生物柴油的制備技術(shù)精選(九篇)

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第1篇：生物柴油的制備技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：餐飲廢油 回收利用 生物柴油 化工原料 日化產(chǎn)品 助劑

中圖分類號(hào)：TS229 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）04（c）-0212-02

餐飲廢油是指餐飲企業(yè)在生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)過程中產(chǎn)生的不能再食用的動(dòng)植物油脂，包括煎炸廢油、泔水油、油煙機(jī)排放的廢油脂等。餐飲廢油若流向餐桌，將對(duì)人體健康造成巨大危害；但廢油中含有大量可回收再利用的有機(jī)物，所以具有污染和回收利用雙重性。目前，對(duì)餐飲廢油進(jìn)行合理回收，實(shí)現(xiàn)變廢為寶，已被人們廣泛認(rèn)識(shí)。[1]在制備生物柴油、化工原料、日化產(chǎn)品、助劑等領(lǐng)域取得了顯著的成果，展示出了良好的應(yīng)用前景。

1 制備生物柴油

生物柴油是指以動(dòng)植物油或其水解的脂肪酸為原料，與一元醇（常用甲醇）通過醇解或酯化生產(chǎn)的脂肪酸一元酯，其性能可與石化柴油媲美，而且燃燒充分、污染物排放少、可降解性好。但生物柴油的生產(chǎn)成本較高，其中原料成本占了70%～95%[2]。經(jīng)過預(yù)處理的廢油比新鮮油的價(jià)格要便宜至少一半，這可大幅降低生物柴油的生產(chǎn)成本。

目前，利用餐飲廢油制備生物柴油的方法主要有：酸堿催化法、酶催化法、超臨界轉(zhuǎn)化法等。

1.1 酸堿催化法

甘油三酯和游離脂肪酸是餐飲廢油中的兩種最主要成分，用其制取生物柴油的反應(yīng)方程式見圖1和圖2所示。

堿催化法常用的催化劑有：NaOH、KOH、醇鹽（NaOCH3、KOCH3）、金屬氧化物等[3]。堿催化法對(duì)原料油中游離脂肪酸和水分比較敏感。用酸做催化劑，避免了堿性條件下游離脂肪酸的皂化反應(yīng)，尤其適于游離脂肪酸含量較高的廢油，但反應(yīng)溫度較高，時(shí)間較長(zhǎng)。常用的酸催化劑有：H2SO4、HCl、H3PO4、離子交換樹脂、硫酸鹽，甚至還有處理過的酸性固體廢棄物等。[4]近年來(lái)發(fā)展的兩步催化法是指先用酸將餐飲廢油中的游離脂肪酸酯化，使之降低到一定水平；然后再用堿催化餐飲廢油中的甘油三酯，使之轉(zhuǎn)化為脂肪酸一元酯。

1.2 酶催化法

近年來(lái)，酶催化法逐漸受到國(guó)內(nèi)外研究者的重視。主要是酶催化法反應(yīng)條件溫和、廢液排放少，對(duì)餐飲廢油品質(zhì)要求較低，是制備生物柴油最具發(fā)展前景的工藝路線。但酶催化法中的酶價(jià)格昂貴，所以研究者們[5]普遍采用固定化酶，可實(shí)現(xiàn)多次循環(huán)使用，降低成本。

1.3 超臨界轉(zhuǎn)化法

超臨界轉(zhuǎn)化法是指餐飲廢油在酸、堿或酶等催化或無(wú)催化劑條件下，與超臨界狀態(tài)的醇類物質(zhì)反應(yīng)制成生物柴油。[6]該法雖然具有環(huán)境友好、反應(yīng)分離同時(shí)進(jìn)行、時(shí)間短和轉(zhuǎn)化率高等優(yōu)點(diǎn)，但由于需要高溫高壓等生產(chǎn)條件，工業(yè)化仍有一定困難。

2 制備化工原料

餐飲廢油中含有大量硬脂酸和油酸，經(jīng)高溫或中溫水解后得到粗混合脂肪酸，再經(jīng)過精制，可得固體硬脂酸及液體油酸，但該法工藝復(fù)雜，設(shè)備投資較高。而郭濤等[7]探索出一套在常溫常壓下生產(chǎn)硬脂酸和油酸的工藝，他們用白土將餐飲廢油脫色后皂化，再將皂化液轉(zhuǎn)化成油酸鉛、硬脂酸鉛沉淀，用甲醇將二者分離，分離后再通過酸化處理生成相應(yīng)的油酸與硬脂酸。另外，利用餐飲廢油轉(zhuǎn)化生產(chǎn)生物柴油時(shí)，其副產(chǎn)物為甘油，這也引起了科研人員的重視。[8]

3 生產(chǎn)日化產(chǎn)品

餐飲廢油可以生產(chǎn)肥皂、洗衣皂液等日化產(chǎn)品。魏正妍等[9]通過原料預(yù)處理（過濾、脫水、除味、脫色）、皂化、鹽析、水洗、干燥定型等工序，利用餐飲廢油和柑橘皮制得肥皂。此法成本低、操作簡(jiǎn)便、無(wú)污染。盛金英[10]發(fā)明了用廢油生產(chǎn)洗衣皂液的工藝，具有一定實(shí)用價(jià)值。

4 制備助劑

4.1 制備表面活性劑及其中間體

脂肪酸酰胺是一類具有良好表面活性的非離子型表面活性劑，廣泛應(yīng)用于日化、醫(yī)藥、化工等領(lǐng)域。劉先杰等[11]以餐飲廢油為原料，采用甘油酯法制備表面活性劑脂肪酸二乙醇酰胺。確定最優(yōu)合成反應(yīng)條件為：反應(yīng)溫度200 ℃，餐飲廢油與二乙醇胺質(zhì)量比1.3∶1，反應(yīng)時(shí)間330 min。在此條件下，油脂轉(zhuǎn)化率為98.3%。

脂肪酰胺丙基?二甲基胺是胺鹽、季銨鹽類表面活性劑的重要中間體。張威等[12]用廢油與N，N-二甲基-1，3-丙二胺直接反應(yīng)一步合成脂肪酰胺丙基?二甲基胺，具有一定的應(yīng)用價(jià)值。

4.2 制備混凝土制品脫模劑

隨著我國(guó)基本建設(shè)的不斷發(fā)展，混凝土制品增長(zhǎng)迅速，使得混凝土制品脫模劑的需求量不斷增加。民等[13]以餐飲業(yè)廢油脂為主要原料，通過乳化劑作用，摻水制成可自乳化的乳化油脫模劑，穩(wěn)定性及脫模性能好，對(duì)鋼模無(wú)銹蝕危害，成本大大降低，具有良好的市場(chǎng)應(yīng)用前景。

5 結(jié)語(yǔ)

我國(guó)是油脂消耗大國(guó)，每年產(chǎn)生大量廢棄油脂。然而，由于缺乏統(tǒng)一的回收政策，且缺少有效的管理和監(jiān)督，所以真正獲得利用的廢棄油資源只是很少一部分。[13]為此，我們應(yīng)該加大宣傳力度，制定切實(shí)可行的廢油回收制度，還應(yīng)該打擊非法地溝油收購(gòu)行為，加大回收利用的政策扶持，從而盡快實(shí)現(xiàn)餐飲廢油綜合利用的產(chǎn)業(yè)化。

隨著人們的環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)，政府扶持的落實(shí)，法律法規(guī)的不斷完善，對(duì)餐飲廢油的回收利用研究的進(jìn)一步深入，合理有效地對(duì)餐飲廢油進(jìn)行回收再利用，能夠在改善生態(tài)環(huán)境、緩解能源危機(jī)、促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展等方面起到重要作用。

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第2篇：生物柴油的制備技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：廢棄油脂；生物柴油；預(yù)處理；生產(chǎn)方法

中圖分類號(hào)：A715文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

[Abstract]This paper mainly introduces the pretreatment of the waste oil and manufacturing method of biodiesel from waste oil. The pretreatment of the waste oil include the removal of solid impurity& water, reducing the acid value, lower viscosity and color removal, etc. Method of manufacturing biodiesel mainly include alkali catalysis, acid catalysis, enzyme catalysis and supercritical method, this paper introduces the advantages and disadvantages of four kinds of methods, respectively.

[Key words] waste oil; biodiesel; pretreatment; manufacturing method

作者簡(jiǎn)介：劉鐵梅 (1979-)，女，工學(xué)碩士，講師，現(xiàn)為廣東省環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)校老師，從事環(huán)境保護(hù)相關(guān)的教學(xué)、科研及對(duì)外技術(shù)服務(wù)工作。郵箱：。

1前言

生物柴油是以可再生的動(dòng)植物油脂為原料與低碳醇反應(yīng)生成的長(zhǎng)鏈脂肪酸的單烷基酯。近幾年來(lái)，生物柴油因其特有的優(yōu)勢(shì)受到人們的廣泛關(guān)注。然而生物柴油的生產(chǎn)成本卻非常高，從而使其難以大規(guī)模商業(yè)化生產(chǎn)。生產(chǎn)成本集中在原料上，原料成本大約占總成本的70%~95%[1]。因此，解決其原料問題至關(guān)重要。廢棄油脂的利用，使生物柴油的生產(chǎn)成本大大降低。本文主要介紹廢棄油脂的預(yù)處理及用廢棄油脂制備生物柴油的方法。

2廢棄油脂的性質(zhì)及預(yù)處理

油脂的主要成分是甘油三酸酯，在烹飪煎炸過程中，油脂會(huì)發(fā)生反應(yīng)生成烷烴、烯烴、低碳的脂肪酸、酮、游離脂肪酸、甘油、甘油單酯、甘油二酯、二聚物等。生成的這些物質(zhì)不但使油脂的性質(zhì)發(fā)生變化，如黏度增大、比熱增大、顏色加深、嚴(yán)重酸敗等，而且會(huì)嚴(yán)重影響生物柴油的生產(chǎn)過程及生物柴油的質(zhì)量，因此在用廢棄食用油生產(chǎn)生物柴油之前，必須對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理。

預(yù)處理主要是除去廢棄食用油中的固體雜質(zhì)、水、降低酸值、降低黏度、脫色等。

（1）除雜除水除去固體雜質(zhì)主要通過重力分離和離心分離法[2]，除水的方法有加熱法[3]、干燥劑吸收法等，常用的吸水劑有硅膠、硫酸鎂等等。

（2）降低酸值主要是用預(yù)酯化法、有機(jī)溶劑萃取法等。預(yù)酯化法是在在制備生物柴油前首先以酸為催化劑進(jìn)行酯化，將原料中的游離脂肪酸轉(zhuǎn)化為酯[4]。有機(jī)溶劑萃取法是利用游離脂肪酸和甘油三酸酯在有機(jī)溶劑中的溶解性差異，將游離脂肪酸從甘油三酸酯中分離出來(lái)[5]。

（3）脫色常用的脫色劑有活性白土、膨潤(rùn)土等脫色劑，也有人使用合成硅膠鎂和活性炭，但價(jià)格較昂貴。

（4）降低黏度降低黏度的方法有陶瓷膜過濾法和超聲波法。

3廢棄油脂生產(chǎn)生物柴油的方法

生物柴油的生產(chǎn)方法有直接混合使用法、微乳化法、熱解法及酯交換法，其中酯交換法在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用最多。酯交換（又稱醇解）是油脂與醇在催化劑作用下生成酯和甘油，所用的醇通常為低碳醇（用得最多的是甲醇和乙醇）。

酯交換反應(yīng)的方程式如下：

生成的單烷基酯即生物柴油，甘油是生產(chǎn)生物柴油的副產(chǎn)物，可以作為生產(chǎn)其他物質(zhì)的原料。依據(jù)催化劑的使用情況，酯交換反應(yīng)分為催化酯交換反應(yīng)和非催化酯交換反應(yīng)；根據(jù)所用催化劑種類的不同，催化酯交換反應(yīng)又分為堿催化、酸催化和酶催化的酯交換反應(yīng)；非催化酯交換反應(yīng)主要是超臨界法。

3.1 堿催化的酯交換法

堿催化酯交換是生物柴油的傳統(tǒng)生產(chǎn)方法，目前堿催化酯交換已經(jīng)工業(yè)化。所用催化劑主要是強(qiáng)堿、碳酸鹽及堿金屬的醇鹽。堿催化劑最大的優(yōu)點(diǎn)是堿催化活性高，反應(yīng)速率快。其最大的缺點(diǎn)是對(duì)廢棄食用油中的游離脂肪酸及水的要求很高，要求原料油中游離脂肪酸的酸值

3.2 酸催化的酯交換法

酸催化酯交換反應(yīng)所用催化劑主要是硫酸、鹽酸、磷酸、有機(jī)磺酸等，盡管酸催化反應(yīng)速度比堿催化反應(yīng)慢，且反應(yīng)溫度也較高，但用酸作催化劑時(shí)，對(duì)廢棄食用油中的游離脂肪酸及水的含量要求不高，可以克服堿催化酯交換反應(yīng)的缺點(diǎn)。當(dāng)原料中游離脂肪酸含量>1%時(shí)，也可以用酸作催化劑進(jìn)行酯交換反應(yīng)生產(chǎn)生物柴油[6]。廢棄食用油中，游離脂肪酸的濃度一般都大于2%，用酸作催化劑進(jìn)行酯交換可省去游離脂肪酸的預(yù)處理這個(gè)步驟（預(yù)酯化與酯交換同時(shí)進(jìn)行），簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝，降低了預(yù)處理的生產(chǎn)成本，在這方面顯示出了其優(yōu)越性。

3.3 酶催化的酯交換法

酶催化酯交換反應(yīng)用的催化劑是生物酶，酶對(duì)廢棄食用油中的游離脂肪酸和水的含量沒有特別的要求，且產(chǎn)品分離簡(jiǎn)單，回收容易，克服了堿催化甘油與酯分離困難的缺點(diǎn)。酶催化酯交換有無(wú)有機(jī)溶劑都可進(jìn)行，但當(dāng)沒有有機(jī)溶劑時(shí)，酯的產(chǎn)率不高，這可能是因?yàn)槊冈诩状紳舛容^高時(shí)易發(fā)生中毒而失活，從而使酯的產(chǎn)量降低，因此在反應(yīng)時(shí)往往分步加入甲醇。Watanabe等[7]用固定床生物反應(yīng)器三步法由廢棄食用油制備生物柴油，達(dá)到90.4%的轉(zhuǎn)化率。Lee等[8]研究了豬油制備生物柴油的酶催化酯交換，分步（三步）加入甲醇，能使酶一直保持其活性，從而得到較高的轉(zhuǎn)化率，當(dāng)甲醇過量時(shí)，可使用吸水性材料如硅膠等使酶保持活性。酶催化酯交換之所以工業(yè)化困難是因?yàn)槊复呋瘎┑膬r(jià)格昂貴，使用壽命短，不穩(wěn)定，易失活，而且酶催化酯交換反應(yīng)時(shí)間比堿催化和酸催化的反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)。Xu等[9]以Novozym 435作催化劑，以乙酸甲酯為原料酯交換制備生物柴油，轉(zhuǎn)化率能達(dá)到92%。整個(gè)反應(yīng)過程避免了使用甲醇、乙醇等低碳醇，有效地防止了酶催化劑中毒失活，且反應(yīng)過程中不生成甘油，不需要其他特殊處理即可使酶催化劑得到循環(huán)利用，有效地提高了酶的利用次數(shù)，降低了成本，取得了很好的效果。

3.4 超臨界甲醇法

超臨界甲醇法不使用催化劑，對(duì)游離脂肪酸和水的要求不高，游離脂肪酸同時(shí)發(fā)生酯化反應(yīng)生成脂肪酸甲酯，提高了酯的產(chǎn)率。van Kasteren等[10]模擬了用超臨界甲醇法生產(chǎn)生物柴油過程，得出用超臨界法可以生產(chǎn)高純度的生物柴油（99.8%），并能得到較純的副產(chǎn)品甘油（96.4%）。通過成本核算，指出用超臨界法生產(chǎn)生物柴油主要成本是原料成本、生產(chǎn)規(guī)模、副產(chǎn)品甘油的利用及資金成本。該方法可以與目前已經(jīng)成熟的堿催化、酸催化工藝相競(jìng)爭(zhēng)。但是超臨界酯交換也有其缺點(diǎn)，超臨界甲醇法要求反應(yīng)溫度（一般300℃以上）和壓力都很高，且醇油比大。D’Ippolito等[11]用計(jì)算機(jī)模擬了兩步法無(wú)催化劑超臨界甲醇制備生物柴油的過程，用兩步法，中間移走系統(tǒng)中生成的甘油，能夠克服超臨界甲醇法操作壓力高、醇油摩爾比大的缺點(diǎn)，達(dá)到了很好的效果。

