生物能源技術(shù)課件

第四章生物能源技術(shù)第四章生物能源技術(shù)1能源問(wèn)題1973年，世界第一次能源危機(jī)。能源緊張已經(jīng)是全球面臨的關(guān)鍵性難題之一，解決能源危機(jī)關(guān)系到全球經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。第一節(jié)能源概況化石燃料，有限能源（枯竭）能源問(wèn)題1973年，世界第一次能源危機(jī)。能源緊張已經(jīng)是全球2能源是可從其獲得熱、光和動(dòng)力之類(lèi)能量的資源。能源的概念——《科學(xué)技術(shù)百科全書(shū)》確切而簡(jiǎn)單地說(shuō)，能源是自然界中能為人類(lèi)提供某種形式能量的物質(zhì)資源。能源是可從其獲得熱、光和動(dòng)力之類(lèi)能量的資源。能源的概念——3能源的分類(lèi)能源的分類(lèi)4新能源的利用1、為了避免礦物燃料枯竭后造成的

，和減輕

，科學(xué)家一直在尋找新能源。2、現(xiàn)在已經(jīng)開(kāi)發(fā)利用的新能源主要有

、

、

、

。能源危機(jī)環(huán)境污染核能太陽(yáng)能風(fēng)能生物能新能源的利用1、為了避免礦物燃料枯竭后造成的5解決能源危機(jī)的有效途徑節(jié)能和提高能量利用效率。開(kāi)發(fā)和使用新技術(shù)。使用更多的‘可再生’能源。提高使用清潔能源。改變能源轉(zhuǎn)換途徑。解決能源危機(jī)的有效途徑6生物能源概況生物能源——是指利用生物質(zhì)為原料生產(chǎn)的能源。包括生物燃料乙醇、生物柴油、生物氫氣、生物沼氣及生物氣化和液化等產(chǎn)生的能源產(chǎn)品。生物能源的定義

生物能源概況生物能源——是指利用生物質(zhì)為原料生產(chǎn)的能源。生物7鉆木取火、伐薪燒炭第一代生物能源第二代生物能源

生物能源的發(fā)展歷史

鉆木取火、伐薪燒炭生物能源的發(fā)展歷史8生物能源的地位與作用

生物能源是人類(lèi)賴(lài)以生存的重要能源，居于世界能源消費(fèi)的第四位。

生物能源是一種可再生的清潔能源

，將來(lái)會(huì)成為支柱能源之一。世界生物能源消費(fèi)：約15％。

生物能源的地位與作用生物能源是人類(lèi)賴(lài)以生存的重9垃圾堆各類(lèi)植物

垃圾堆各類(lèi)植物10生物質(zhì)與生物質(zhì)能

是指有機(jī)物中除化石燃料外的所有來(lái)源于動(dòng)、植物能再生的物質(zhì)。它是由有生命的組織及其衍生物和與生物轉(zhuǎn)化有關(guān)的物質(zhì)構(gòu)成的集合，是由光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物。

廣義上講，生物質(zhì)是各種生命體產(chǎn)生或構(gòu)成生命體的有機(jī)質(zhì)的總稱(chēng)，生物質(zhì)所蘊(yùn)涵的能量稱(chēng)為生物質(zhì)能。生物質(zhì)與生物質(zhì)能

廣義上講，生物質(zhì)是各種生命體產(chǎn)生或構(gòu)11生物質(zhì)的分類(lèi)城市垃圾b)有機(jī)廢水

c)糞便

d)林業(yè)生物質(zhì)e)農(nóng)業(yè)廢棄物f)水生植物

g)能源植物生物質(zhì)的分類(lèi)城市垃圾12生物質(zhì)能

生物質(zhì)能是蘊(yùn)藏在生物質(zhì)中的能量，是指直接或間接地通過(guò)綠色植物的光合作用，把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能后固定和貯藏在生物體內(nèi)的能量。

