資源植物學(xué)教案-9(能源.ppt

生物柴油是以菜籽油、豆油為原料提煉而成的潔凈燃油，其突出的環(huán)保性和可再生性，引起了世界發(fā)達(dá)國家，尤其是資源貧乏國家的高度重視。,工業(yè)用油脂植物-生物柴油,西方國家為發(fā)展生物柴油，在行業(yè)規(guī)范和政策鼓勵下采取了一系列積極措施。為了便于推廣使用，美、德、意等國都制定了生物柴油技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，美國、加拿大、巴西、日本、澳大利亞、印度等國都在積極發(fā)展這項(xiàng)產(chǎn)業(yè)。歐盟國家2001年生物柴油產(chǎn)量已超過100萬t。日本1995年開始研究生物柴油，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)40萬t。生物柴油使用最多的是歐洲，其份額已占到成品油市場的5 。,工業(yè)用油脂植物-生物柴油,歐洲用于生產(chǎn)生物柴油的原料主要為菜籽油，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。德國生物柴油產(chǎn)能在世界范圍內(nèi)處于領(lǐng)先地位2003年已建和在建的萬噸級生物柴油工廠就有十七八家，其中10萬t年的生物柴油工廠有七八家，全德國年生產(chǎn)能力約為110萬t年。2004年德國已有l(wèi) 800個(gè)加油站供應(yīng)生物柴油并已頒布了德國的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(EDIN5l606)。,工業(yè)用油脂植物-生物柴油,生物柴油是從原料油中粘稠的高分子脂肪酸甘油酯經(jīng)過酯交換反應(yīng)制成小分子脂肪酸單酯，具燃燒品質(zhì)好、基本無污染等優(yōu)點(diǎn)。在傳統(tǒng)能源日益枯竭的情況下，大力發(fā)展生物柴油對經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展、推進(jìn)能源替代、減輕環(huán)境壓力，控制環(huán)境污染等具有重大意義。,隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，我國柴油需求不斷增長，我國對柴油年均需要增長率達(dá)4.4，年消費(fèi)達(dá)到8400萬噸左右，2010年我國對柴油需求量將突破1億噸，因此，加快替代能源的生產(chǎn)，受到我國政府的高度重視。,工業(yè)用油脂植物-生物柴油,國外生物柴油生產(chǎn)能力 西方國家為發(fā)展生物柴油采取了一系列積極措施，制定生物柴油技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，出臺行業(yè)規(guī)范和鼓勵政策。 日本: 用煎炸油為原料生產(chǎn)的生物柴油,40萬t/年。 德國: 2003年已建和在建萬噸級生物柴油工廠就有十七八家，年生產(chǎn)能力約為110萬t年，2004年已有l(wèi)800個(gè)加油站供應(yīng)生物柴油并已頒布了德國的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(EDIN5l606)。 歐盟: 生物柴油已達(dá)400萬t/年，生物柴油份額已占到成品油市場的5 。,工業(yè)用油脂植物-生物柴油,近年來,我國的生物柴油生產(chǎn)能力得到了較大的提高 。,2001年海南正和生物能源公司在河北邯鄲建成以回收廢油、野生油料為原料的年產(chǎn)1萬t生物柴油試驗(yàn)廠。,我國生物柴油簡介,工業(yè)用油脂植物-生物柴油,生物柴油的生產(chǎn)技術(shù),化學(xué)催化劑法、生物酶催化劑法、無催化劑法(在高溫高壓下進(jìn)行)、常壓法和加壓法等多個(gè)方面。 