4目前的現(xiàn)狀與前景

用廢棄油脂生產(chǎn)生物柴油，不僅降低了生產(chǎn)成本，而且使廢棄油脂得到了循環(huán)利用，減少了廢棄油脂對(duì)環(huán)境的污染，解決了廢棄油脂的安全排放問題。

目前已經(jīng)有不少企業(yè)用廢棄油脂生產(chǎn)生物柴油，但是由于餐館比較分散，廢棄食用油脂的回收及運(yùn)輸、儲(chǔ)存成了問題，要使廢棄油脂成為生物柴油的一種有效的、可持續(xù)供給的原料，政府部門還要出臺(tái)相應(yīng)的政策來(lái)規(guī)范廢棄油脂的一系列問題。

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第3篇：生物柴油的制備技術(shù)范文

關(guān)鍵詞:地溝油;生物柴油;甲基叔丁基醚;助溶劑

中圖分類號(hào):TE665 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3198(2010)02-0297-03

近年來(lái),世界石油資源的日趨枯竭和石油燃燒造成的空氣污染促使人們尋找新的替代能源。由動(dòng)、植物油脂通過與甲醇酯交換反應(yīng)而生成的脂肪酸甲酯(生物柴油) ,以其作為潛在的柴油能源替代品,近年來(lái)得到越來(lái)越多的重視。生物柴油,來(lái)源于動(dòng)植物油脂,是以大豆、油菜籽等油料作物,油粽、黃連木等油料林木果實(shí),工程微藻等水生植物,以及動(dòng)物油脂、廢餐飲油等為原料制成的液體燃料。與普通柴油相比,生物柴油具有可再生性,閃點(diǎn)高,性能好,尾氣排放中的有毒氣體大為降低等優(yōu)點(diǎn),是一種綠色環(huán)保型的石油替代燃料。

目前,生物柴油研究較多的是傳統(tǒng)的間歇式堿催化酯交換反應(yīng)。由于油和甲醇不能完全互溶,反應(yīng)僅在相界面進(jìn)行,反應(yīng)速度慢。加入助溶劑可使甲醇和油形成均相,并且助溶劑和過剩的甲醇在反應(yīng)結(jié)束后可以同時(shí)蒸出并循環(huán)使用。曹維良等采用固體酸ZrO2/SO2-4和TiO2/SO2-4為催化劑,CO2為共溶劑經(jīng)酯交換法制備生物柴油,結(jié)果表明,CO2助溶劑的加入明顯提高了甘油三酸酯的轉(zhuǎn)化率和酯交換深度。

以地溝油和甲醇為原料,在酸催化酯交換反應(yīng)體系引入助溶劑制備生物柴油,考察了不同助溶劑對(duì)酯交換率的影響,并優(yōu)化選擇助溶劑及工藝條件,以期為生物柴油的連續(xù)化工藝設(shè)計(jì)提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑

地溝油購(gòu)于無(wú)錫嘉利華有限公司,基本指標(biāo)如表1所示。甲醇、正己烷、甲烷磺酸、草酸、氫氧化鉀、乙醇、無(wú)水碳酸鈉、鹽酸、乙醚、指示劑、硫酸,以上均為分析純。油酸甲酯、亞油酸甲酯、棕櫚酸甲酯甲酯標(biāo)品。

1.2 儀器、設(shè)備

GC-9A氣相色譜儀、JJ21精密增力電動(dòng)攪拌器、101-1AS電熱鼓風(fēng)恒溫干燥箱、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀、HH-S恒溫水浴鍋、AY-120電子天平等

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

植物油脂水分含量測(cè)定法(GB/T 5528-1995)、動(dòng)植物油脂酸價(jià)測(cè)定(GB/T 5530-1998)將地溝油取一定量加入到裝有回流冷凝管和電動(dòng)攪拌器的250mL 的三口燒瓶中, 預(yù)熱到一定溫度,再加入一定比例的溶有催化劑的甲醇和助溶劑,調(diào)節(jié)攪拌速率350r /min,開始計(jì)時(shí)。恒溫反應(yīng)一定時(shí)間后停止攪拌,反應(yīng)結(jié)束。產(chǎn)物靜置分層,上層為生物柴油、甲醇和助溶劑,下層為粗甘油和催化劑。旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)回收甲醇、助溶劑和催化劑。

1.4 產(chǎn)品分析

采用氣相色譜儀(島津, GC-9A) 和氫火焰檢測(cè)器進(jìn)行測(cè)定與分析。色譜柱:SUPELCOWAX210毛細(xì)管色譜柱,30 m ×0. 32 mm ×0. 25μm;色譜條件:柱溫100 ℃,汽化室溫250℃,檢測(cè)室溫250℃。采用內(nèi)標(biāo)法計(jì)算脂肪酸甲酯的含量 。

2 結(jié)果與討論

2.1 助溶劑的選擇

文中選擇了六種助溶劑在同一條件下反應(yīng),比較酯化效果和反應(yīng)時(shí)間的影響,篩選出對(duì)提高反應(yīng)效率較好的助溶劑,結(jié)果如表2中。

從表2中可以看出,甲基叔丁基醚的加入可以顯著提高轉(zhuǎn)化率并大大縮短反應(yīng)時(shí)間,故以下實(shí)驗(yàn)將具體探討甲基叔丁基醚作為助溶劑對(duì)酯化反應(yīng)的影響。

2.2 單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.2.1 醇油摩爾比對(duì)酯化反應(yīng)的影響

以地溝油為原料,加入油量20%的甲基叔丁基醚,反應(yīng)時(shí)間10h, 溫度80℃,催化劑為油重的6%的條件下, 考察醇油摩爾比對(duì)反應(yīng)轉(zhuǎn)化率的影響, 結(jié)果如圖1所示。

由結(jié)果可以看出增加醇油摩爾比可以增大生物柴油的產(chǎn)率,但影響不大,當(dāng)醇油摩爾比為10:1時(shí),生物柴油產(chǎn)率達(dá)到80%;當(dāng)醇油摩爾比為14:1時(shí),生物柴油產(chǎn)率達(dá)到最大85%。因?yàn)樵纤醿r(jià)比較高,一般需要過量的甲醇。所以,本實(shí)驗(yàn)選擇14:1為最佳的醇油摩爾比。

2.2.2 反應(yīng)溫度對(duì)酯化反應(yīng)的影響

以地溝油為原料,加入溶有催化劑醇油摩爾比14:1的甲醇溶液,油量20%的甲基叔丁基醚,反應(yīng)10h,改變溫度條件考察不同溫度對(duì)酯化率的影響,結(jié)果如圖2所示。

由圖可見,反應(yīng)溫度越高,反應(yīng)速度越快。當(dāng)反應(yīng)溫度為50℃時(shí),生物柴油產(chǎn)率為75% ,當(dāng)溫度升高到80℃后, 轉(zhuǎn)化率上升到了91%。但是,當(dāng)反應(yīng)溫度高于80℃時(shí),甲醇容易氣化,反而會(huì)造成能耗的增加和甲醇的損失。因而,最佳的反應(yīng)溫度為80℃。

2.2.3 催化劑用量的影響

以地溝油為原料,加入油量20%的甲基叔丁基醚, 醇油摩爾比14:1的甲醇, 反應(yīng)時(shí)間10h, 溫度80℃的條件下, 考察催化劑用量對(duì)酯化率的影響, 結(jié)果如圖3所示。

由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可見,增加催化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)能夠加快反應(yīng)速度。隨著催化劑量的增加生物柴油的轉(zhuǎn)化率升高。當(dāng)催化劑質(zhì)量為油質(zhì)量的5%時(shí),生物柴油轉(zhuǎn)化率達(dá)到最高只能達(dá)到86%,而再增加催化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)時(shí),對(duì)反應(yīng)速度的有所下降,是因?yàn)橐后w催化劑稀釋的原料和甲醇的有效濃度,反而不利于酯交換反應(yīng)的進(jìn)行。所以,最佳的催化劑質(zhì)量為地溝油質(zhì)量的5%。

2.2.4 助溶劑加入量對(duì)酯化反應(yīng)的影響

以地溝油為原料,固定醇油摩爾比為14:1, 6%的催化劑,反應(yīng)時(shí)間10h等技術(shù)條件,改變助溶劑的加入量,在溶劑回流溫度下進(jìn)行酯化反應(yīng),其結(jié)果如圖4所示。

從圖可以看出,隨著助溶劑甲基叔丁基醚 的增加,酯交換的程度越來(lái)越大,脂肪酸甲酯的收率也越高。但當(dāng)共溶劑的加入量達(dá)到一定程度時(shí),對(duì)酯交換反應(yīng)的影響有限,這是因?yàn)轷ソ粨Q反應(yīng)是個(gè)可逆的過程,加入助溶劑的量過多會(huì)引起原料油、甲醇和催化劑的有效濃度變小,反而不利于酯交換反應(yīng)的進(jìn)行。因而最佳助溶劑的量選擇30% 。

2.2.5 反應(yīng)時(shí)間對(duì)酯化反應(yīng)的影響

以地溝油為原料,分別加入5%的催化劑, 20%的共沸蒸餾溶劑,按摩爾比為14:1的比例加入甲醇醇,考察反應(yīng)時(shí)間對(duì)酯化反應(yīng)的影響,結(jié)果見圖5。

由圖可以看出,隨著反應(yīng)時(shí)間的增加生物柴油的轉(zhuǎn)化率升高,反應(yīng)8個(gè)小時(shí)后達(dá)到最高為94%。

2.3 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

由以上各因素對(duì)酯化反應(yīng)影響情況分析可知,反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、催化劑加入量和助溶劑的加入量對(duì)酯化反應(yīng)有較大影響,因此擬定4因素3水平正交實(shí)驗(yàn)確定酯化反應(yīng)最優(yōu)工藝條件,正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表3。

由表2的極差分析可以看出,四個(gè)因素對(duì)酯交換反應(yīng)的影響程度依次為:助溶劑的加入量,溫度,催化劑用量,反應(yīng)時(shí)間。助溶劑的加入量對(duì)酯交換反應(yīng)的影響最大,其次是反應(yīng)溫度、催化劑用量和反應(yīng)時(shí)間。酯交換優(yōu)化反應(yīng)條件為:A2B2C2D3 ,即反應(yīng)溫度75℃,催化劑用量為油量的5%,甲基叔丁基醚用量為油量的25%,反應(yīng)時(shí)間為8h。最佳反應(yīng)條件下生物柴油的轉(zhuǎn)化率達(dá)到95.91%。

3 結(jié)論

( 1) 比較六種助溶劑對(duì)生物柴油轉(zhuǎn)化率的影響,選擇甲基叔丁基醚作為助溶劑可顯著提高生物柴油的轉(zhuǎn)化率。

( 2) 采用甲基叔丁基醚作為助溶劑合成生物柴油, 最佳反應(yīng)條件為助溶劑用量為25%、反應(yīng)時(shí)間8h、催化劑用量5%、溫度75℃。

( 3) 影響反應(yīng)轉(zhuǎn)化率的重要性依次為∶助溶劑的加入量>溫度>催化劑用量>反應(yīng)時(shí)間。

參考文獻(xiàn)

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第4篇：生物柴油的制備技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：海藻；生物燃油；能源；減排；

1引言

隨著全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，能源將日趨緊張。傳統(tǒng)能源的迅速減少以及嚴(yán)重的污染問題，已經(jīng)嚴(yán)重危害到全球的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境。我們必須減少對(duì)化石資源的依賴，加大可再生能源的開發(fā)和利用。目前，生物質(zhì)能生產(chǎn)主要以農(nóng)作物為原料，對(duì)糧食、耕地、水等資源需求巨大，因?yàn)橘Y源供給的限制，難以滿足市場(chǎng)需求。海洋生物質(zhì)能的開發(fā)為解決這一問題提供了出路。

2利用海藻發(fā)展生物燃料研究的背景和現(xiàn)狀

生物質(zhì)能是以生物質(zhì)為載體，將太陽(yáng)能以化學(xué)能形式貯存其中，能源主要依靠植物的光合作用產(chǎn)生。生物能可以轉(zhuǎn)化為固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)燃料形式，替代傳統(tǒng)的化石燃料，具有環(huán)保和可再生雙重屬性。工程海藻的研究和開發(fā)，為生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)提供充足和廉價(jià)的原料供給成為可能。

美國(guó)從1976年起就啟動(dòng)了微藻能源研究。目前，美國(guó)的科學(xué)家已經(jīng)培育出富油的工程小環(huán)藻，這種藻類比自然狀態(tài)下微藻的脂質(zhì)含量提高3至12倍。2006年11月，美國(guó)亞利桑那州建立了可與1040兆瓦電廠煙道氣相連接的商業(yè)化系統(tǒng)，成功地利用煙道氣的二氧化碳，大規(guī)模光合成培養(yǎng)微藻，并將微藻轉(zhuǎn)化為生物“原油”。2007年，美國(guó)啟動(dòng)“微型曼哈頓計(jì)劃”，計(jì)劃實(shí)現(xiàn)微藻制備生物柴油的工業(yè)化。美國(guó)能源局計(jì)劃在各項(xiàng)技術(shù)全面進(jìn)展的前提下，將微藻產(chǎn)油的成本于2015年降至2至3美元/加侖。

2007年，日本啟動(dòng)了大型海藻的能源計(jì)劃項(xiàng)目，利用馬尾藻生產(chǎn)汽車用乙醇。預(yù)計(jì)到2020年，栽培面積將達(dá)1萬(wàn)平方公里，每年可收獲6500噸干藻，可以生產(chǎn)約200萬(wàn)升燃料乙醇，相當(dāng)于現(xiàn)有日本汽車油耗量的三分之一。

今年，我國(guó)微藻能源方向首個(gè)國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃（“973計(jì)劃”）項(xiàng)目“微藻能源規(guī)模化制備的科學(xué)基礎(chǔ)”，已經(jīng)正式啟動(dòng)。該項(xiàng)目將以推動(dòng)微藻能源規(guī)?；苽渲泻诵募夹g(shù)的重大突破為目標(biāo)，提高微藻能源規(guī)?；苽湎到y(tǒng)中各單元的效率為主線，研究從藻種選育到微藻能源規(guī)?；苽湎到y(tǒng)構(gòu)建過程中亟待解決的生物學(xué)及工程學(xué)方面的關(guān)鍵科學(xué)問題。[1]

3 、海藻作為生物燃油原料的優(yōu)點(diǎn)

海藻主要包括微藻和大型海藻，海藻的種植可以利用海洋、鹽堿地等不適合糧食作物生產(chǎn)的空間進(jìn)行生產(chǎn)，這樣避免了傳統(tǒng)生物質(zhì)能對(duì)農(nóng)業(yè)資源的需求。各國(guó)研究機(jī)構(gòu)都在運(yùn)用現(xiàn)代生物技術(shù)開發(fā)海洋工程微藻，因?yàn)楹Ｑ笪⒃灞旧砭邆湟韵绿卣?。一是光合效率高，生長(zhǎng)速度快。生長(zhǎng)周期短、繁殖快。二是微藻個(gè)體小、木素含量低，易粉碎干燥，生產(chǎn)液體燃料所需處理工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本較低。三是微藻內(nèi)大量積累脂質(zhì)，因而可以大量生產(chǎn)生物燃料。四是微藻在生長(zhǎng)過程中又可以消耗大量的二氧化碳，能緩解溫室氣體的排放。五是綜合利用價(jià)值較高。微藻在制備生物燃油的同時(shí)可以開發(fā)蝦青素、活性蛋白、不飽和脂肪酸、天然色素、生物肥料等高值產(chǎn)品，以降低微藻產(chǎn)油的成本。[2]

