格的生物柴油才能投入市场使用。
10. 储存和运输：生物柴油可以储存在储罐中，也可以进行运输。在储存和运输过程中，需要注意防止生物柴油受到水分和氧化的影响。
以上是生物柴油的工艺流程。生物柴油的生产是一个复杂的过程，需要严格控制每个环节的操作条件和参数，以保证生产出高质量的生物柴油。同时，随着技术的发展，也不断有新的工艺被引入和改进，以提高生产效率和质量。
废工业棕榈油制备生物柴油的研究
Ｖｏ１．１４，２００７，Ｎｏ．５ 粮食与食品工业 Ｃｅｒｅａｌ ａｎｄ Ｆｏｏｄ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ 油脂Ｔ程
废工业棕榈油制备生物柴油的研究
高 琦 ，许汉祥 ，李为民：
１．江苏高科石化股份有限公司 （宜兴 ２１４２４４） ２．江苏工业学院化工系 （常州 ２１３１６４）
摘 要：利用固体酸作催化剂对酸值较高的废棕桐油进行预酯化，采用正交试验优化预酯化的
工艺条件，最佳工艺条件是：反应温度为７０℃，反应时间为４．０ ｈ，固体酸催化剂的用量为３，０ ， 预处理后废棕桐油的酸值为２．１８ ｍｇ ＫＯＨ／ｇ。研究了预酯化后的废棕桐油与甲醇进行的酯交换 反应，得到最优工艺条件是：反应温度为６５℃，反应时间为１．０ ｈ，催化剂ＫＯＨ的用量为１．０ ９／６，
酯交换反应的转化率为９６．８５ ９／６，生物柴油总得率为９３．２ ９／５。以废棕桐油为原料制备的生物柴油， 除倾点较高外，其主要性能均符合柴油标准。
关键词：预酯化；酯交换反应；生物柴油；棕榈油 中图分类号：ＴＳ２２４ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１６７２—５０２６（２００７）０５—００１６—０４
Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｂｉｏｄｉｅｓｅｌ ｏｉｌ ｗｉｔｈ ｗａｓｔｅ ｐｌａｍ ｏｉｌ
Ｇａｏ Ｑｉ ，Ｘｕ Ｈａｎｘｉａｎｇ ，Ｌｉ Ｗｅｉｍｉｎ
１．Ｊｉａｎｇｓｕ Ｇａｏｋｅ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．（Ｙｉｘｉｎｇ ２１４２４４） ２．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｊ ｉａｎｇｓｕ Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ （Ｃｈａｎｇｚｈｏｕ ２１３１６４）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｏｆ ｅｓｔｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｔＯ ｔｈｅ ｗａｓｔｅ ｐｌａｍ ｏｉｌ ａｒｅ ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ ｂｙ
ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ．Ｉｔ ｉｓ ｐｒｏｖｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｆｏｒ ｔｈｅ ｅｓｔｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｉｓ ７０℃ｏｆ ｐｒｅ—
生物柴油简介
生物柴油简介
一、生物柴油定义
指以油料作物如大豆、油菜、棉、棕榈、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。又名脂肪酸甲酯生物柴油是典型“绿色能源”，降解速率是普通柴油的2倍，对土壤和水的污染较少。目前，大多数生物柴油是由大豆油、甲醇和一种碱性催化剂(胆碱酯酶)生产而成的。二、优缺点1、优点
(1)具有优良的环保特性：二氧化硫、硫化物、有毒有机物、颗粒物、二氧化碳、和一氧化碳的排放量显著降低。(2)低温启动性能良好。
(3)润滑性能比柴油好，可以降低发动机供油系统和缸套的摩擦损失。(4)具有良好的安全性能：闪点高于石化柴油，它不属于危险燃料。(5)具有优良的燃烧性能。(6)具有可再生性。(7)具有经济性。
(8)可调和性：可按一定的比例与石化柴油配合使用，可降低油耗。(9)可降解性：具有良好的生物降解性，在环境中容易被微生物分解利用。2、缺点：
（1）在国家政策影响下，提炼生物柴油的原料只能用油料作物或者地沟油，而地沟油的收集是一个难题。据统计，生物柴油制备成本的75%是原料成本，成本较高。
（2）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。 （3）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。
（4）生物柴油作汽车燃料时氮氧化合物的排放量比石油柴油略有增加。（5）原料对生物柴油的性质有很大影响，需要加入相应的添加剂来解决。
（6）比普通柴油粘度高，因此在低温下会降低可用性。
（7）生物柴油的蕴含能量比石油基的柴油燃料低11%，最大马力输出大约会减少5～7%。但这个差距并不大。三、生物柴油的应用