化學(xué)催化劑法：常壓連續(xù)轉(zhuǎn)酯化、加壓連續(xù)轉(zhuǎn)酯化生產(chǎn)技術(shù) （歐美國家、大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，代表了當(dāng)今主流生物柴油技術(shù)）,工業(yè)用油脂植物-生物柴油,研究內(nèi)容： 油脂植物分布、選擇、培育、遺傳改良、加工工藝和設(shè) 備。 脂肪酸烷基酯的生產(chǎn)方法 棉籽油皂腳料合成脂肪酸甲酯的專利技術(shù) 高酸值動植物油脂共沸蒸餾酯化一甲酯化技術(shù) 短鏈脂肪酸酯作為?；荏w的酶法生物柴油技術(shù) 生化酶催化劑生產(chǎn)生物柴油工藝（清華大學(xué)化工系再生資 源與生物能源試驗(yàn)室）,我國生物柴油研發(fā)水平提高很快，有的成果已達(dá)到國際先進(jìn)水平。,工業(yè)用油脂植物-生物柴油,八五期間： 1、中科院重點(diǎn)項(xiàng)目“燃料油植物的研究與應(yīng)用技術(shù)”，金沙江流域燃料油植物資源的調(diào)查、栽培技術(shù)，建立了小桐子栽培示范基地。 2、光皮樹油制取甲脂燃料油的工藝及其燃燒特性的研究； 九五期間： 國家重點(diǎn)科研攻關(guān)項(xiàng)目“植物油能源利用技術(shù)”。,工業(yè)用油脂植物-生物柴油,多數(shù)工作徘徊在初級研究階段，真正進(jìn)行生物柴油生產(chǎn)的企業(yè)為數(shù)極少,尚沒有形成生物柴油的產(chǎn)業(yè)。 政府工作沒有到位：對生物柴油提出一套扶植、優(yōu)惠和鼓勵的政策及措施；沒有制定生物柴油統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)施產(chǎn)業(yè)化發(fā)展戰(zhàn)略。,我國生物柴油產(chǎn)業(yè)面臨問題！,工業(yè)用油脂植物-生物柴油,具體的問題： 1、生物柴油產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的核心問題是生產(chǎn)成本，核心問題是原料，如何獲得充足量且有價(jià)格優(yōu)勢的生物油脂,是發(fā)展我國生物柴油產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵。 目前，世界生物柴油發(fā)達(dá)國家都是以高價(jià)植物油為原料，原料油質(zhì)量穩(wěn)定，適合規(guī)?；a(chǎn)，也得到了政府補(bǔ)貼。,工業(yè)用油脂植物-生物柴油,但是，我國人均耕地低，食用油料還不能滿足人們食用需求。廢油的來源則很不穩(wěn)定，收集、處理成本高，缺乏大規(guī)模生產(chǎn)工藝；由于耕地稀缺，通過種植油菜等經(jīng)濟(jì)作物來發(fā)展生物柴油不是我國生物柴油的產(chǎn)業(yè)化途徑。 我國山地多、鹽堿地多、沙漠化地多，充分利用非耕地資源發(fā)展生物柴油原料植物，是我國生物柴油產(chǎn)業(yè)化方向。,工業(yè)用油脂植物-生物柴油,產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)要求在保證得率、質(zhì)量的前提下控制成本，能適應(yīng)現(xiàn)階段各種不同品質(zhì)的原料油甚至包括地溝油的使用，保證工藝的安全、環(huán)保。但是，由于很多研究由于沒有產(chǎn)業(yè)支撐，許多問題沒有解決好： 1. 脂肪酶在高酸價(jià)廢油中容易失活、穩(wěn)定性差、成本高 2. 生物柴油洗滌和干燥用水量大又造成環(huán)境污染 3. 直接堿催化污染大、后期處理難,工業(yè)用油脂植物-生物柴油,4. 國內(nèi)的一些研發(fā)單位盲目追求過高生產(chǎn)能力的生物柴油裝置，也會影響我國生物柴油產(chǎn)業(yè)形成和發(fā)展。 例如，一個(gè)年產(chǎn)十幾萬噸生物柴油的企業(yè)，能否有充足的原料來源、合理的原料運(yùn)輸成本、恰當(dāng)?shù)脑仙a(chǎn)規(guī)模等，這不僅是個(gè)技術(shù)問題，而且涉及資源環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和管理等多方面問題。