4、我國(guó)海藻養(yǎng)殖優(yōu)勢(shì)和存在問題分析

目前，我國(guó)擁有世界上最大規(guī)模的海藻生產(chǎn)基地，不論是產(chǎn)業(yè)規(guī)模，還是出口貿(mào)易，在世界上都占有舉足輕重的地位。我國(guó)海藻養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展較早，并成功的掌握了紫菜、海帶等海藻大規(guī)模培養(yǎng)的關(guān)鍵技術(shù)。在螺旋藻和小球藻等微藻的藻種選育、規(guī)模培養(yǎng)和產(chǎn)業(yè)化方面取得了大量技術(shù)成果，某些技術(shù)已經(jīng)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

與國(guó)際上其他國(guó)家相比，我國(guó)在推動(dòng)藻類能源規(guī)?；苽浼夹g(shù)上有一定優(yōu)勢(shì)，主要表現(xiàn)為以下幾點(diǎn)：一是我國(guó)擁有一定的高水平技術(shù)人員和技術(shù)儲(chǔ)備，并在人力成本方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。二是海藻分類區(qū)系、藻種選育和基因工程等領(lǐng)域具備較強(qiáng)的科研力量。三是我國(guó)海洋環(huán)境富營(yíng)養(yǎng)化和赤潮比較嚴(yán)重,可以通過大規(guī)模海藻栽培實(shí)現(xiàn)對(duì)海洋的生態(tài)修復(fù)。四是我國(guó)在海洋資源方面擁有明顯的區(qū)位及環(huán)境優(yōu)勢(shì)。[3]

我國(guó)在海藻能源開發(fā)方面有很多不足之處，概括起來(lái)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一是海藻的燃料轉(zhuǎn)化技術(shù)研究投入不足，發(fā)展相對(duì)滯后。二是實(shí)現(xiàn)封閉式光生物反應(yīng)器的規(guī)?；a(chǎn)方面技術(shù)落后。三是我國(guó)海藻的栽培局限于近海小規(guī)模的試驗(yàn)場(chǎng)，試驗(yàn)項(xiàng)目的投入在技術(shù)和資金方面與發(fā)達(dá)國(guó)家相比明顯不足。

5、海洋生物質(zhì)能源發(fā)展趨勢(shì)的必然性

5、1 發(fā)展海洋生物質(zhì)燃料可以滿足國(guó)家戰(zhàn)略需求

我國(guó)1993年開始成為石油凈進(jìn)口國(guó)，能源安全已成為國(guó)家安全戰(zhàn)略中最重要的一環(huán)，能源發(fā)展方向不但決定著能源安全，甚至影響到國(guó)家安全。同時(shí)，新能源工業(yè)必然要成為未來(lái)能源工業(yè)的制高點(diǎn)，誰(shuí)有更大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，誰(shuí)就有更多的話語(yǔ)權(quán)。

目前，隨著全球氣候惡化，國(guó)際上很多領(lǐng)域?qū)μ寂欧胖笜?biāo)提出越來(lái)越明確的要求。在航空領(lǐng)域，歐盟去年公布自2012年起對(duì)所有抵達(dá)或離開歐盟國(guó)家的商業(yè)航班實(shí)施碳排放權(quán)配額制度。作為應(yīng)對(duì)策略，德國(guó)開始試飛生物燃油的客機(jī)，在6個(gè)月試驗(yàn)期間，這架空客A321型客機(jī)預(yù)計(jì)減排二氧化碳1500噸。如果仍然使用傳統(tǒng)燃料，我國(guó)民航業(yè)為購(gòu)買碳排放權(quán)僅2012年一年需向歐盟支付8億元人民幣。[4]

另外，根據(jù)專門機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)和預(yù)言，按照目前的發(fā)展速度，不久的將來(lái)碳交易將發(fā)展成為全球規(guī)模最大的商品交易市場(chǎng)。種種跡象證明，無(wú)論是出于環(huán)境效益，還是經(jīng)濟(jì)效益，海洋生物質(zhì)燃料的發(fā)展都已經(jīng)刻不容緩。

5.2 利用海藻發(fā)展生物燃料在技術(shù)上可行

2006年全球研發(fā)海藻生物燃料的企業(yè)大約有4家，到2008年已超過50家，我國(guó)目前從事海藻生物柴油研發(fā)的企業(yè)已有5家。2009年6月，《美國(guó)生物燃料月刊》預(yù)測(cè)分析認(rèn)為，到2014年，海藻生物柴油將達(dá)到6.13億升的生產(chǎn)能力，每升的批發(fā)價(jià)格約為0.34美元?！渡锶剂衔恼吩u(píng)論認(rèn)為，從理論上看，海藻生物柴油的成本會(huì)像過去預(yù)計(jì)電腦的市場(chǎng)成本一樣，很快會(huì)降下來(lái)。

6關(guān)于發(fā)展海洋藻類生物質(zhì)能的幾點(diǎn)建議

結(jié)合實(shí)際情況，就我國(guó)發(fā)展海洋藻類生物質(zhì)能研究領(lǐng)域的資源配置及研究重點(diǎn)提出以下幾點(diǎn)建議。一是從國(guó)家層面上設(shè)計(jì)和制定系統(tǒng)的科技發(fā)展路線圖。二是明確關(guān)鍵科技問題，開展有針對(duì)性的技術(shù)攻關(guān)。三是開展海洋藻類基礎(chǔ)生物學(xué)的研究。四是加快開展具有共性的關(guān)鍵技術(shù)研究的步伐，突破海洋生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)化的技術(shù)瓶頸。五是建立健全海藻環(huán)境保護(hù)和海藻資源合理有序開發(fā)的有關(guān)法律法規(guī)，制定海藻能源產(chǎn)品的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)扶持政策，保證海洋生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)得到健康持續(xù)的發(fā)展。[5]

第5篇：生物柴油的制備技術(shù)范文

很少有人預(yù)測(cè)到，2007年的油價(jià)會(huì)兇猛到這種程度：11月7日，紐約商品交易所12月交貨的原油期貨價(jià)格盤中一度突破每桶98美元大關(guān)；收盤時(shí)雖略微回落，但突破三位數(shù)已成為現(xiàn)實(shí)可能。

中國(guó)成品油價(jià)也在悄然上調(diào)。國(guó)家發(fā)改委發(fā)出通知，汽油、柴油和航空煤油價(jià)格均自11月1日零時(shí)起每噸各提高500元。消息一出，各大航空公司燃油附加費(fèi)應(yīng)聲而漲。

然而，高油價(jià)也并不總是意味著壞消息，尤其對(duì)于新興的傳統(tǒng)能源替代者，如生物柴油行業(yè)。

10月29日至31日，在海南省?？谑校粋€(gè)由聯(lián)合國(guó)開發(fā)計(jì)劃署（UNDP）駐華代表處、國(guó)家發(fā)改委能源研究所、中國(guó)可再生能源學(xué)會(huì)、綠色能源減貧項(xiàng)目辦等主辦的國(guó)際性會(huì)議，吸引了來(lái)自20余個(gè)國(guó)家的300多名政府官員、學(xué)者以及企業(yè)界人士參與。

會(huì)議的焦點(diǎn)，是一種可以用來(lái)制備生物柴油的能源植物――小桐子。

自2006年底，國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)叫停新增糧食制備燃料乙醇項(xiàng)目之后，不少投資者乃至政策制定者，就紛紛把目光轉(zhuǎn)向非糧食作物生產(chǎn)生物乙醇以及生物柴油上。

瘋狂“麻瘋樹”

俗名“麻瘋樹”的小桐子樹，屬熱帶植物，種子含油量高達(dá)30%－60%。

這種樹可在干旱貧瘠的土地或荒山上生長(zhǎng)，無(wú)需占用林地與糧田;加上畝產(chǎn)高，豐產(chǎn)期更可達(dá)20年至30年，所以成本相對(duì)低廉。這種被業(yè)內(nèi)稱為“柴油樹”的植物，理所當(dāng)然成為新一輪“生物柴油夢(mèng)”的主角之一。

小桐子樹原產(chǎn)于拉丁美洲，但四川大學(xué)生命科學(xué)院院長(zhǎng)陳放告訴《財(cái)經(jīng)》記者，中國(guó)是世界上最早對(duì)小桐子展開系統(tǒng)研究的國(guó)家之一。

如四川大學(xué)、四川省林業(yè)科學(xué)研究院，以及云南省的林業(yè)科研院所等，早在20余年前就從能源開發(fā)的角度，率先開展小桐子樹的栽培與研究。

遺憾的是，在當(dāng)時(shí)的大環(huán)境下，這一產(chǎn)業(yè)并未得到投資者以及政府決策層的重視。直到近年，印度、印尼、馬來(lái)西亞等國(guó)在小桐子生物柴油上的嘗試取得成功后，中國(guó)國(guó)內(nèi)才掀起了新一輪熱潮。

2005年，四川省長(zhǎng)江造林局曾與四川大學(xué)、四川林科院聯(lián)合研究，選育出“高油1號(hào)”和“高毒1號(hào)”兩個(gè)小桐子優(yōu)良品種，并建立了新品種繁育和栽培示范基地。

同年，還建成了年產(chǎn)200噸小桐子生物柴油混合燃料的中試車間，生產(chǎn)出B-15混合柴油（以15%比例的植物油摻與85%的柴油），順利通過了1.5萬(wàn)公里柴油機(jī)行車試驗(yàn)。采用微乳化復(fù)合添加劑合成的B-20型小桐子生物柴油，也在成都市公共交通公司的柴油公交汽車上試運(yùn)行成功。

除了四川，其他在自然條件上適合種植這種植物的云南、海南、貴州等地，也紛紛在科研院所的主導(dǎo)下，展開了一些小規(guī)模的種植與煉油生產(chǎn)。

更重要的是，自2006年以來(lái)， 產(chǎn)業(yè)化的浪潮紛至沓來(lái)。

目前，美國(guó)貝克（BECOO）公司及英國(guó)陽(yáng)光科技集團(tuán)分別在四川省攀枝花市及云南省紅河州投資，建設(shè)小桐子樹種植基地。

貝克公司更是雄心勃勃地表示，打算在未來(lái)十年內(nèi)，陸續(xù)投入16億美元－20億美元，在攀枝花建設(shè)全球最大的生物柴油原料種植基地，包括20萬(wàn)公頃麻瘋樹基地以及40萬(wàn)噸級(jí)的生物柴油煉油廠。

之后，國(guó)內(nèi)三大石油巨頭也迅速跟進(jìn)。其中中石油（香港交易所代碼：0857，上海交易所代碼：601857），擬在南充煉油廠建設(shè)1萬(wàn)噸生物柴油中試項(xiàng)目，這一項(xiàng)目有望在2007年底完工。同時(shí)，該公司還計(jì)劃分三年在云南及四川投資，建成總面積為100萬(wàn)畝的小桐子樹基地。

中國(guó)海洋石油總公司除了有意與另外兩家投資者一起，耗資55億美元收購(gòu)印度尼西亞的生物燃料項(xiàng)目，還與攀枝花市政府簽訂了“攀西地區(qū)麻瘋樹生物柴油產(chǎn)業(yè)發(fā)展項(xiàng)目”。該項(xiàng)目計(jì)劃投資額為23.47億元，預(yù)計(jì)到2010年，建成50萬(wàn)畝小桐子樹種植基地，以及年產(chǎn)10萬(wàn)噸的生物柴油煉油基地。

此外，中國(guó)石油化工集團(tuán)公司，亦決定在攀枝花建一座年產(chǎn)10萬(wàn)噸的生物柴油煉油廠，以及40萬(wàn)畝－50萬(wàn)畝的配套小桐子樹基地。

據(jù)《財(cái)經(jīng)》記者了解，南方各省不少資金雄厚的大企業(yè)，亦紛紛成立能源開發(fā)下屬公司，試圖切入這一“綠金”產(chǎn)業(yè)。10月29日，在海南舉行的此次“小桐子產(chǎn)業(yè)發(fā)展國(guó)際研討會(huì)”開幕式上，記者注意到，就有不少來(lái)自美國(guó)、韓國(guó)、新加坡及國(guó)內(nèi)財(cái)團(tuán)的人士四處打聽及尋求合作伙伴。

在投資者熱潮涌動(dòng)的鼓舞下，幾乎所有適合這一熱帶作物生長(zhǎng)的省份，均制訂出一份頗具雄心的規(guī)劃。

例如，云南省提出在未來(lái)十年內(nèi)要種植1000萬(wàn)畝小桐子樹原料基地，實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)生物柴油100萬(wàn)噸；四川省僅攀枝花市，即提出五年內(nèi)建成300萬(wàn)畝小桐子樹原料基地和原料加工廠，十年內(nèi)通過擴(kuò)大規(guī)模及帶動(dòng)周邊地區(qū)，達(dá)到800萬(wàn)畝到1000萬(wàn)畝種植規(guī)模，并把攀枝花建成國(guó)家重點(diǎn)生物能源產(chǎn)業(yè)基地的目標(biāo)。

盯上小桐子樹的，除了產(chǎn)業(yè)界和地方政府，還有國(guó)際組織。

2006年11月，聯(lián)合國(guó)開發(fā)計(jì)劃署和科技部、商務(wù)部中國(guó)國(guó)際經(jīng)濟(jì)技術(shù)交流中心一起，發(fā)起了“中國(guó)綠色扶貧”項(xiàng)目。這項(xiàng)總預(yù)算為858.5萬(wàn)美元的項(xiàng)目，打算通過幫助生活在四川、貴州和云南三省交界的農(nóng)戶種植小桐子樹，進(jìn)而煉制生物柴油，以增加其勞動(dòng)收入，并改善當(dāng)?shù)卮嗳醯纳鷳B(tài)系統(tǒng)。

生物柴油路徑

中國(guó)生物柴油的生產(chǎn)，最早起源于植物油下腳料和潲水油。目前，2002年和2003年分別進(jìn)入這一市場(chǎng)的四川古杉油脂化學(xué)公司、福建卓越新能源發(fā)展有限公司，已經(jīng)各自擁有了年產(chǎn)生物柴油3萬(wàn)噸以及10萬(wàn)噸的能力。

成本低廉、可直接加入柴油機(jī)中使用，是這類生物柴油的優(yōu)勢(shì)。但原材料供應(yīng)不足，始終是制約兩公司發(fā)展的主要因素。

據(jù)悉，目前此類生物柴油配比前的生物燃料市場(chǎng)價(jià)約為每噸3500元，而普通柴油的最新批發(fā)價(jià)格則都已經(jīng)突破了每噸6000元關(guān)口。

生物柴油從研發(fā)階段走向大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化階段，是在2005年后。時(shí)值燃料乙醇風(fēng)光無(wú)限之際，生物柴油并未獲得太多關(guān)注。

不過，2006年3月，《中華人民共和國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展“十一五”規(guī)劃綱要》中，就首次明確提出了“擴(kuò)大生物質(zhì)固體成型燃料、燃料乙醇和生物柴油生產(chǎn)能力”。

除了小桐子樹，中國(guó)的學(xué)界及企業(yè)界也一度對(duì)以油菜籽為原料的生物柴油充滿憧憬。中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院一位專家曾經(jīng)表示，如果合理開發(fā)，中國(guó)的油菜籽“或可代替1.5個(gè)大慶油田”。

2006年前后，湖南、江蘇等許多地方，都曾掀起一股上馬油菜生產(chǎn)生物柴油項(xiàng)目的熱潮。

但是，這些項(xiàng)目并不符合中國(guó)政府關(guān)于生物能源開發(fā)“不與人爭(zhēng)糧，不與糧爭(zhēng)地”的大原則，因此也遭遇到與糧食燃料乙醇同樣的命運(yùn)。2007年9月19日召開的國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議就明確提出，中國(guó)將嚴(yán)控油菜轉(zhuǎn)化生物柴油項(xiàng)目。

此外，花椒樹、黃連木、油桐、烏桕等，也先后成為生物柴油產(chǎn)業(yè)開發(fā)的優(yōu)選對(duì)象。

但綜合考慮原料供應(yīng)、成本、含油量方面的因素，目前普遍的看法是，小桐子樹仍具有較大優(yōu)勢(shì)。小桐子樹能適應(yīng)各種荒山野地，每畝可年產(chǎn)生物柴油160公斤-180公斤。

