生物柴油文獻(xiàn)綜述

1、年產(chǎn)2萬(wàn)噸生物柴油生產(chǎn)技術(shù)簡(jiǎn)介一總論生物柴油概念：生物柴油是清潔的可再生能源,它以生物質(zhì)資源作為原料為根底加工而成的一種柴油液體燃料,主要化學(xué)成分是脂肪酸甲酯.具體而言,動(dòng)植物油,如菜籽油、大豆油、花生油、玉米油、米糠油、棉籽油；以及動(dòng)植物油下腳料酸化油,脂肪酸；動(dòng)物油：豬油、雞油、鴨油、動(dòng)物骨頭油等經(jīng)一系列化學(xué)轉(zhuǎn)化,精制而成的液體燃料,是優(yōu)質(zhì)的石油柴油代用品.生物柴油是典型的“綠色能源,大力開(kāi)展生物柴油對(duì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)開(kāi)展,推進(jìn)能源替代,減輕環(huán)境壓力,限制城市大氣污染具有重大的戰(zhàn)略意義.二、生物柴油的主要特性與常規(guī)柴油相比,生物柴油具有下述無(wú)法比較的性能.1、優(yōu)良的環(huán)保特性.主要表現(xiàn)在由于生物柴

2、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%;生物柴油中不含對(duì)環(huán)境會(huì)造成污染的芳香族烷炫,如苯等化合物,因而廢氣對(duì)人體損害低于石化柴油.檢測(cè)說(shuō)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)-20Co3、具有較好的潤(rùn)滑性能.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).運(yùn)動(dòng)粘度稍高,在不影響燃油霧化的情況下,更容易生氣缸內(nèi)壁形成一層油膜,從而提升運(yùn)動(dòng)機(jī)件的潤(rùn)滑性,保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī),降低機(jī)

3、件磨損.4、具有較高的平安性能.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、使用方面的平安性更高.5、具有良好的燃燒性能.十六烷值高,含氧量高,燃燒性?xún)?yōu)于石化柴油,燃燒殘留物呈微酸性,發(fā)動(dòng)機(jī)油的使用壽命加長(zhǎng).6、具有可再生性能.作為可再生能源,與石油儲(chǔ)量不同,其通過(guò)農(nóng)業(yè)和生物科學(xué)家的努力,可供給量不會(huì)枯竭.7、無(wú)需改動(dòng)柴油機(jī),可直接添加使用,同時(shí)無(wú)需另添設(shè)加油設(shè)備、儲(chǔ)存設(shè)備及人員的特殊技術(shù)練習(xí).8、使用性廣.可廣泛用于各種載重汽車(chē)、火車(chē)、公交車(chē)、卡車(chē)、艦船、工程機(jī)械、地質(zhì)礦業(yè)設(shè)備、農(nóng)用機(jī)械、發(fā)電機(jī)組等柴油內(nèi)燃機(jī)；更是非動(dòng)力的工民用窯爐、鍋爐及灶具上佳燃料.三、生物柴油的開(kāi)展前景及意義

4、一國(guó)家立法、政策支持從2006年1月1日起正式生效的?中華人民共和國(guó)可再生能源法?明確規(guī)定“國(guó)家將再生能源的開(kāi)發(fā)利用列為能源的優(yōu)先領(lǐng)域,一依法保護(hù)可再生資源開(kāi)發(fā)利用者的合法權(quán)益.并指出“生物液體燃料,是指利用生物質(zhì)資源生產(chǎn)的甲醇、乙醇和生物柴油.二資源十分廣泛一是可利用各種動(dòng)、植物油脂的各種廢料、副產(chǎn)物,例如加工植物油類(lèi)即：大豆油、花生油、菜籽油、芝麻油、桐籽油、色拉油等；動(dòng)物油類(lèi)：豬油、骨頭油等的油渣,酸化油、脂肪酸；二是城市下水道收集的地溝油、泊水油；三是油炸食品的剩余油.利用上述原料加工的“生物柴油顏色清亮透明,各項(xiàng)指標(biāo)到達(dá)國(guó)標(biāo)柴油要求,熱值高,馬力大,廢氣少,比柴油更清潔環(huán)保.加工生物