,工業(yè)用油脂植物-生物柴油,原料費(fèi)用、生產(chǎn)工藝、甘油價(jià)值和生產(chǎn)規(guī)模是影響生物柴油生產(chǎn)企業(yè)獲利的主要因素，其中原料成本和來源穩(wěn)定是核心，提出的工藝流程和裝置能否推廣，還需要考慮其對周圍環(huán)境的影響、是否符合國家節(jié)能的國策。,工業(yè)用油脂植物-生物柴油,優(yōu)質(zhì)高效油料植物資源開發(fā)利用體系的建立 麻瘋樹、烏桕、油桐、油茶、蓖麻等開發(fā)利用 品種選優(yōu)、高產(chǎn)高效栽培技術(shù)研究和應(yīng)用推廣，建立起浙江省主要能源樹種可持續(xù)發(fā)展的經(jīng)營模式 國內(nèi)外優(yōu)良油料植物資源引進(jìn)開發(fā) 引進(jìn)、品質(zhì)選優(yōu)和栽培實(shí)驗(yàn)，篩選出適合我省栽培的高油能源植物麻瘋樹，并掌握其集約、高產(chǎn)載培技術(shù)。,工業(yè)用油脂植物-生物柴油,栽培的蓖麻植株,工藝流程,目前，世界生物柴油發(fā)達(dá)國家都是以植物油為主要生產(chǎn)原料。但是，我國人均耕地極低，油料生產(chǎn)還不能滿足人們食用需求，油料生產(chǎn)能力不足將是限制我國生物柴油發(fā)展的主要因素。在很長一段時(shí)間中，中國食用植物油生產(chǎn)只能是力爭滿足人們生活需要，不可能出現(xiàn)足量剩余植物油用來發(fā)展生物柴油。 由于耕地稀缺，通過種植大豆、油菜等經(jīng)濟(jì)作物來發(fā)展生物柴油不是我國生物柴油的產(chǎn)業(yè)化途徑。我國山地多、鹽堿地多、沙漠化地多，充分利用這些非耕地資源來發(fā)展生物柴油原料植物，是我國生物柴油產(chǎn)業(yè)化方向。,工業(yè)用油脂植物-生物柴油,蓖麻屬于大戟科植物，與麻瘋樹、油桐等同科。在浙江的氣候條件下，蓖麻基本上屬于一年生生活型，在浙南部分區(qū)域可能為多年生，當(dāng)年栽培，當(dāng)年采收，具有抗旱，耐瘠薄，耐鹽堿的特性，適應(yīng)山區(qū)薄地種植。我國不少地區(qū)旱作區(qū)農(nóng)民有利用丘陵緩坡地種植蓖麻的傳統(tǒng)，實(shí)際上蓖麻在我省的荒地、住宅四周、路旁、坡地等有大量的自然分布，我省的氣候和土壤條件非常適應(yīng)蓖麻的生長。再次，與麻瘋樹、海濱錦葵等相比，蓖麻植物栽培技術(shù)極為成熟，因此，有推廣上的技術(shù)優(yōu)勢。,工業(yè)用油脂植物-生物柴油,在國內(nèi)，蓖麻的畝產(chǎn)能夠達(dá)350公斤，高者可達(dá)500公斤，蓖麻籽實(shí)含油率高達(dá)55（2004年12月01日05:08 山西日報(bào)），根據(jù)我國的山坡丘陵及海邊鹽堿環(huán)境條件，就是按畝產(chǎn)250公斤計(jì)算，含油率45%、生物柴油轉(zhuǎn)化率90%計(jì)算，對于一個(gè)年產(chǎn)萬噸的生物柴油企業(yè)，僅需要6000公頃左右的山地種植蓖麻，這非常適合于我國的低山丘陵區(qū)域。,工業(yè)用油脂植物-生物柴油,按市場價(jià)格：每公斤蓖麻籽價(jià)格2元左右，每噸原料油的價(jià)格則在4200元左右，與油菜籽的價(jià)格相近。因此，利用蓖麻油生產(chǎn)生物柴油仍然具有資源上的優(yōu)勢。更為重要的是，巴西、印度尼西亞、多米尼加、烏拉圭等國外不少企業(yè)應(yīng)用蓖麻油為原料生產(chǎn)生物柴油，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和社會效益（http:/www.Newenergy. /html/2006-7/200676_10714.html）。 在烏拉圭，每公頃土地上能夠生產(chǎn)出1.25噸左右的生物柴油。日本還特意進(jìn)口巴西蓖麻油以生產(chǎn)