業(yè)內(nèi)專家在接受《財(cái)經(jīng)》記者采訪時(shí)指出，隨著技術(shù)的進(jìn)步，最終產(chǎn)油量還有進(jìn)一步上升的空間。

在中國(guó)很多地方，小桐子樹是在2005年后才開始大規(guī)模栽種的。這些樹目前仍處于生長(zhǎng)期，市場(chǎng)上要用上由它提煉出的生物柴油，最少也要三年以后。不過，以小桐子油大約4000元/噸的預(yù)期售價(jià)為參考，除非國(guó)際油價(jià)屆時(shí)出現(xiàn)大幅下挫，否則與市場(chǎng)上的普通柴油相比，仍具一定的價(jià)格優(yōu)勢(shì)。

據(jù)《財(cái)經(jīng)》記者了解，目前中國(guó)已經(jīng)在建的小桐子樹基地約為60萬(wàn)畝－70萬(wàn)畝；但各地規(guī)則及擬建的基地，則已經(jīng)高達(dá)3000萬(wàn)畝；而在建及設(shè)計(jì)的生物柴油產(chǎn)能，包括花椒油、廢棄餐飲油等項(xiàng)目在內(nèi)，也已超過1000萬(wàn)噸。

冷熱之間

9月4日，國(guó)家發(fā)改委公布了《可再生能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》（下稱規(guī)劃）。規(guī)劃宣稱，到2010年，生物柴油年利用量將達(dá)到20萬(wàn)噸；2020年，生物柴油年利用量將進(jìn)一步達(dá)到200萬(wàn)噸。

一位不愿具名的專家在接受《財(cái)經(jīng)》記者采訪時(shí)，對(duì)這一規(guī)劃提出批評(píng)，認(rèn)為“過于保守”。因?yàn)榘凑者@一目標(biāo)，到2020年，中國(guó)生物柴油對(duì)傳統(tǒng)柴油的替代率還不到1%。

不過，從全球范圍來(lái)看，生物柴油作為一個(gè)尚在襁褓中的新興能源產(chǎn)業(yè)，各地的發(fā)展也并不均衡。

在沒有糧食安全問題、能耗較大及經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)國(guó)家，生物柴油已成為增長(zhǎng)最快的替代能源。

在歐洲，生物柴油已占成品油市場(chǎng)的5%以上；而根據(jù)歐盟理事會(huì)設(shè)定的目標(biāo)，在2010年，生物替代燃料所占比重要達(dá)到5.57%，到2020年達(dá)到20%左右。其中，德國(guó)從2004年1月1日起，已經(jīng)要求石油柴油中必須加5％的生物柴油。

根據(jù)美國(guó)國(guó)家生物柴油局預(yù)測(cè)，到2015年，美國(guó)生物柴油產(chǎn)能有可能達(dá)到每年185億加侖，相當(dāng)于每年可以替代美國(guó)5%的傳統(tǒng)柴油。法國(guó)、意大利和日本等國(guó)，目前生物柴油年產(chǎn)量都達(dá)到了接近100萬(wàn)噸的水平；瑞士則宣稱將種植10萬(wàn)公頃生物柴油植物，借此解決每年50%左右的石油供應(yīng)問題。

然而，值得注意的是，這些國(guó)家生產(chǎn)生物柴油所使用的原料，仍以玉米、大豆、菜籽及棕櫚為主，這些都是更優(yōu)于小桐子樹的油料作物。

因此，根本無(wú)法復(fù)制這種模式的中國(guó)，到底能在生物柴油方面走多快，沒有現(xiàn)成的坐標(biāo)系可以參考。

國(guó)家發(fā)改委能源研究所副主任任東明在接受《財(cái)經(jīng)》記者采訪時(shí)就表示，規(guī)劃設(shè)定的發(fā)展目標(biāo)，并非是因?yàn)楸Ｊ?，更多則是謹(jǐn)慎探討后得出的結(jié)論。

姑且不說玉米、大豆等過度消耗，可能引起糧食市場(chǎng)價(jià)格的巨大波動(dòng)，即使以德國(guó)利用油菜籽制備生物柴油為例，大面積種植也會(huì)破壞生物多樣性;大量施肥，長(zhǎng)此以往也會(huì)損害土壤環(huán)境。

在任東明看來(lái)，原材料供應(yīng)仍是制約中國(guó)生物柴油發(fā)展的最主要因素之一?！艾F(xiàn)在能源植物的栽種，總體來(lái)說都是小規(guī)模的、分散的，很難完成產(chǎn)能要求?！彼麑?duì)《財(cái)經(jīng)》記者表示。

據(jù)《財(cái)經(jīng)》記者了解，目前各地提出的總量約3000萬(wàn)畝的小桐子樹栽種基地計(jì)劃，也或多或少存在“盲動(dòng)”的成分。

“上至國(guó)家，下至地方，都還沒來(lái)得及對(duì)這些土地情況摸清家底。”四川大學(xué)生命科學(xué)院院長(zhǎng)陳放在接受《財(cái)經(jīng)》記者采訪時(shí)就提出了這樣的批評(píng)。

還有批評(píng)者指出，不少省份在提出“大干快上”新能源項(xiàng)目前，都并未經(jīng)過科學(xué)的示范和產(chǎn)業(yè)的帶動(dòng)，屬于典型的“路線”。

在持續(xù)多年植樹造林和封山育林后，目前中國(guó)荒山野地總量已日益減少，3000萬(wàn)畝的規(guī)模將如何達(dá)成？是否將以砍伐部分林地，或者大量使用撂荒地為代價(jià)？這些都需要給予進(jìn)一步關(guān)注。

陳放個(gè)人的估計(jì)是，目前中國(guó)真正適宜小桐子栽種，且能不與林、與糧等爭(zhēng)地的，應(yīng)該只有1700萬(wàn)畝左右，遠(yuǎn)小于目前3000萬(wàn)畝的規(guī)劃總量。

10月30日，《財(cái)經(jīng)》記者在海南一處小桐子種植基地看到，當(dāng)?shù)仄髽I(yè)所租用的1500畝土地名為荒山，實(shí)則為水庫(kù)邊的良田，是當(dāng)?shù)剞r(nóng)民因外出務(wù)工或不愿務(wù)農(nóng)而留下的“撂荒地”。據(jù)介紹，該企業(yè)計(jì)劃用未來(lái)兩年的時(shí)間，種植小桐子樹5萬(wàn)畝－10萬(wàn)畝，所租用的均為類似土地，且租期長(zhǎng)達(dá)30年。

第6篇：生物柴油的制備技術(shù)范文

[關(guān)鍵詞] 生物柴油；可再生；社會(huì)效益；環(huán)境效益；經(jīng)濟(jì)效益

[中圖分類號(hào)] [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A

隨著河南經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人口的增長(zhǎng)和人民生活水平的提高，能源短缺、溫室效應(yīng)、環(huán)境污染等問題不斷出現(xiàn)，河南迫切需要發(fā)展清潔、多元化能源體系，特別是可再生能源的開發(fā)與利用。而生物柴油是繼燃料乙醇后第二個(gè)可以得到大規(guī)模推廣應(yīng)用的清潔的可再生能源產(chǎn)品。大力發(fā)展生物柴油不僅是緩解河南能源壓力的重大戰(zhàn)略措施之一，還可促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展，有利于調(diào)整農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)，增加農(nóng)民收入，更有益于保護(hù)生態(tài)環(huán)境。大力發(fā)展生物柴油還可推動(dòng)省內(nèi)汽車行業(yè)、醫(yī)藥、食品、化工等產(chǎn)業(yè)發(fā)展，達(dá)到“以點(diǎn)帶面”的功效。

1 概述

1.1 生物柴油定義

生物柴油俗稱陽(yáng)光燃料，是一種長(zhǎng)鏈脂肪酸單烷基脂，是以動(dòng)植物油脂、各種廢棄油脂及微生物油脂等為原料，與短鏈醇（如甲醇、乙醇）經(jīng)過轉(zhuǎn)脂反應(yīng)制備獲取，是一種含氧清潔燃料。生物柴油這一概念最早由德國(guó)工程師Dr.Rudolf Diesel于1985年提出，是指利用各種動(dòng)植物油脂為原料，與甲醇或乙醇等醇類物質(zhì)經(jīng)過交酯化反應(yīng)改性，使其最終變成可供內(nèi)燃機(jī)使用的一種燃料。

1.2 生物柴油的優(yōu)勢(shì)

與石化柴油相比，生物柴油具有以下無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。

1.2.1 具有優(yōu)良的環(huán)保特性。由于生物柴油中硫含量很低，使得二氧化硫和硫化物的排放降低，比石化柴油減少約30%（有催化劑時(shí)為70%）；生物柴油中不含對(duì)環(huán)境造成污染的芳香族烷烴，因而廢氣對(duì)人體損害低于石化柴油。檢測(cè)表明與石化柴油相比，使用生物柴油可降低90%的空氣毒性，降低94%的患癌率，生物柴油含氧量高，燃燒時(shí)排放的煙少。此外，生物柴油的生物降解性高，在自然條件下很快被微生物降解。

1.2.2 具有較好的低溫發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)性能，無(wú)需添加劑，冷濾點(diǎn)可達(dá)20 ℃。

1.2.3 較好的性能，延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命。發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命與油品的腐蝕性有很大的關(guān)系，油品的硫含量對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命影響很大，生物柴油的含硫量極微，使用生物柴油，柴油機(jī)的壽命會(huì)得到更好的保障。此外，生物柴油優(yōu)秀的性能使噴油泵、發(fā)動(dòng)機(jī)缸體和連桿的磨損率大大降低，延長(zhǎng)使用壽命。

1.2.4 具有較好的安全性能。閃點(diǎn)是衡量生物柴油在運(yùn)輸、儲(chǔ)存和使用過程中的安全性的重要指標(biāo)。生物柴油的碳鏈的平均長(zhǎng)度比石化柴油長(zhǎng)，閃點(diǎn)一般在100 ℃以上。由于閃點(diǎn)高，在運(yùn)輸、儲(chǔ)存和使用過程中安全性比較高。

1.2.5 具有良好的燃燒性能。十六烷值是衡量柴油點(diǎn)火性能、影響柴油燃燒特性的參數(shù)。生物柴油燃燒性好，燃燒殘留物呈微酸性，可使催化劑和發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油的使用壽命延長(zhǎng)。

1.2.6 具有可再生性，可作為石油產(chǎn)品的替代品。生物柴油與石油、煤等礦物能源不同，生物柴油的生產(chǎn)、加工、消費(fèi)是一個(gè)有機(jī)的循環(huán)過程。生物柴油的原料植物通過光合作用能把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為生物能儲(chǔ)存起來(lái)，通過加工制成生物柴油，生物柴油經(jīng)過人的使用，其中的碳以二氧化碳的形式回到大氣中去，作為下次光合作用的原料。生物柴油的可再生性可以解決一些化石能源枯竭而引起的能源危機(jī)，保證能源安全。

1.2.7 兼容性、調(diào)和性好。無(wú)需改動(dòng)柴油機(jī)，便可直接添加使用，且生物柴油以一定比例與石化柴油調(diào)和使用，可降低油耗，提高柴油機(jī)的動(dòng)力性能，并大大降低尾氣的排放量，同時(shí)無(wú)需增加儲(chǔ)存設(shè)備及對(duì)人員進(jìn)行特殊技術(shù)訓(xùn)練。

1.2.8 含水量高。有助于降低燃料的黏度，提高穩(wěn)定性。

2 發(fā)展生物柴油帶來(lái)的社會(huì)效益

2.1 緩解河南省一部分能源壓力

從《河南省能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃（2012―2030年）》可知“今后一段時(shí)期是河南省加快建設(shè)中原經(jīng)濟(jì)區(qū)、全面建成小康社會(huì)、實(shí)現(xiàn)中原崛起河南振興，為21世紀(jì)中葉與全國(guó)同步基本實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化奠定基礎(chǔ)的關(guān)鍵時(shí)期，但河南省仍將處于工業(yè)化、城鎮(zhèn)化加快發(fā)展階段，能源需求持續(xù)增長(zhǎng)，能源供應(yīng)保障任務(wù)更加艱巨，常規(guī)油氣資源趨于枯竭，省內(nèi)化石能源產(chǎn)能提升難度較大，煤炭、石油、天然氣調(diào)入量逐年增加，對(duì)省外能源依存度持續(xù)攀升。資源約束日益加劇推動(dòng)能源價(jià)格總體持續(xù)上升，河南省經(jīng)濟(jì)發(fā)展質(zhì)量和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)層次總體不高，對(duì)能源價(jià)格承受力較低，保障能源供應(yīng)面臨更大困難”。發(fā)展立足于河南省原料大規(guī)模生產(chǎn)替代液體燃料―生物柴油，能緩解河南省的一部分的能源壓力，對(duì)河南省經(jīng)濟(jì)發(fā)展也具有重要的戰(zhàn)略意義。

2.2 調(diào)整農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)，促進(jìn)油料林業(yè)發(fā)展

河南省糧食生產(chǎn)能力過剩，而將糧食轉(zhuǎn)化成生物能源的效率和效益較低，河南省可以通過調(diào)整農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)，將一小部分及不適宜種植糧食的荒山、荒坡及水土流失和沙化嚴(yán)重的地方發(fā)展成生物柴油的原料基地，種植油料作物。發(fā)展生物柴油可以改變單一的“農(nóng)產(chǎn)品―加工―食品”模式，開辟“農(nóng)產(chǎn)品―加工―工業(yè)品”的發(fā)展新模式，所得油品可以減輕河南省油品需求的壓力，也可以緩解農(nóng)民“賣糧難”“賣果難”的問題。隨著汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和石油資源的日益枯竭，市場(chǎng)對(duì)生物柴油的要求量會(huì)越來(lái)越大，不會(huì)存在產(chǎn)品沒有銷路的問題，另外發(fā)展生物柴油必將刺激油料林業(yè)的發(fā)展，也防止了水土流失和沙化現(xiàn)象。

2.3 轉(zhuǎn)化餐飲廢油，保障人民身體健康

河南省人口較多，每年消耗大量的植物油，各城市餐飲業(yè)產(chǎn)生很多地溝油，許多不法商人從下水道和泔水中提取垃圾油并當(dāng)做食用油銷售，這種垃圾油很不衛(wèi)生，過氧化值、酸值、水分、細(xì)菌嚴(yán)重超標(biāo)，屬非食用油。一旦食用，將會(huì)破壞白血球和腸道黏膜，引起食物中毒，甚至致癌。為了保障人民身體健康及保護(hù)環(huán)境不受污染，我國(guó)不少城市已經(jīng)利用垃圾油生產(chǎn)生物柴油，山東濰坊金鑫達(dá)生物化工有限公司利用自主研發(fā)的生物能源技術(shù)以每天濰坊市區(qū)內(nèi)200噸剩飯剩菜和150噸地溝油為原料，每年生產(chǎn)生物柴油4萬(wàn)多噸，這些剩飯剩菜生產(chǎn)完生物柴油還可以用于沼氣發(fā)電，沼渣還能生產(chǎn)成無(wú)公害生物肥，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)餐廚廢棄物的全部資源化利用。因此，河南省應(yīng)大量收集餐飲費(fèi)油用于生產(chǎn)生物柴油，變廢為寶，保障人民身體健康。

2.2 發(fā)展生物柴油帶來(lái)的環(huán)境效益

生物柴油是以生物質(zhì)為原料生產(chǎn)的可再生能源，發(fā)展生物柴油帶來(lái)的環(huán)境效益體現(xiàn)在生產(chǎn)過程、燃燒過程、運(yùn)輸過程的各個(gè)層面，主要有以下4個(gè)方面：

2.2.1 生物柴油來(lái)源于再生能源，增加生物柴油的生產(chǎn)，可減少石化能源的開采和消耗，從而減少對(duì)地球生態(tài)環(huán)境的破壞。