5、柴油是變廢為寶,利國(guó)利民的陽(yáng)光產(chǎn)業(yè).開(kāi)展生物柴油是一個(gè)世界性的話(huà)題,石油作為不可再生的資源已經(jīng)日益枯竭,在我國(guó),石油更是短缺,儲(chǔ)量只是全世界的2%,現(xiàn)在每年進(jìn)口石油1億多噸,五年后預(yù)計(jì)進(jìn)口2億噸,資源形勢(shì)十分嚴(yán)峻.因此,生物柴油作為一種可再生能源的替代燃料具有獨(dú)特的應(yīng)用價(jià)值,興旺國(guó)家規(guī)模生產(chǎn)生物柴油,美國(guó)能源部門(mén)在可再生能源戰(zhàn)略中已經(jīng)把開(kāi)展生物柴油提升到戰(zhàn)略高度對(duì)待,成立了OFD即燃燒辦公室負(fù)責(zé)此技術(shù),國(guó)家能源署要求到2021年生物柴油年產(chǎn)量要到達(dá)1200萬(wàn)噸以上,并宣布生產(chǎn)生物柴油稅收全免.德國(guó)通過(guò)政策鼓勵(lì),對(duì)制造生物柴油給予免稅,并大量應(yīng)用于奔馳、群眾、奧迪轎車(chē)上.我國(guó)對(duì)替代新能源方面已經(jīng)

6、投入大量的人力和財(cái)力進(jìn)行開(kāi)發(fā),?中華人民共和國(guó)可再生能源法?中明確指出應(yīng)大力開(kāi)展新型能源,并且著重提出了生物液體燃料,新型液體燃料生物柴油,作為一種新型的綠色燃料可以起到不可替代的補(bǔ)充作用.三為我市農(nóng)村經(jīng)濟(jì)開(kāi)展注入動(dòng)力開(kāi)發(fā)生物質(zhì)燃料的根本原料就是農(nóng)業(yè)的產(chǎn)出物,開(kāi)展生物質(zhì)燃料可以刺激農(nóng)業(yè)開(kāi)展,可以走一條農(nóng)林產(chǎn)品向工業(yè)品轉(zhuǎn)化的富民強(qiáng)農(nóng)之路,有利于調(diào)整農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu),增加農(nóng)民收入.我市是農(nóng)業(yè)大市,適宜種植油料作物的冬閑田和荒山荒坡面積很大,如利用冬閑田種植含油高的油菜新品種,畝產(chǎn)可達(dá)200公斤,如每公斤按3元計(jì),按全市400萬(wàn)畝冬種油菜計(jì),可增加收入24億元,同時(shí)鼓勵(lì)農(nóng)民利用荒山荒坡種植木本油料樹(shù)種,也是

7、一筆不小的收入.生物柴油具有可再生、清潔和平安三大優(yōu)勢(shì),對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、能源平安和生態(tài)環(huán)境綜合治理有十分重大的戰(zhàn)略意義.四、市場(chǎng)前景及預(yù)測(cè)一國(guó)際石油能源市場(chǎng)供不應(yīng)求世界石油供給緊張,導(dǎo)致國(guó)際油價(jià)一路飆升：2003年石油價(jià)格攀升到40美元/桶；2004年6月份攀升到50美元/桶；2005年9月份攀升到60美元/桶；2006年4月份攀升到70美元/桶；有專(zhuān)家預(yù)測(cè)：3年之內(nèi)可能漲到100美元/桶！石油是非再生能源,供油緊張、油價(jià)飆升只是一個(gè)外表現(xiàn)象,根本原因是石油的開(kāi)采量缺乏,幾十萬(wàn)年才能形成的石油資源,采一桶少一桶,儲(chǔ)量日趨枯竭.美國(guó)能源部和世界能源理事會(huì)預(yù)測(cè),全球石化類(lèi)能源的可開(kāi)采年限分別為

8、：石油39年、天然氣60年、煤211年,主要分布在美國(guó)、加拿大、俄羅斯和中東地區(qū).石油資源短缺而導(dǎo)致油價(jià)上漲是不可逆轉(zhuǎn)的.二尋找環(huán)保新能源迫在眉睫我國(guó)是一個(gè)石油資源相對(duì)貧乏的國(guó)家,儲(chǔ)量?jī)H為全球2%.我國(guó)又是世界上經(jīng)濟(jì)開(kāi)展最為迅速的國(guó)家之一,對(duì)能源的需求量長(zhǎng)期持續(xù)高速增長(zhǎng),除煤炭供給能夠自給外,石油和天然氣供給遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿(mǎn)足不了經(jīng)濟(jì)開(kāi)展的需要,石油進(jìn)口依存度一年比一年大.2005年我國(guó)原油表觀消費(fèi)量到達(dá)29985.5萬(wàn)噸,接近3億噸大關(guān),比2000年增長(zhǎng)了34.9%,同期原油進(jìn)口量到達(dá)1.27億噸,石油對(duì)外進(jìn)口依存度到達(dá)50%以上,從而超過(guò)美國(guó)成為世界第一大石油進(jìn)口國(guó).三我省是石油資源貧乏省,沒(méi)有可開(kāi)