目前全世界生物柴油总产量超过2000万吨，其中欧盟占51%，南美地区（巴西为主）占24%，亚洲13%，中北美为11%，其他地区1%。全球范围内已建和在建的生物柴油装置年产能接近4000万吨。
生物柴油行业发展现状分析
生物柴油行业发展现状分析
一、生物柴油行业分类
狭义上的生物柴油指脂肪酸甲酯/乙酯，是以植物油（如菜籽油、大豆油、棕榈油等）、动物油、废弃油脂（如地沟油等）、微生物油脂与甲醇/乙醇经酯化得到。生物柴油是一种清洁可再生液体生物燃料，作为重要的低碳环保能源，在全球享受多种政策支持。各国基于自身国情，以不同原料制备生物柴油：欧盟以菜籽油为主，美洲以大豆油为主，东南亚以棕榈油为主，中国奉行“不与人争粮”政策，主要采用废油脂为原料生产生物柴油。
二、全球生物柴油行业发展现状
从原料上看，棕榈油是全球生物柴油最大原料来源，2020年的占比约39%，其次是豆油、菜籽油，占比分别为25%和15%，再是废弃油脂制生物柴油，占10%，葵花油的占比仅1%。
从产量情况来看，2020年全球生物柴油产量约为465亿升，较2019年减少约10亿升。
从产地来看，欧盟是全球最大生物柴油产区，2020年的产量占比约30%，印度尼西亚是全球最大生产国，产量占比为19.3%。
三、欧洲生物柴油行业发展现状 废油脂制备的生物柴油（UCOME）的GHS减排量达到83%，由于UCOME能够计算更多的生物燃料消耗量，更容易达到欧洲各国设定的掺混比例要求，故而UCOME在欧洲具有特殊的竞争力。废油脂生物柴油UCOME竞争力逐渐增强，现已成为欧洲第二大生物柴油原料，2020年占生柴原料的23%，主要进口于中国。
欧洲是生物柴油最大产区与最主要消费区域。近年来欧洲生物柴油需求量整体上呈增长趋势，2020年欧洲生物柴油需求量为1602万吨，预计2021年欧盟28国生物柴油需求量约1643万吨，同比增长2.6%。由于欧盟菜籽产量较高，菜籽油占原料总量的39%。
2020年欧洲生物柴油进口量273万吨，同比下滑14%，主要是受到COVID-19病毒影响，其中最大的进口国为阿根廷，进口量90万吨，占比33%，主要为大豆油基生物柴油；从中国进口85万吨，占比31%，较2019年提高15个百分点，主要为废油脂基生物柴油；印尼与马来西亚合计进口63万吨，占比23%，较2018年降低25个百分点，主要为棕榈油基生物柴油。
生物柴油生产原理
生物柴油生产原理
生物柴油是一种可再生的燃料，是由植物油或动物脂肪经过一系列化学反应制成的一种替代石油柴油的燃料。生物柴油的生产原理主要包括原料的选择、催化转化、精炼纯化以及储存和运输。
首先，选择合适的原料是生产生物柴油的关键之一。常用的原料包括植物油（如大豆油、棕榈油、菜籽油等）和动物脂肪（如猪油、牛油等）。选择原料时需要考虑其产量、成本、可用性以及可持续性等因素。
其次，将原料经过催化转化反应，将其中的甘油酯与甲醇进行酯交换反应，生成甲酯和副产物甘油。这一步骤需要添加碱性催化剂（如氢氧化钠或碳酸钠）来加速反应速度。催化转化反应的过程中，原料中的甘油酯分子与甲醇中的羟基发生取代，成为一种甲酯。甲酯是生物柴油的主要组分，具有与石油柴油相似的燃烧特性。
然后，通过精炼纯化过程，去除生成过程中的杂质和副产物，提高生物柴油的纯度和品质。纯化过程通常包括脱水、脱酸、脱硫、脱色等步骤。其中，脱水是为了去除水分，避免在使用过程中产生腐蚀和积碳；脱酸是为了去除酸性物质，防止在燃烧过程中产生腐蚀和堵塞；脱硫是为了去除硫含量，减少对环境的污染；脱色是为了去除颜色，提高生物柴油的外观质量。
最后，生物柴油需要进行储存和运输。生物柴油的储存需要防止暴露在空气中，以防氧化和降低储存寿命。运输过程中，需要注意防止污染和漏泄，保证产品的质量和安全性。
生物柴油是一种可再生能源，相比传统的石油柴油具有更低的碳排放和温室气体排放，对环境更友好。然而，生物柴油的生产也面临一些挑战，如原料的供应与成本、催化剂的选择和回收利用、废物的处理等。因此，需要进一步研究和改进生物柴油的生产技术，使其更加高效和可持续。
生物柴油工艺流程 2
生物柴油工艺流程
《生物柴油工艺流程》
生物柴油是一种由植物油或动物脂肪制成的可再生燃料，具有减少温室气体排放、降低对化石能源的依赖等优点。其生产过程主要包括提取原料、转化成酯和精制成柴油三个主要步骤。
首先，提取原料。生物柴油的原料可以是植物油，如大豆油、油菜籽油或棕榈油；也可是动物脂肪，如猪油或鸡油。这些原料经过预处理去除杂质和水分后，就可以用于生产生物柴油。
其次，将原料转化成酯。这一步骤被称为酯化，是通过将原料与醇在催化剂的作用下反应而成。在酯化过程中，原料中的三酸甘油酯（TAG）分解成甲酯和甘油，甲酯即为生物柴油的主要成分。
最后，精制成柴油。经过酯化的原料需要经过脱色、脱酸、冻晶和蒸馏等工艺步骤，去除残余的杂质和水分，最终得到纯净的生物柴油。
在生物柴油的生产过程中，需要严格控制各个环节的参数，包括反应温度、反应压力、催化剂的选择等，以确保产品的质量和产量。同时，生物柴油的生产工艺也在不断地创新和改进，以提高生产效率和降低成本，推动生物柴油产业的发展。
总的来说，生物柴油的生产工艺流程包括提取原料、转化成酯和精制成柴油三个主要步骤。这一工艺流程的不断创新和完善，将有助于推动生物燃料产业的发展，减少对化石能源的依赖，促进环境保护和可持续发展。