2.2.2 生物柴油硫含量低，其大量生產(chǎn)和使用將減少酸雨形成的環(huán)境災(zāi)害。生物柴油燃燒所排放的二氧化碳遠(yuǎn)低于植物生長(zhǎng)過程中所吸收的二氧化碳。因此，使用生物柴油會(huì)大大降低二氧化碳的排放和溫室氣體的積累，緩解并從根本上解決了溫室效應(yīng)，對(duì)于保護(hù)自然環(huán)境，維護(hù)生態(tài)平衡而言，生物柴油是一種可再生的綠色環(huán)保型新能源。

2.2.3 發(fā)展生物柴油產(chǎn)業(yè)，將增加陸地土地植被覆蓋率，使土地中不適宜種植糧食的荒山、荒坡及水土流失和沙化嚴(yán)重的土地也得以利用，對(duì)減少水體流失、調(diào)節(jié)大氣環(huán)境氣候等方面具有生態(tài)調(diào)節(jié)功能。

2.2.4 生物柴油不易揮發(fā)，很容易生物降解。如生產(chǎn)和使用過程中發(fā)生泄漏，不會(huì)污染地面和水體，屬于環(huán)境友好型能源產(chǎn)品。

2.3 發(fā)展生物柴油帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益

2.3.1 增加農(nóng)民收入，開辟鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)財(cái)源

生物柴油生產(chǎn)是以油料作物為主，因此適合油菜生長(zhǎng)地區(qū)可大量種植油菜或其他農(nóng)作物，適合種植樹木果子的地區(qū)可大量種植這些能成為生物柴油生產(chǎn)原料的植物，這無(wú)疑會(huì)給農(nóng)民增加收入。同時(shí)，提高副產(chǎn)品的利用率也會(huì)帶給農(nóng)民可觀的收入。如榨油時(shí)產(chǎn)生的油渣、棉花種植產(chǎn)生的棉籽、修剪茶樹被剪掉的茶籽等。這些原料以往產(chǎn)生很小的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)還有植物原料能量密度低、收集和運(yùn)輸成本高、生產(chǎn)規(guī)模不可能很大、回收分散的餐飲廢油等問題。因此，鄉(xiāng)鎮(zhèn)民營(yíng)企業(yè)機(jī)制靈活，很適合從事這項(xiàng)產(chǎn)業(yè)。他們可以收集原料榨出油后送往生物柴油廠，可以降低運(yùn)輸原料成本。由此可見，生物柴油產(chǎn)業(yè)將為河南省鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)開辟?gòu)V闊的財(cái)源。

2.3.2 增加更多就業(yè)機(jī)會(huì)

河南省應(yīng)在不宜種植糧食作物的地區(qū)大面積營(yíng)建造生物柴油資源林，提供廉價(jià)的油原料，榨出的油用于生產(chǎn)生物柴油，必將促進(jìn)河南省經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，也帶給人民更多的就業(yè)機(jī)會(huì)。

2.3.3 生物柴油的高值化使企業(yè)獲利更大

企業(yè)生產(chǎn)出來(lái)的生物柴油可直接銷售。生物柴油中的脂肪酸甲酯粗品經(jīng)精制提純后，可用于工業(yè)溶劑、表面活性劑、工業(yè)化學(xué)品、農(nóng)業(yè)化學(xué)品等，而脂肪酸甲酯通過化學(xué)方法或生物方法的加工，可生產(chǎn)鏈烷醇酰胺、甲酯磺酸鹽、脂肪醇等生物基產(chǎn)品的銷售，而且生產(chǎn)生物柴油得到的副產(chǎn)物甘油經(jīng)精制提純后是一種用途廣泛的化學(xué)品，在食品、化妝品、醫(yī)藥、化工、紡織、煙草等領(lǐng)域都有著相當(dāng)廣泛的應(yīng)用，而且范圍正在不斷延伸和擴(kuò)展。

3 結(jié)論

生物柴油是典型的“綠色能源”，具有可再生、清潔和安全三大優(yōu)勢(shì)。它的顯著特點(diǎn)在于資源和環(huán)境的雙贏，能夠促使社會(huì)、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)效益和諧統(tǒng)一，被國(guó)際可再生能源界譽(yù)為最具發(fā)展前景的替代產(chǎn)品。河南省在《河南省中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃（2012-2030）》中也說“能源是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，是河南省加快建設(shè)中原經(jīng)濟(jì)區(qū)、全面建成小康社會(huì)、實(shí)現(xiàn)富民強(qiáng)省和現(xiàn)代化的重要保障”，從而我們也可以看出，生物柴油有很多的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)河南省的人民、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)都有益處，所以河南應(yīng)大力發(fā)展生物柴油產(chǎn)業(yè)。

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第7篇：生物柴油的制備技術(shù)范文

摘 要：進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，能源危機(jī)逐步加重和新能源的開發(fā)等問題倍受世界各國(guó)所關(guān)注。隨著石油能源的日益減少和環(huán)境的不斷惡化，尋求對(duì)環(huán)境友好的新能源，走可持續(xù)發(fā)展道路已引起各國(guó)的普遍重視。能源危機(jī)加劇的趨勢(shì)迅速將生物能源推向前臺(tái)。開始扮演“后石油時(shí)代”的新角色～～過渡型配合能源。生物能源發(fā)展前景無(wú)限，世界各國(guó)紛紛加快產(chǎn)業(yè)步伐。因此，從生物中獲取能源的技術(shù)成為各國(guó)研究的重點(diǎn)。本文把生物燃料分為燃料乙醇和生物柴油兩部分來(lái)敘述，對(duì)其應(yīng)用前景作簡(jiǎn)要分析。

關(guān)鍵詞：生物燃料燃料乙醇生物柴油

一、燃料乙醇的應(yīng)用前景

將乙醇進(jìn)一步脫水再經(jīng)過不同形式的變性處理后，成為變性燃料乙醇。它不是一般的酒精，而是其加工產(chǎn)品，是可加入汽油中的品質(zhì)改善劑。車用乙醇汽油是在汽油中混合一定比例的變性燃料乙醇而形成的一種新型混合燃料，又稱汽油醇。乙醇的混合量為10.0%（體積分?jǐn)?shù)）。例如，在北美可使用5%―10%乙醇汽油，而交通工具的發(fā)動(dòng)機(jī)和燃油系統(tǒng)略加調(diào)整即可。另外，乙醇既可以與汽油混合使用，又可以作為特殊燃料用于專用發(fā)動(dòng)機(jī)。

燃料乙醇在20世紀(jì)初產(chǎn)生，因?yàn)槭偷拇笠?guī)模應(yīng)用而遭到淘汰。但是，由于農(nóng)作物生產(chǎn)過剩和石油危機(jī)爆發(fā)，促使人類重新應(yīng)用該技術(shù)。在人們近十幾年的研究、發(fā)展過程中，生物質(zhì)酶水解和發(fā)酵制取燃料乙醇的技術(shù)已經(jīng)取得了很大的進(jìn)步，工藝路線基本成熟，具備了大規(guī)模生產(chǎn)的條件，且生產(chǎn)成本也已經(jīng)降低50%以上。

例如，在20世紀(jì)80年代初，美國(guó)開始推廣車用乙醇汽油，美國(guó)的乙醇需求量估計(jì)為13億加侖（1美加侖=3.785L），約占全美汽油燃料消耗量的1%。巴西是世界上最大的甘蔗生產(chǎn)國(guó)，于1975年開始推行“國(guó)家乙醇生產(chǎn)計(jì)劃”，是世界上唯一不以純汽油作為汽車燃料的國(guó)家，到20世紀(jì)末使用純乙醇的汽車銷售量達(dá)450萬(wàn)輛。此外，德國(guó)、加拿大、新西蘭、瑞典、澳大利亞、印度尼西亞、菲律賓等也都對(duì)用谷物生產(chǎn)乙醇燃料十分重視，展開了各種各樣的開發(fā)研究工作。

1997年，世界范圍內(nèi)的低油價(jià)及乙醇汽油補(bǔ)貼的逐漸減少，減小了乙醇產(chǎn)品的盈利性，純乙醇車的銷售量幾乎降至為零。

總體來(lái)說，生物燃料乙醇是綠色的可再生能源，負(fù)面效應(yīng)可通過技術(shù)措施得到控制，發(fā)展生物燃料乙醇有益于保護(hù)環(huán)境和實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。美國(guó)政府有文件顯示，通過年產(chǎn)450萬(wàn)噸生物乙醇，可創(chuàng)造20多萬(wàn)個(gè)就業(yè)機(jī)會(huì)，每年為GDP增加農(nóng)村居民生活水平，帶動(dòng)農(nóng)村及周邊區(qū)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，為振興日益蕭條的美國(guó)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)揮了重要作用。在我國(guó)，通過發(fā)展生物燃料乙醇產(chǎn)業(yè)，千千萬(wàn)萬(wàn)的農(nóng)民將能增加收入，生活福利將得到提高，他們是最大的直接受益群體；產(chǎn)業(yè)發(fā)展將提供幾萬(wàn)到幾十萬(wàn)個(gè)新的就業(yè)機(jī)會(huì)，帶動(dòng)農(nóng)村及周邊區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展，增加國(guó)家及地方稅收，還將有助于建立有效的存糧調(diào)控體系并減輕國(guó)家解決存糧的巨大財(cái)政負(fù)擔(dān)?？傊?，發(fā)展以糧食為原料的生物燃料乙醇產(chǎn)業(yè)具有很好的經(jīng)濟(jì)效益，利國(guó)利民。

二、生物柴油應(yīng)用前景

生物柴油作為生物質(zhì)能源最重要的、可再生液體燃料之一，具有能量密度高、性能好、儲(chǔ)存安全、抗爆性好、燃燒充分等優(yōu)點(diǎn)，是最具發(fā)展?jié)摿Φ拇笞谏锘后w燃料。特別是我國(guó)作為油料，尤其是柴油消耗大戶，各種類型的民用、軍用艦船及地面用油裝備廣泛使用各種牌號(hào)的柴油。因此，在我國(guó)推廣應(yīng)用生物柴油，對(duì)于我國(guó)石油行業(yè)的發(fā)展建設(shè)和綜合實(shí)力的增強(qiáng)也具有十分重大的現(xiàn)實(shí)意義，必將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

通過對(duì)生物柴油結(jié)構(gòu)組成的分析及與普通石化柴油的比較不難發(fā)現(xiàn)生物柴油具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）較好的低溫啟動(dòng)性能

十六烷值高的柴油，發(fā)火性能好，啟動(dòng)時(shí)在氣缸內(nèi)溫度較低的情況下也能發(fā)生自燃。所以十六烷值高的柴油，啟動(dòng)性能較好。在試驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)，在無(wú)添加劑的情況下，其自身的冷濾點(diǎn)可以達(dá)到一20℃。

（2）較好的性

生物柴油具有較高的運(yùn)動(dòng)粘度，在不影響燃油霧化的情況下，更容易在氣缸內(nèi)壁形成一層油膜，從而提高運(yùn)動(dòng)機(jī)件的性能，降低噴油泵、發(fā)動(dòng)機(jī)泵和連桿的磨損率，延長(zhǎng)使用壽命。

（3）較好的安全性

生物柴油的閃點(diǎn)在110℃以上，而石化柴油的閃點(diǎn)一般不超過60℃ 。所以，生物柴油在運(yùn)輸、儲(chǔ)存和使用過程中比石化柴油具有更高的安全性。

（4）良好的燃燒性

由于生物柴油分子本身含氧，所以在燃燒過程中對(duì)外部氧的需求量比石化柴油少，因此，在發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量不變的前提下，可以向氣缸內(nèi)噴入更多的生物柴油，以抵消因生物柴油熱值低于石化柴油而導(dǎo)致的功率下降，使柴油機(jī)的動(dòng)力性能基本保持與使用石化柴油時(shí)的水平相同。根據(jù)對(duì)生物柴油和石化柴油的對(duì)照性試驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)在不同的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速條件下，生物柴油的熱效率比石化柴油的熱效率高5%～8%，兩者在發(fā)動(dòng)機(jī)功率上并沒有太大的差異。

（5）具有可再生性

作為可再生能源，與石油不同，生物柴油可以通過農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生物科學(xué)家的努力，使其供應(yīng)量不會(huì)枯竭。

（6）具有良好的環(huán)保性能

主要表現(xiàn)在生物柴油中含硫量比較低，使得二氧化硫和硫化物的排放量低，可以減少約30%(有催化劑時(shí)為70%)；生物柴油中不含對(duì)環(huán)境會(huì)造成污染的芳香族烷烴，因而廢氣對(duì)人體損害低于石化柴油。檢測(cè)表明，與普通石化柴油相比，使用生物柴油可降低90%的空氣毒性，降低94%的致癌率；由于生物柴油含氧量高，使其燃燒時(shí)排煙少，一氧化碳的排放與石化柴油相比減少約10%(有催化劑時(shí)為95%)；生物柴油的生物降解性也比較高。

1993年我國(guó)成為石油凈進(jìn)口國(guó)以來(lái)，石油進(jìn)口量以每年4%的速度增長(zhǎng)，我國(guó)石油對(duì)外依存度從1995年的7.6%增長(zhǎng)到2000年的33.8%。2003年我國(guó)進(jìn)口9100萬(wàn)噸原油，比2002年增長(zhǎng)31%。我國(guó)對(duì)柴油的需求量相當(dāng)大，是目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用最廣泛的油料，但是隨著用量的進(jìn)一步擴(kuò)大和石化柴油本身的不可再生性，使得人們不可能無(wú)限制的使用。因此，發(fā)展生物柴油這種可替代能源是解決問題的有效辦法。就我國(guó)的情況來(lái)看，國(guó)內(nèi)的能源市場(chǎng)還沒有很好地與世界市場(chǎng)融合，還受著政府有關(guān)政策的約束。我國(guó)消費(fèi)者所受到的保護(hù)比現(xiàn)代工業(yè)國(guó)家的消費(fèi)者要多，因此對(duì)于世界石油市場(chǎng)價(jià)格突變的防御能力較強(qiáng)，但是作為一個(gè)國(guó)家整體受進(jìn)口石油成本的影響并不比別的國(guó)家少。以當(dāng)前的進(jìn)口水平計(jì)，國(guó)際市場(chǎng)每單位石油上漲1美元會(huì)導(dǎo)致我國(guó)每年的石油進(jìn)口成本新增10億美元。因石油價(jià)格上漲，我國(guó)2005年比2004年多花了150億美元用于石油進(jìn)口。嚴(yán)峻的形勢(shì)要求我們大力推廣生物柴油技術(shù)，以滿足市場(chǎng)需求，同時(shí)為環(huán)保事業(yè)做出貢獻(xiàn)。

在本文中，我們可以了解到，目前世界各國(guó)都在努力發(fā)展生物柴油和燃料乙醇，并取得了很大的成績(jī)，但是仍然面臨生產(chǎn)成本過高、原料來(lái)源不穩(wěn)定、市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)大、關(guān)鍵技術(shù)瓶頸等難題。而且我國(guó)纖維素原料的催化技術(shù)及生物柴油的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)都還不完善。生物質(zhì)能源開發(fā)利用還有很長(zhǎng)的路要走。

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第8篇：生物柴油的制備技術(shù)范文

由于石油能源資源有限，隨著世界工業(yè)的快速發(fā)展，能源消耗急劇增長(zhǎng)，導(dǎo)致石油價(jià)格不斷上漲、全世界都面臨著能源安全的問題。石油能源按目前的使用和開采速度，50年內(nèi)世界石油資源將有可能耗盡。同時(shí)，隨著現(xiàn)代社會(huì)人們環(huán)境保護(hù)意識(shí)的不斷增強(qiáng)，人們逐漸認(rèn)識(shí)到汽車尾氣排放所造成的空氣污染是造成城市“光化學(xué)煙霧”污染頻繁出現(xiàn)以及現(xiàn)代人類許多重大疾病的主要原因。因此，尋求資源豐富、環(huán)境友好和經(jīng)濟(jì)可行的大宗代用燃料已成為人類亟待解決的重大問題。