9、采的石油資源,對(duì)外依存度達(dá)100%,近年受?chē)?guó)際油價(jià)和運(yùn)輸?shù)挠绊?經(jīng)常是無(wú)油可買(mǎi),對(duì)我省經(jīng)濟(jì)開(kāi)展和人民生活造成了不利影響.隨著汽車(chē)進(jìn)入家庭,對(duì)石油的需求會(huì)越來(lái)越大,因此,開(kāi)展生物柴油,替代局部石化柴油,市場(chǎng)前景非常廣闊.五、產(chǎn)品方案及生產(chǎn)規(guī)模一產(chǎn)品方案及生產(chǎn)規(guī)模根據(jù)市場(chǎng)預(yù)測(cè)和本公司工程建設(shè)條件,本工程首期建設(shè)日產(chǎn)生物柴油60噸,按全年開(kāi)工330天計(jì),屆時(shí)全年總產(chǎn)量2萬(wàn)噸.二產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求1、外觀：無(wú)色至淺黃色均相液體,無(wú)明顯的懸浮物和沉淀物.2、生物柴油質(zhì)量限制指標(biāo)檢測(cè)工程檢測(cè)結(jié)果檢測(cè)方法外觀淺黃色透明油狀液體密度(20C)/(kg/m3)870890GB/T2540閃點(diǎn)閉口c160170GB

10、/T261水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%痕跡重法碘值(gI/100g)7590GB/T5532機(jī)械雜質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%無(wú)GB/T511銅片(50C,3h)/級(jí)<1GB/T5096十六烷值>49GB/T386氧化安定性110C/小時(shí)>6.0EN14112冷濾點(diǎn)/c05SH/T0248總甘油含量/%<0.2ASTMD6584運(yùn)動(dòng)粘度(40C)/(m2/s)4.55GB/T265脂肪酸甲酯含量/%>99.5氣相色譜法六、工藝技術(shù)方案一工藝流程簡(jiǎn)述原料油一酯化一酯交換一別離一粗酯-蒸儲(chǔ)一精酯-脫色一生物柴油.在我國(guó)目前的國(guó)情和當(dāng)前的油價(jià)下,使用食品級(jí)油脂作為原料來(lái)生產(chǎn)生物柴油還不太現(xiàn)實(shí),餐

11、飲廢油和局部工業(yè)用油脂相對(duì)來(lái)說(shuō)本錢(qián)較低.但是,這些廢棄油脂通常含有較高的游離脂肪酸,所以對(duì)于這些廢棄油脂要先用酸催化法,然后通過(guò)堿性催化劑進(jìn)行酯交換反響.因此這種工藝又稱(chēng)酸堿二步法工藝.本公司采用德國(guó)技術(shù)工藝,第一步用硫酸催化酯化反響,使油脂的酸值降為2mgKOH/g,含酸甲醇廢水去甲醇精儲(chǔ)塔回收甲醇后,再去中和第二步酯交換反響產(chǎn)生的甘油皂液.以消除酸堿廢水.第二步是在氫氧化鉀催化下中性油的醇解反響,反響完成后,通過(guò)離心別離,把甘油皂基別離出來(lái),然后把第一步的酸液參加,中和后,把油回收,剩下的甘油鹽水經(jīng)過(guò)蒸發(fā)濃縮,再降溫結(jié)晶,硫酸鉀結(jié)晶出來(lái),過(guò)濾后,鹽和甘油得以別離,甘油可作為粗甘油出售.硫酸鉀可以作為農(nóng)業(yè)級(jí)產(chǎn)品出售.三主要原材料、動(dòng)力消費(fèi)及來(lái)源1、地溝油1萬(wàn)噸/年2、酸化油0.5萬(wàn)噸/年3、其他油脂類(lèi)0.5萬(wàn)噸/年4、甲醇0.25萬(wàn)噸/年5、催化劑200噸/年6、電：裝機(jī)容