目前，已經(jīng)開發(fā)的代用燃料可分為非含氧代用燃料和含氧代用燃料兩大類，前者如天然氣、液化石油氣及氫能源等，后者包括二甲醚、醇類燃料及生物燃料等。這些燃料中，雖然天然氣、液化石油氣、氫均早已投入使用，但由于使用機(jī)械的內(nèi)部構(gòu)造以及燃料的補(bǔ)給及貯存等方面的問題，使得它們的應(yīng)用范圍受到很大的限制；二甲醚作為汽油的替代品，可以由一碳原料(如甲醇)直接合成，是一種很有發(fā)展前途的產(chǎn)品；醇類燃料如乙醇等也主要用作汽油的替代品種而使用，但成本較高；生物燃料主要用作柴油的替代品。

生物燃料主要是指由植物中獲取的燃料，還包括從其他可再生資源如動(dòng)物脂肪和已經(jīng)使用過的油和脂肪中提煉獲取的燃料。其中植物油分子一般由14—18個(gè)碳的鏈組成，與柴油分子的組成相似。植物油的性質(zhì)與普通柴油相當(dāng)接近，尤其是植物油的有些性質(zhì)如冷濾點(diǎn)、閃點(diǎn)、十六烷值、硫含量、氧含量及生物可降解性等都優(yōu)于普通柴油。植物油的含氧為10%—11%，尾氣排放低，具有優(yōu)異的環(huán)保特性。另外，植物的生長(zhǎng)期遠(yuǎn)短于石油的生成期，植物可人工種植，且生長(zhǎng)過程中吸收CO2，對(duì)減少大氣中的CO2有深遠(yuǎn)意義。

但植物油單獨(dú)用作柴油機(jī)燃料時(shí)，因粘度較大、有些植物油的凝點(diǎn)和冷濾點(diǎn)較高，如棕桐油的凝點(diǎn)達(dá)40℃以上，故冷啟動(dòng)較困難；植物油的熱值較低，因此發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能有所下降。另外，植物油中不飽和脂肪酸非常多，容易形成結(jié)膠，堵塞油路；不完全燃燒的殘余物沉積在燃燒室，并使活塞環(huán)粘結(jié)、噴油器結(jié)焦，影響柴油機(jī)的使用壽命。此外，從噴油器噴出的植物油油滴比噴出的柴油滴徑大得多，導(dǎo)致氣缸內(nèi)混合氣的形成質(zhì)量較差，未燃燒的燃料噴到氣缸壁后容易流入曲軸箱，引起油變質(zhì)。植物油的排氣煙度與柴油差別不大，在高負(fù)荷時(shí)比柴油低，排氣中氣態(tài)污染物隨著植物油及機(jī)型不同會(huì)有所變化。因此植物油一般不能直接應(yīng)用于內(nèi)燃機(jī)，必須經(jīng)過改性處理。

比較常見的改性方法有下列4種：①直接混合法：將天然油脂與石油柴油、溶劑或醇類按不同比例直接混合后作發(fā)動(dòng)機(jī)燃料。②微乳液法：將動(dòng)植物油與甲醇、乙醇和1—丁醇等混合制成微乳液直接應(yīng)用。③高溫裂解法：在惰性氣流中將甘油三酯裂解成一系列混合物，包括烷烴、烯烴、二烯烴、芳烴和羧酸等。④酯交換法：利用甘油三酯與低級(jí)醇在催化劑作用下得到脂肪酸低級(jí)醇酯，即生物柴油，這是目前油脂改性的主要方法。

這4種方法中，混合法和微乳液法屬于物理法，高溫裂解法和酯交換法屬于化學(xué)法。使用物理法可以降低動(dòng)植物油脂的粘度，而且簡(jiǎn)單易行，但十六烷值不高，易變質(zhì)，油的高粘度和不揮發(fā)性可導(dǎo)致噴嘴不同程度的結(jié)焦、活塞環(huán)卡死和結(jié)炭、油污染等問題，不能長(zhǎng)時(shí)間應(yīng)用。高溫裂解法過程簡(jiǎn)單，沒有任何污染物產(chǎn)生，缺點(diǎn)是在高溫下進(jìn)行，需要催化劑，裂解設(shè)備昂貴，反應(yīng)很難控制，且當(dāng)裂解混合物中硫、水、沉淀物及銅片腐蝕值在規(guī)定范圍內(nèi)時(shí)，其灰分、炭渣和濁點(diǎn)就超出規(guī)定值。另外，高溫裂解法的產(chǎn)品中生物柴油的含量不高，大部分是生物汽油。酯交換法主要利用?；D(zhuǎn)移作用將高粘度的動(dòng)植物油脂轉(zhuǎn)化成低粘度的脂肪酸酯，使得天然油脂的分子量降低至原來(lái)的1／3，粘度降低8倍，與柴油接近，同時(shí)提高了燃料的揮發(fā)度，十六烷值達(dá)50?？梢宰鳛榈V物柴油的代用品直接使用。

2　生物柴油的概念

生物柴油這一概念最早由德國(guó)Rudolf Desel博士于1985年提出，并在1990年巴黎博覽會(huì)上展示了使用花生油作燃料的發(fā)動(dòng)機(jī)。生物柴油較系統(tǒng)的研究工作始于20世紀(jì)50年代末60年代初，在70年代的石油危機(jī)后得到了大力發(fā)展。

生物柴油的主要成分是高級(jí)脂肪酸的低級(jí)醇酯，即軟脂酸、硬脂酸、油酸、亞油酸等長(zhǎng)鏈飽和或不飽及脂肪酸同甲醇或乙醇等醇類物質(zhì)所形成的酯類化合物。

生物柴油基本不含硫和芳烴。生物柴油的十六烷值高達(dá)52.9，氧含量達(dá)10%-11%。與普通柴油相比，富氧燃燒對(duì)燃油完全燃燒有利，特別是在高負(fù)荷下、高燃料濃度區(qū)，可減少CO、SO2、碳?xì)浠衔?、多環(huán)苯類致癌物質(zhì)和“黑煙”等污染物排放；而高十六烷值，使得燃油著火性能好，滯燃期短，故未燃碳?xì)浜土呀馓細(xì)渚?，CO排放量降低；生物柴油有較好的發(fā)動(dòng)機(jī)低溫啟動(dòng)性能，無(wú)添加劑時(shí)冷凝點(diǎn)達(dá)-20℃；有較好的性能，可降低噴油泵、發(fā)動(dòng)機(jī)缸和連桿的磨損率，延長(zhǎng)其使用壽命。同時(shí)，生物柴油的開口閃點(diǎn)高，儲(chǔ)存、使用、運(yùn)輸都很安全，不在危險(xiǎn)品之列。生物柴油和常規(guī)柴油的性能比較見表1所示。

目前，國(guó)外對(duì)生物柴油的燃燒特性和排放特性已進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究。結(jié)果表明，生物柴油和柴油按一定比例混合后，未損壞柴油機(jī)性能，未增加燃料成本，使用安全性高，排放性能優(yōu)于純柴油，完全可以替代柴油。采用生物柴油的發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣排放指標(biāo)不僅滿足目前的歐Ⅱ標(biāo)準(zhǔn)，甚至滿足在歐洲頒布實(shí)施的更加嚴(yán)格的歐Ⅲ排放標(biāo)準(zhǔn)。如使用菜籽油甲酯的柴油機(jī)，按FFP75規(guī)程試驗(yàn)時(shí)碳?xì)浠衔锱欧艤p少20%，CO排放下降15%，煙度約減少40%，多環(huán)芳香烴的排放也減小，而NOx排放約增加了10%，醛和酮的排放增加了40%。國(guó)內(nèi)對(duì)此較為系統(tǒng)的研究報(bào)道目前還較少。

實(shí)際使用時(shí)，生物柴油可以與柴油以任意混合比混合使用，也可以單獨(dú)使用。使用普通柴油的發(fā)動(dòng)機(jī)(對(duì)有些機(jī)型僅需換密封圈和濾芯)，無(wú)需作任何改動(dòng)，并對(duì)駕駛無(wú)任何影響。駕駛者根本無(wú)法區(qū)分兩者的駕駛動(dòng)力差別。實(shí)際上如果將生物柴油作為礦物柴油的調(diào)合組分，可以起到提高十六烷值，降低硫含量，特別是改善性能的作用。如在煉油廠深度加氫生產(chǎn)的低硫、低芳烴柴油中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%—5%生物柴油，即可改進(jìn)性能，比采用添加劑經(jīng)濟(jì)合理，排放性能也可大幅度提高。

生物柴油的主要缺點(diǎn)是甲酯易于氧化和聚合，當(dāng)它滲入油時(shí)會(huì)形成堵塞機(jī)油泵的油泥；其次生物柴油中通常含有微量的醇與甘油，這會(huì)使與之接觸的橡膠零件如橡膠膜、密封圈、燃油管(即燃油接觸的橡膠配件)等逐漸降解；另外，甘油容易堵塞輸油管道和噴油嘴。盡管如此，由于生物柴油本身無(wú)毒，生物降解率達(dá)98%，其降解速率是石油柴油的兩倍，對(duì)土壤和水的污染較少，可以降低90%的空氣毒性，降低94%的致癌率；沒有硫散發(fā)，可減少酸雨發(fā)生，有益于保護(hù)生態(tài)環(huán)境。特別是生物柴油具有可再生性，作為一種可再生能源，資源不會(huì)枯竭。因此，作為優(yōu)質(zhì)的柴油代用晶，目前世界上許多國(guó)家正大力開發(fā)這種技術(shù)并推進(jìn)其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

3　生物柴油的生產(chǎn)

3.1　酯交換法合成生物柴油

目前，工業(yè)生產(chǎn)生物柴油主要是應(yīng)用酯交換法。在油類酯交換反應(yīng)中，甘油三酸酯與醇在催化劑作用下酯交換得到脂肪酸甲酯和甘油。

各種天然的植物油和動(dòng)物脂肪以及食品工業(yè)的廢油，都可以作為酯交換生產(chǎn)生物柴油的原料?？捎糜邗ソ粨Q的醇包括甲醇、乙醇、丙醇、丁醇和戊醇。其中最為常用的是甲醇，這是由于甲醇的價(jià)格較低，同時(shí)其碳鏈短、極性強(qiáng)，能很快地與脂肪酸甘油酯發(fā)生反應(yīng)，且堿性催化劑易溶于甲醇。該反應(yīng)可用酸、堿或酶作為催化劑。其中堿性催化劑包括NaOH，KOH、各種碳酸鹽以及鈉和鉀的醇鹽，還包括有機(jī)堿，酸性催化劑常用的是硫酸、磷酸或鹽酸。

酸催化酯交換過程產(chǎn)率高，但反應(yīng)速率慢，分離難且易產(chǎn)生“三廢”。堿性催化反應(yīng)速度快，工業(yè)生產(chǎn)中主要采用堿性催化的生產(chǎn)工藝。盡管酸催化轉(zhuǎn)酯反應(yīng)比堿催化慢得多，但當(dāng)甘油酯中游離脂肪酸和水含量較高時(shí)，酸催化更合適。而影響酯交換反應(yīng)的主要因素有：催化劑、游離脂肪酸和水分、醇／油摩爾比、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間。

3.2　原料的選擇及其預(yù)處理

理論上分子量與柴油相近的動(dòng)植物油脂均可以用作生物柴油的原料，但實(shí)際上由于動(dòng)物油脂一般飽和脂肪酸含量高，熔點(diǎn)和粘度較高，與甲醇的互溶性較差，且成本相對(duì)較高，所以生產(chǎn)上更多以植物源油脂為原料。世界上能提煉油脂的植物約有80種以上，可以用作內(nèi)燃機(jī)代用燃料的植物油有菜籽油、棉籽油、大豆油等40多種。不同來(lái)源的油脂中油類的成分又各不相同。植物油中不同的脂肪酸含量見表2。

油脂的選擇主要決定于成本以及來(lái)源的廣泛性。在歐洲，生產(chǎn)生物柴油主要以雙低菜籽油(即芥酸、硫甙含量低)為原料，而在美國(guó)主要以轉(zhuǎn)基因大豆油為原料。

轉(zhuǎn)貼于

油脂的預(yù)處理主要是先去除油脂中大部分的游離脂肪酸。水分的去除可以通過簡(jiǎn)單加熱的方法進(jìn)行。即將油加熱并控制在105℃左右，攪拌，持續(xù)一段時(shí)間，直到?jīng)]有水蒸氣泡冒出為止，測(cè)定水分含量至符合要求，然后停止加熱，再進(jìn)行后續(xù)處理。油脂中高含量脂肪酸的脫除可以使用液—液萃取的方法。即利用熱甲(乙)醇能溶解油脂和脂肪酸，溫度降低后，油脂在甲(乙)醇中的溶解度大大降低，而脂肪酸在其中的溶解度仍較大的原理進(jìn)行脫酸處理。如果使用經(jīng)過精煉過的植物油制備生物柴油時(shí)則不需要預(yù)處理過程。除此以外，作為生物柴油原料的油脂還有其他品質(zhì)指標(biāo)的要求。一般來(lái)說，如果使用植物油，經(jīng)過除水和脫酸的預(yù)處理后即能基本滿足生產(chǎn)要求。

3.3　生物柴油生產(chǎn)技術(shù)路線

以化學(xué)法生產(chǎn)生物柴油為例，常見的生產(chǎn)技術(shù)路線見圖1。

據(jù)此可以設(shè)計(jì)連續(xù)化生產(chǎn)工藝和間歇式生產(chǎn)工藝。間歇式生產(chǎn)工藝較符合精細(xì)化工生產(chǎn)的特點(diǎn)，但生產(chǎn)效率和生產(chǎn)能力有限，成本也相對(duì)較高；連續(xù)式生產(chǎn)工藝則可以使生產(chǎn)效率和生產(chǎn)能力達(dá)到很高的水平，從而顯著降低生產(chǎn)成本。

4　目前生物柴油的生產(chǎn)和應(yīng)用現(xiàn)狀

4.1　國(guó)外的生產(chǎn)應(yīng)用情況

生物柴油使用最多的是歐洲，份額已占到成品油市場(chǎng)的5%。歐洲主要以菜籽油為原料。目前歐洲已建立了數(shù)家生物柴油工廠，2005—2006年德國(guó)于Piesteritz投資6400萬(wàn)歐元建成了20萬(wàn)噸／年生物柴油裝置，而規(guī)模最大的生物柴油工廠在意大利，生產(chǎn)能力達(dá)25萬(wàn)噸／年。德國(guó)擁有8家生產(chǎn)生物柴油的工廠，擁有300多個(gè)生物柴油加油站，并有逐漸上升的趨勢(shì)。德國(guó)對(duì)生物柴油實(shí)行免稅政策，石油柴油為1.60馬克／升，生物柴油的零售價(jià)格約為

1.45馬克／升，在價(jià)格上頗具競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。目前德國(guó)的奔馳、寶馬、大眾和奧迪等汽車生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的汽車均允許使用凈生物柴油，而無(wú)需改裝發(fā)動(dòng)機(jī)。

2003年歐洲生物柴油產(chǎn)量已達(dá)270萬(wàn)噸。歐盟各國(guó)生物柴油需求量在增長(zhǎng)，計(jì)劃到2010年生物燃料產(chǎn)量提高5.75%，到2020年達(dá)到20%。歐盟之所以大力發(fā)展生物柴油技術(shù)是由于歐盟為了履行“京都議定書”中減輕地球溫室效應(yīng)的承諾。事實(shí)上，植物生長(zhǎng)過程吸收的C02大于生物柴油燃燒排放的CO2，大力發(fā)展生物柴油產(chǎn)業(yè)既可以拉動(dòng)農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)，又可以緩解石油工業(yè)面臨的壓力，同時(shí)可以直接有效地降低溫室氣體的排放，可謂一舉多得。

美國(guó)從20世紀(jì)90年代初開始小規(guī)模地使用大豆油生產(chǎn)生物柴油。1992年美國(guó)能源部及環(huán)保局提出以生物柴油作為燃料，以減少對(duì)石油資源的消耗。1999年克林頓總統(tǒng)簽署了開發(fā)生物質(zhì)能的法令，其中生物柴油被列為重點(diǎn)發(fā)展的清潔能源之一，并對(duì)生物柴油的生產(chǎn)實(shí)施了免稅優(yōu)惠政策。截至2005年4月，包括籌建的工廠在內(nèi)，美國(guó)共有60家生物柴油生產(chǎn)廠，并計(jì)劃到2011年生產(chǎn)生物柴油115萬(wàn)噸，2016年330萬(wàn)噸。迄今為止已有純態(tài)形式的生物柴油燃料和混合生物柴油燃料，純態(tài)形式的生物柴油又稱為凈生物柴油，已經(jīng)被美國(guó)能源政策法正式列為一種汽車替代燃料。

日本于1995年開始研究生物柴油，并在1999年建立了用煎炸油為原料生產(chǎn)生物柴油的工業(yè)化實(shí)驗(yàn)裝置?，F(xiàn)在日本的生物柴油產(chǎn)能已達(dá)40萬(wàn)噸／年，其生物柴油產(chǎn)品售價(jià)僅為80日元／升，與石油柴油略同。2004年5月，日本三井公司宣布在南非建設(shè)10萬(wàn)噸／年生物柴油裝置。同時(shí)日本政府正在組織科研機(jī)構(gòu)與能源公司合作開發(fā)超臨界酯交換技術(shù)。日本以廢棄食用油脂為原料制得生物柴油，其理化性質(zhì)可以達(dá)到德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)，動(dòng)力和排放性能與以優(yōu)質(zhì)植物油為原料生產(chǎn)的生物柴油相當(dāng)，可以達(dá)到歐Ⅲ排放標(biāo)準(zhǔn)。

韓國(guó)則引進(jìn)了德國(guó)技術(shù)，以進(jìn)口菜籽油為原料，于2002年建成10萬(wàn)噸／年的生物柴油生產(chǎn)裝置。

其他國(guó)家如捷克、巴西、馬來(lái)西亞、印度、菲律賓等都根據(jù)本國(guó)國(guó)情相應(yīng)建成了生物柴油的生產(chǎn)裝置或制定了生物柴油的發(fā)展計(jì)劃。

4.2　生物柴油在我國(guó)的生產(chǎn)應(yīng)用情況

我國(guó)對(duì)生物柴油的開發(fā)和研究尚處于起步階段。目前存在著生產(chǎn)規(guī)模小、技術(shù)落后、后續(xù)發(fā)展不好等缺點(diǎn)。主要利用菜籽油、大豆油、米糠油腳料等作為原料制備出生物柴油。由于我國(guó)在稅收上對(duì)生物柴油還未實(shí)行免稅政策，使得生產(chǎn)生物柴油的生產(chǎn)成本居高不下(其中75%的成本為原料成本)，約為礦物柴油的3倍，因而很難實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。目前，各科研院所及企業(yè)主要以開發(fā)廉價(jià)原料的生物柴油的生產(chǎn)技術(shù)為主攻方向。海南正和生物能源有限公司、四川古杉油脂公司和福建卓越新能源發(fā)展公司等都已開發(fā)出擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)，都建成了1—2萬(wàn)噸／年生產(chǎn)裝置。另外，海南正和生物能源公司還以黃連木樹果油為原料，并建有約66.67平方千米原料種植基地。北京市科委可持續(xù)發(fā)展科技促進(jìn)中心正與石油大學(xué)合作，利用北京市餐飲業(yè)廢油為原料來(lái)制造生物柴油。江西巨邦化學(xué)公司進(jìn)口美國(guó)轉(zhuǎn)基因大豆油和國(guó)產(chǎn)菜籽油生產(chǎn)生物柴油，正在建設(shè)10萬(wàn)噸／年生產(chǎn)裝置。四川大學(xué)生命科學(xué)院正籌備以麻瘋樹果油為原料，計(jì)劃建2萬(wàn)噸／年的生產(chǎn)裝置。

5　關(guān)于生物柴油的標(biāo)準(zhǔn)

生物柴油的生產(chǎn)應(yīng)有標(biāo)準(zhǔn)作指導(dǎo)，保證其品質(zhì)，同時(shí)標(biāo)準(zhǔn)化也是市場(chǎng)準(zhǔn)人的一個(gè)重要條件，生物柴油的發(fā)展刺激著生物柴油標(biāo)準(zhǔn)的建立。1992年奧地利制定了世界上第一個(gè)以菜籽油甲酯為基準(zhǔn)的生物柴油標(biāo)準(zhǔn)，很快德國(guó)、法國(guó)、捷克和美國(guó)也分別建立了各自的生物柴油標(biāo)準(zhǔn)。生物柴油可以由不同的植物油制成，這些植物油種類不同，產(chǎn)地氣候各異，甘油三酯組成有較大差別，因而各國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)存在著一些差異。除去經(jīng)濟(jì)、健康和環(huán)境方面的好處外，標(biāo)準(zhǔn)的建立增強(qiáng)了生物柴油使用者、發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)商和其他團(tuán)體的信心，成為其商業(yè)化應(yīng)用的一個(gè)里程碑。

就國(guó)內(nèi)生物柴油而言，其規(guī)模化生產(chǎn)剛剛起步，生產(chǎn)量較小，目前以生物柴油作為純態(tài)燃料使用的條件尚未成熟。我國(guó)已把發(fā)展生物柴油列入國(guó)家能源發(fā)展計(jì)劃中，著眼于生物柴油的長(zhǎng)期使用，為了加強(qiáng)生物柴油的生產(chǎn)和管理，及時(shí)制訂生物柴油的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)無(wú)疑是十分必要的。

6　展望

隨著石油資源的短缺，生物柴油生產(chǎn)技術(shù)的研究與應(yīng)用已成為世界各國(guó)政府優(yōu)先考慮發(fā)展的方向。對(duì)我國(guó)來(lái)說，目前采用柴油為燃料的動(dòng)力設(shè)備很多，而柴油每年需要進(jìn)口一部分，柴油的供需平衡是我國(guó)未來(lái)較長(zhǎng)時(shí)間石油市場(chǎng)的一個(gè)焦點(diǎn)問題。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)重大基礎(chǔ)項(xiàng)目的相繼啟動(dòng)，柴汽比的矛盾比以往更為突出。以城市公交系統(tǒng)車用柴油為例，2002年我國(guó)車用柴油消費(fèi)量約1800萬(wàn)噸，預(yù)計(jì)到2020年車用柴油消費(fèi)量將達(dá)6100萬(wàn)噸。若按2%(重)比例加入到低硫、低芳清潔柴油中以改善其性，屆時(shí)生物柴油需求量就達(dá)122萬(wàn)噸／年。因此，開發(fā)生物柴油對(duì)調(diào)整油品產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，提高柴汽比，促進(jìn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整與農(nóng)產(chǎn)品的加工轉(zhuǎn)型，加強(qiáng)國(guó)防安全，保護(hù)環(huán)境等都具有重要意義。

為解決目前我國(guó)生物柴油生產(chǎn)成本高的問題，可從以下方面著手研究。

一是要解決原料數(shù)量、質(zhì)量、渠道問題。制約生物柴油生產(chǎn)的最主要問題是廉價(jià)、來(lái)源穩(wěn)定的原料問題。我國(guó)地域廣泛，擁有豐富的生物柴油資源(大豆油、玉米油、葵花籽油、菜籽油、棕櫚油、椰子油、棉籽油、動(dòng)物油脂等)，同時(shí)飯店產(chǎn)生大量的煎炸油，如果很好加以利用，有很大市場(chǎng)潛力。在技術(shù)資源儲(chǔ)備上，可結(jié)合應(yīng)用現(xiàn)代生物技術(shù)培育高油植物或工程藻類。

第9篇：生物柴油的制備技術(shù)范文

關(guān)鍵詞:生物柴油柴油清潔應(yīng)用展望

柴油作為一種重要的石油連煉制產(chǎn)品，在各國(guó)燃料結(jié)構(gòu)中占有較高的份額，以成為重要的動(dòng)力燃料。隨著世界范圍內(nèi)車輛柴油化趨勢(shì)的加快，未來(lái)柴油的需求量會(huì)愈來(lái)愈大，而石油資源的日益枯竭和人們環(huán)保意識(shí)的提高，大大促進(jìn)了世界各國(guó)加快柴油替代燃料的開發(fā)步伐，尤其是進(jìn)入了20世紀(jì)90年代，生物柴油以其優(yōu)越的環(huán)保性能受到了各國(guó)的重視。

1環(huán)境保護(hù)推動(dòng)柴油標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高

目前世界每年新車產(chǎn)量大約5000萬(wàn)輛，全世界汽車保有量大約7.5億輛（含摩托車）。隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展，汽油和柴油的用量隨汽車保有量的增加而增加，同時(shí)也帶來(lái)了汽車尾氣污染等問題。近20年來(lái)，雖然在改善油品燃燒過程、尾氣凈化等方面都取得了很大進(jìn)展，但仍然不能滿足要求。為了改善汽車的運(yùn)行性能和降低汽車尾氣中害物質(zhì)的排放量，美國(guó)、歐洲和日本汽車工業(yè)協(xié)會(huì)1998年6月4日提出了汽車燃料質(zhì)量國(guó)際統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)即"世界燃油規(guī)范"Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)。柴油"世界燃油規(guī)范"Ⅱ類、Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)（見表1、表2）。由表1、表2可以看出，Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)在目前基礎(chǔ)上，提出了芳烴含量的限制，對(duì)硫含量、十六烷值等提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)，Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)則在各項(xiàng)指標(biāo)上比Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)都有更嚴(yán)格的規(guī)定。

表1柴油"世界燃油規(guī)范"Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)

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項(xiàng)目質(zhì)量指標(biāo)

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十六烷值≥53

硫含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），%≤0.03

總芳烴含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），%≤25

多環(huán)芳烴含量（體積分?jǐn)?shù)），%≤5

95%餾車溫度/℃≤355

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表2柴油"世界燃油規(guī)范"Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)

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項(xiàng)目質(zhì)量指標(biāo)

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十六烷值≥55

硫含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），%≤0.003

總芳烴含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），%≤15

多環(huán)芳烴含量（體積分?jǐn)?shù)），%≤2

95%餾車溫度/℃≤340

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隨著我國(guó)汽車擁有量的急劇上升，大量的燃油被消耗，汽車尾氣中污染物的排放量越來(lái)越大，汽車尾氣已成為我國(guó)大氣污染重要的原因。為保護(hù)環(huán)境，改善大氣質(zhì)量，我國(guó)國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局最近頒布了柴油機(jī)排放控制新標(biāo)準(zhǔn)（見表3）。新標(biāo)準(zhǔn)采用了聯(lián)合國(guó)歐洲經(jīng)濟(jì)委員會(huì)汽車排放法規(guī)體系，使我國(guó)對(duì)新柴油機(jī)車的排放要求達(dá)到歐洲20世紀(jì)90年代初期的水平。

表3我國(guó)柴油機(jī)排放新控制標(biāo)準(zhǔn)g/kW.h

實(shí)施階段實(shí)施日期COHCNOXPA

≤85kW＞85kW

011997-10-0111.22.414.41.100.92

022000-10-014.51.18.00.610.36

032005-10-014.01.17.00.150.15

我國(guó)目前的車用無(wú)鉛汽油和柴油標(biāo)準(zhǔn)介于世界燃油規(guī)范Ⅰ類油和Ⅱ類油水平之間，要滿足汽車達(dá)到歐洲Ⅰ類排放標(biāo)準(zhǔn)都困難，更無(wú)法滿足入世及舉辦奧運(yùn)會(huì)的要求。為此，中國(guó)石化集團(tuán)公司要求在清潔油品生產(chǎn)方面作出更大努力，以滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求。

2生物柴油的主要特性

煉油企業(yè)為了向市場(chǎng)提供清潔油品使燃燒柴油尾氣排放達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，需要采取以下三種措施：一是要有性能優(yōu)異的深度加氫脫硫催化劑，以脫除難以加氫脫硫的4，6-二甲基苯并噻吩等芳香基硫化合物；二是要有抗硫的貴金屬芳烴飽和催化劑，能使芳烴加氫飽和在較低壓力下進(jìn)行，以節(jié)省投資；三是要有提高十六烷值的工藝。而生物柴油以其優(yōu)異的環(huán)保性能可很容易達(dá)到"世界燃油規(guī)范"的柴油Ⅱ、Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)要求。

眾所周知，柴油分子是由15個(gè)左右的碳鏈組成的，研究發(fā)現(xiàn)植物油分子則一般又14～18個(gè)碳鏈組成，與柴油分子中碳數(shù)相近。因此生物柴油就是一種用油彩籽等可再生植物油加工制取的新型燃料。按化學(xué)成分分析，生物柴油燃料是一種高脂酸甲烷，它是通過以不飽和油酸C18為主要成分的甘油脂分解而獲得的[1]。與常規(guī)柴油相比，生物柴油下述具有無(wú)法比擬的性能。

（1）具有優(yōu)良的環(huán)保特性。主要表現(xiàn)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，可減少約30%（有催化劑時(shí)為70%）；生物柴油中不含對(duì)環(huán)境會(huì)造成污染的芳香族烷烴，因而廢氣對(duì)人體損害低于柴油。檢測(cè)表明，與普通柴油相比，使用生物柴油可降低90%的空氣毒性，降低94%的患礙率；由于生物柴油含氧量高，使其燃燒時(shí)排煙少，一氧化碳的排放與柴油相比減少約10%（有催化劑時(shí)為95%）；生物柴油的生物降解性高。

（2）具有較好的低溫發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)性能。無(wú)添加劑冷濾點(diǎn)達(dá)-20℃。

（3）具有較好的性能。使噴油泵、發(fā)動(dòng)機(jī)缸體和連桿的磨損率低，使用壽命長(zhǎng)。

（4）具有較好的安全性能。由于閃點(diǎn)高，生物柴油不屬于危險(xiǎn)品。因此，在運(yùn)輸、儲(chǔ)存、使用方面的有是顯而易見的。

（5）具有良好的燃料性能。十六烷值高，使其燃燒性好于柴油，燃燒殘留物呈微酸性使催化劑和發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油的使用壽命加長(zhǎng)。

（6）具有可再聲性能。作為可再生能源，與石油儲(chǔ)量不同其通過農(nóng)業(yè)和生物科學(xué)家的努力，可供應(yīng)量不會(huì)枯竭。

生物柴油的優(yōu)良性能使得采用生物柴油的發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣排放指標(biāo)不僅滿足目前的歐洲Ⅱ號(hào)標(biāo)準(zhǔn)，甚至滿足隨后即將在歐洲頒布實(shí)施的更加嚴(yán)格的歐洲Ⅲ號(hào)排放標(biāo)準(zhǔn)。而且由于生物柴油燃燒時(shí)排放的二氧化碳遠(yuǎn)低于該植物生長(zhǎng)過程中所吸收的二氧化碳，從而改善由于二氧化碳的排放而導(dǎo)致的全球變暖這一有害于人類的重大環(huán)境問題。因而生物柴油是一種真正的綠色柴油。

3生物柴油的應(yīng)用現(xiàn)狀

在國(guó)際市場(chǎng)上，生物柴油根據(jù)等級(jí)和純度的不同，價(jià)格在250美元/t以上。目前在美國(guó)、歐洲、亞洲的一些國(guó)家和地區(qū)已開始建立商品化生物柴油生產(chǎn)基地，并把生物柴油作為代用燃料廣泛使用。

生物柴油使用最多的是歐洲，份額已占到成品油市場(chǎng)的5%。目前在歐洲用于生產(chǎn)生物柴油的原料主要為菜籽油，目前的生物柴油標(biāo)準(zhǔn)也主要是參照菜籽油的生物柴油標(biāo)準(zhǔn)品質(zhì)作出的，表4為現(xiàn)階段生物的德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)。1999年，歐盟共生產(chǎn)出3.90*105m3生物柴油。2000年初德國(guó)的總生物柴油生產(chǎn)量已達(dá)450kt，并有逐年上升的趨勢(shì)。德國(guó)凱姆瑞亞.斯凱特公司自1991年起開發(fā)研制了用植物油如菜籽油生產(chǎn)生物柴油的工藝和設(shè)備。目前利用該公司的工藝和設(shè)備已在德國(guó)和奧地利等歐洲國(guó)家建起了多個(gè)生物柴油生產(chǎn)工廠，最大產(chǎn)量達(dá)300t/d。表5是德國(guó)凱姆瑞亞.斯凱特公司開發(fā)生產(chǎn)的生物柴油與普通柴油主要性能比較，可以看出，生物柴油在冷濾點(diǎn)、閃點(diǎn)、燃燒功效、含硫量、含氧量、燃燒耗氧量、對(duì)水源的危害方面優(yōu)于普通柴油，而其他指標(biāo)與普通柴油相當(dāng)。

在美國(guó)，生物柴油的產(chǎn)量由1999年的1892.5m3猛增到2000年的18925m3。目前已有純態(tài)形式的生物柴油燃料和混合生物柴油燃料，在汽車上實(shí)際使用超過1.6*107km的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。純態(tài)形式的生物柴油又稱為凈生物柴油，已經(jīng)被美國(guó)能源政策法正式列為一種汽車替代燃料。依據(jù)原料和生產(chǎn)商的不同，目前美國(guó)凈生物柴油的價(jià)格不及0.515～0.793美元/L；含80%生物柴油成分的混合生物柴油的市場(chǎng)價(jià)格，每升比傳統(tǒng)柴油要貴7.93～10.57美分。

日本1995年開始研究生物柴油，在1999年建立了259L/d用煎炸油為原料生產(chǎn)生物柴油的工業(yè)化實(shí)驗(yàn)裝置，該裝置可降低原料成本。目前日本生物柴油年產(chǎn)量可達(dá)400kt。

4生物柴油的生產(chǎn)方法

目前生物柴油主要是用化學(xué)法生產(chǎn)，即用動(dòng)物和植物油脂和甲醇或乙醇等低碳醇在酸或者堿性催化劑和高溫（230～250℃）下進(jìn)行轉(zhuǎn)酯化反應(yīng)，生成相應(yīng)的脂肪酸甲酯或乙酯，在經(jīng)洗滌干燥即得生物柴油。甲醇或乙醇在生產(chǎn)過程中可循環(huán)使用，生產(chǎn)設(shè)備與一般制油設(shè)備相同，生產(chǎn)過程中可產(chǎn)生10%左右的副產(chǎn)品甘油。

目前生物柴油的主要問題是成本高，據(jù)統(tǒng)計(jì)，生物柴油制備成本的75%是原料成本。因此采用廉價(jià)原料及提高轉(zhuǎn)化從而降低成本是生物柴油能否實(shí)用化的關(guān)鍵。美國(guó)已開始通過基因工程方法研究高油含量的植物。日本采用工業(yè)廢油和廢煎炸油。歐洲是在不適合種植糧食的土地上種植富油脂的農(nóng)作物。

但化學(xué)法合成生物柴油有以下缺點(diǎn)：工藝復(fù)雜、醇必須過量，后續(xù)工藝必須有相應(yīng)的醇回收裝置，能耗高；色澤深，由于脂肪中不飽和脂肪酸在高溫下容易變質(zhì)；酯化產(chǎn)物難于回收，成本高；生產(chǎn)過程有廢堿液排放。

為解決上述問題，人們開始研究用生物酶法合成生物柴油，即用動(dòng)物油脂和低碳醇通過脂肪酶進(jìn)行轉(zhuǎn)酯化反應(yīng)，制備相應(yīng)的脂肪酸甲酯及乙酯。酶法合成生物柴油具有條件溫和，醇用量小、無(wú)污染排放的優(yōu)點(diǎn)。但目前主要問題有：對(duì)甲醇及乙醇的轉(zhuǎn)化率低，一般僅為40%～60%，由于目前脂肪酶對(duì)長(zhǎng)鏈脂肪醇的酯化或轉(zhuǎn)酯化有效，而對(duì)短鏈脂肪醇如甲醇或乙醇等轉(zhuǎn)化率低。而且短鏈醇對(duì)酶有一定毒性，酶的使用壽命短。副產(chǎn)物甘油和水難于回收，不但對(duì)產(chǎn)物形成抑制，而且甘油讀固定化酶有毒性，使固定化酶使用壽命短。

5生物柴油的應(yīng)用前景分析

生產(chǎn)和推廣應(yīng)用生物柴油的優(yōu)越性是顯而易見的：（1）原料易得且價(jià)廉。用油菜籽和甲醇為生產(chǎn)原料，可以從根本上擺脫對(duì)石油制取燃油的依賴。（2）有利于土壤優(yōu)化。種植油菜可與其他作物輪種，改善土壤狀況，調(diào)整平衡土壤養(yǎng)分，挖掘土壤增產(chǎn)潛力。（3）副產(chǎn)品具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值。生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的甘油、油酸、卵磷脂等一些副產(chǎn)品市場(chǎng)前景較好。（4）環(huán)保效益顯著。生物查燃燒時(shí)不排放二氧化硫，排出的有害氣體比石油柴油減少70%左右，且可獲得充分降解，有利于生態(tài)環(huán)境保護(hù)。此外生物柴油由于競(jìng)爭(zhēng)力不斷提高、政府的扶持和世界范圍內(nèi)汽車車型柴油化的趨勢(shì)加快而前景更加廣闊。

5.1生物柴油的競(jìng)爭(zhēng)力不斷提高

從世界范圍來(lái)看，目前世界上含硫原油（含硫量0.5%～2.0%）和高硫原油（含硫量在2.0%以上）的產(chǎn)量已占世界原油總產(chǎn)量的75%以上，其中含硫量在1%以上的原油占世界原油總產(chǎn)量的55%以上，含硫量在2%以上的原油也占30%以上。目前全球煉油廠加工的原油平均相對(duì)密度是0.8514，平均含硫量是0.9%；在2000年以后，平均相對(duì)密度將上升到0.8633，含硫量將上升到1.6%。煉油廠要在現(xiàn)有基礎(chǔ)上，使柴油含硫量低、有良好的安定性及性、較高的十六烷值和清凈性，必須在裝置調(diào)整上投入大量資金，并由此帶來(lái)油品生產(chǎn)成本的提高，在這方面，各發(fā)達(dá)國(guó)家的煉廠均投入了重金。從美國(guó)的情況看，美國(guó)從20世紀(jì)90年代初啟動(dòng)油品清潔化，已累計(jì)投入了300多億美元。由此造成的油品成本提高使目前美國(guó)煉廠噸毛利僅在每桶1美元左右，維持微利狀態(tài)，有的企業(yè)甚至虧損；從歐洲的情況來(lái)說，歐洲煉油廠要達(dá)到2000年歐盟燃油規(guī)格，估計(jì)需要投資200億～300億美元。歐洲石油工業(yè)協(xié)會(huì)估計(jì)的投資更高，該組織認(rèn)為要達(dá)到2000年和2005年的柴油規(guī)格，需要投資440億～500億美元。

隨著生物柴油生產(chǎn)工藝的改進(jìn)，使用生物柴油的發(fā)動(dòng)機(jī)即可使用普通柴油的發(fā)動(dòng)機(jī)（對(duì)有些機(jī)型僅需換密封圈和濾芯），無(wú)需作任何改動(dòng)，生物柴油可與普通柴油在油箱中以任何比例相混，并對(duì)駕駛動(dòng)無(wú)任何影響，駕駛者根本無(wú)法區(qū)分兩者的駕駛動(dòng)力差別。加之柴油替代燃料所用原料隨著規(guī)模種植價(jià)格日趨低廉，使柴油替代燃料的生產(chǎn)成本逐步下降，與常規(guī)柴油的價(jià)格正在縮小，如美國(guó)生物柴油的價(jià)格已從每升1.06美元降到0.33～0.59美元，這個(gè)價(jià)格與普通柴油的價(jià)格差不多。

5.2政府對(duì)生物柴油的扶持政策

目前許多國(guó)家如美國(guó)、德國(guó)、法國(guó)、丹麥、意大利、愛爾蘭和西班牙等對(duì)生物柴油采取了相應(yīng)的扶持政策。為了進(jìn)一步鼓勵(lì)使用生物柴油，美國(guó)農(nóng)業(yè)部決定今后兩年每年拿出1.5億美元補(bǔ)貼生物柴油等生物燃料的使用，目前美國(guó)至少有5個(gè)州正在考慮制訂稅收鼓勵(lì)政策。目前在歐洲生產(chǎn)生物柴油可享受到政府的稅收政策優(yōu)惠，其零售價(jià)低于普通柴油（如在德國(guó)加油站生物柴油的零售價(jià)格目前為約1.45馬克/L，而柴油為1.60馬克/L）。據(jù)Frost&Sullivan企業(yè)咨詢公司最新發(fā)表的"歐盟生物柴油市場(chǎng)"報(bào)告，為實(shí)現(xiàn)"京都協(xié)議"規(guī)定的目標(biāo)（在2008-2012年，歐盟將減少二氧化碳排放量8%），歐盟即將出臺(tái)鼓勵(lì)開發(fā)和使用生物柴油的新規(guī)定，如對(duì)生物柴油免征增值稅，規(guī)定機(jī)動(dòng)車使用生物動(dòng)力燃料占動(dòng)力燃料營(yíng)業(yè)總額的最低份額。新規(guī)定的出臺(tái)不僅有助于歐盟生物柴油市場(chǎng)的穩(wěn)定，而且生物柴油營(yíng)業(yè)額將從2000年的5.035億美元猛增至24億美元，平均年增25%。

5.3現(xiàn)代柴油機(jī)促使汽車車型柴油化的趨勢(shì)加快

在歐洲，1999年新購(gòu)柴油轎車比例約為30%，法國(guó)甚至達(dá)到48%。2000年，歐洲市場(chǎng)上柴油轎車的銷售量達(dá)到440萬(wàn)輛，比1995年翻了一倍?，F(xiàn)在經(jīng)濟(jì)型轎車主要生產(chǎn)廠商如大眾、雷諾、歐寶和福特的顧客中，幾乎有一半需要柴油車。目前，在歐洲轎車市場(chǎng)上，新型柴油轎車購(gòu)買率達(dá)30%，專家預(yù)言：到2006年，歐洲每2輛新車中就有1輛是柴油車。在美國(guó)市場(chǎng)上，商用車（即我國(guó)所稱的卡車、客車）的90%為柴油車；在日本，將近10%的轎車是柴油轎車，38%的商用車為柴油車。美國(guó)、日本及歐洲的重型汽車全部使用柴油機(jī)為動(dòng)力。許多國(guó)家在稅收、燃料供應(yīng)等方面予以政策上的傾斜，敦促柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的普及和發(fā)展。我國(guó)柴油汽車生產(chǎn)比例已由1990年的15%上升到1998年的26%。1997年我國(guó)生產(chǎn)的重型載貨汽車和大型客車全部采用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)；65.9%中型載貨汽車采用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，53.5%中型客車采用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)；55.4%和29.4%的輕型載貨汽車、輕型客車也開始采用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。我國(guó)1994年頒布的《汽車工業(yè)產(chǎn)業(yè)政策》明確提出，總重量超過5t的載客汽車載貨汽車在2000年后主要采用柴油為燃料。在未來(lái)的幾年，是中國(guó)汽車工業(yè)騰飛的時(shí)代。因此，我國(guó)柴油車產(chǎn)量的增長(zhǎng)趨勢(shì)還將繼續(xù)下去，汽車柴油化是中國(guó)汽車工業(yè)的一個(gè)發(fā)展方向。

汽車車型柴油化趨勢(shì)的加快主要是由于現(xiàn)代柴油機(jī)采用了電控發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)、高壓燃油直噴式燃燒系統(tǒng)以及廢氣排放控制裝置，已完全克服了傳統(tǒng)柴油機(jī)的缺點(diǎn)，能夠滿足現(xiàn)行的國(guó)際排放標(biāo)準(zhǔn)，而這些裝置和技術(shù)要求柴油含硫量低，有良好的安定性及性，較高的十六烷值和清凈性等。隨著現(xiàn)代柴油機(jī)使用生物柴油燃料技術(shù)的成熟，目前在世界范圍內(nèi)出現(xiàn)的這種汽車車型柴油化趨勢(shì)會(huì)進(jìn)一步加快。據(jù)專家預(yù)測(cè)，在2010年以前，是柴油需求年均增長(zhǎng)3.3%，到2010年，世界柴油的需求量將從目前的38%增加到45%。而世界范圍內(nèi)柴油的供應(yīng)量嚴(yán)重不足，給生物柴油留下廣闊的發(fā)展空間。

6我國(guó)發(fā)展生物柴油的原料分析及發(fā)展建議

柴油的供需平衡問題也將是我國(guó)未來(lái)較長(zhǎng)時(shí)間石油市場(chǎng)發(fā)展的焦點(diǎn)問題。業(yè)內(nèi)人士指出，到2005年，隨著我國(guó)原由加工量的上升，汽油和煤油擁有一定數(shù)量的出口余地，而柴油的供應(yīng)缺口仍然較大。我國(guó)柴油產(chǎn)量到2005年預(yù)計(jì)可達(dá)到80.5Mt，仍缺口600～2400kt。預(yù)計(jì)到2010年柴喲的需求量將突破100Mt，與2005年相比，將增長(zhǎng)24%；至2015年市場(chǎng)需求量將會(huì)達(dá)到130Mt左右。近幾年來(lái)，盡管煉化企業(yè)通過持續(xù)的技術(shù)改造，生產(chǎn)柴汽比不斷提高，但仍不能滿足消費(fèi)柴汽比的要求。目前，生產(chǎn)柴汽比約為1.8，而市場(chǎng)的消費(fèi)柴汽比均在2.0以上，云南、廣西、貴州等省區(qū)的消費(fèi)柴汽比甚至在2.5以上。隨著西部開發(fā)進(jìn)程的加快，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)重大基礎(chǔ)項(xiàng)目的相繼啟動(dòng)，柴汽比的矛盾比以往更為突出。因此，開發(fā)生物柴油不僅與目前石化行業(yè)調(diào)整油品結(jié)構(gòu)提高柴汽比的方向相契合，而且意義深遠(yuǎn)。

國(guó)內(nèi)也已研制成功利用菜籽油、大豆油、米糠油腳料、工業(yè)豬油、牛油及野生植物小桐籽油等作原料，經(jīng)預(yù)酯化、再酯化射干難產(chǎn)生物柴油的工藝。高品質(zhì)的原料是生產(chǎn)高品質(zhì)生物柴油和取得高收率的基本保證。由于雙低菜籽油生產(chǎn)的生物柴油含硫量低，從而使該菜籽油生物柴油具有好的排放標(biāo)準(zhǔn)，因此目前在歐洲普遍栽種雙低菜籽。就目前而言，每公頃土地可生產(chǎn)約30t菜籽（含油量約40%）。我國(guó)有很多地區(qū)油菜籽種植面積很大，在加工傳統(tǒng)的食用油的同時(shí)不失時(shí)機(jī)地開發(fā)生產(chǎn)生物柴油燃料是油菜籽利用的一個(gè)重要方向。另外，研究發(fā)現(xiàn)棉籽油與雙低菜籽油的脂肪酸組成相似，因此在我國(guó)采用棉籽油作為生物柴油的原料還是可行的。當(dāng)然，此時(shí)的棉籽油生物柴油標(biāo)準(zhǔn)需要按照中國(guó)的實(shí)際作相應(yīng)的調(diào)整。

1t油菜籽可制取約160kg生物柴油，同時(shí)可副產(chǎn)16kg甘油。而純度高達(dá)99.7%的特級(jí)甘油價(jià)格為2000美元/t。因此，制取生物柴油與精致甘油工藝聯(lián)產(chǎn)，將能取得較為理想的經(jīng)濟(jì)效益。若能建年產(chǎn)100kt具有一定工業(yè)化生產(chǎn)規(guī)模的生物柴油裝置，其經(jīng)濟(jì)效益更為可觀。近幾年來(lái)，生物柴油燃料已被越來(lái)越多的重視，在美國(guó)和歐洲已開始建立商品化生產(chǎn)，市場(chǎng)很有吸引力，原料也不會(huì)存在問題，因此，有很多大公司紛紛開拓這一業(yè)務(wù)，期望在開始時(shí)就能占領(lǐng)市場(chǎng)。南斯拉夫在五、六年前已研制成功這項(xiàng)技術(shù)且已生產(chǎn)，后因經(jīng)濟(jì)困難而停產(chǎn)，測(cè)試數(shù)據(jù)表明，南斯拉夫的技術(shù)水平同德國(guó)、意大利等國(guó)的相同，可探討與南斯拉夫合作幫助我國(guó)發(fā)展這一技術(shù)。