其化學(xué)反應(yīng)式：

6CO2+6H2O→6O2+C6H12O6

+

1840kJ/mol

生物質(zhì)能

生物質(zhì)能是蘊(yùn)藏在生物質(zhì)中的能量，是指直13生物質(zhì)能的優(yōu)點(diǎn)

a)可再生性

b)低污染性

c)廣泛分布性

d)生物質(zhì)燃料總量十分豐富。生物質(zhì)能的優(yōu)點(diǎn)

a)可再生性

14國(guó)外生物能源的開(kāi)發(fā)利用日本的陽(yáng)光計(jì)劃。印度的綠色能源工程。巴西的酒精能源計(jì)劃。國(guó)外生物能源的開(kāi)發(fā)利用日本的陽(yáng)光計(jì)劃。1550年代推廣沼氣。本世紀(jì)初發(fā)展燃料乙醇。2005年，《中華人民共和國(guó)可再生能源法》通過(guò)。2006年至今，投入生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)。速度慢，規(guī)模??；成本高！“不與民爭(zhēng)糧、不與糧爭(zhēng)地”中國(guó)生物能源的開(kāi)發(fā)利用50年代推廣沼氣。中國(guó)生物能源的開(kāi)發(fā)利用16生物能源具有清潔、來(lái)源廣泛及可再生等優(yōu)點(diǎn)，成為最有希望的石油替代能源之一。面對(duì)日益嚴(yán)峻的能源形勢(shì)，世界各國(guó)在調(diào)整本國(guó)能源發(fā)展戰(zhàn)略中，把高效利用生物能源擺在技術(shù)開(kāi)發(fā)的重要地位，作為能源利用中的重要課題立項(xiàng)。盡管從我國(guó)或全世界看，生物能源的開(kāi)發(fā)利用都處于剛起步階段，生物能源在整個(gè)能源結(jié)構(gòu)中所占的比重還很小。但是，生物能源的發(fā)展?jié)摿Σ豢晒懒?。生物質(zhì)能源前景廣闊生物能源具有清潔、來(lái)源廣泛及可再生等優(yōu)點(diǎn)，成為最有希望的石油17

當(dāng)代新能源發(fā)展趨勢(shì)

目前，巴西每年用甘蔗生產(chǎn)的燃料乙醇產(chǎn)量達(dá)1400萬(wàn)噸，成為世界上第一個(gè)不銷(xiāo)售純汽油的國(guó)家。

氫是最理想的載能體，它在燃燒時(shí)只生成水，不產(chǎn)生任何污染物。氫氣與傳統(tǒng)的能源物質(zhì)相比，還具有能量密度高，熱轉(zhuǎn)化效率高，輸送成本低等諸多突出優(yōu)點(diǎn)。所以，氫作為一種極為理想的“綠色能源”，其發(fā)展前景是十分光明的。當(dāng)代新能源發(fā)展趨勢(shì)目前，巴西每年用甘蔗生產(chǎn)的燃料181.生物柴油2.生物乙醇3.生物沼氣4.生物制氫生物能源的主要技術(shù)1.生物柴油生物能源的主要技術(shù)19生物柴油生物柴油是利用生物酶將植物油或其他油脂分解后得到的液體燃料，作為柴油的替代品更加環(huán)保。生物柴油所遇到的問(wèn)題是作為原料的植物油成本較高。最近，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，一些微生物也能合成油脂，這也許可以為克服生物柴油的原料問(wèn)題起到重要作用。生物柴油生物柴油是利用生物酶將植物油或其他油脂分解后得到的液20生物乙醇燃料乙醇是目前世界上生產(chǎn)規(guī)模最大的生物能源。以一定的比例摻入汽油可作為汽車(chē)的燃料，不但能替代部分汽油，而且排放的尾氣更清潔。我國(guó)的燃料乙醇生產(chǎn)已形成規(guī)模，主要是以玉米為原料，同時(shí)正在積極開(kāi)發(fā)甜高粱、薯類(lèi)、秸稈等其他原料生產(chǎn)乙醇，目前產(chǎn)量居世界第三。生物乙醇燃料乙醇是目前世界上生產(chǎn)規(guī)模最大的生物能源。以一定的21生物沼氣沼氣是微生物發(fā)酵秸稈、禽畜糞等有機(jī)物產(chǎn)生的混合氣體，主要成分是可燃的甲烷。生產(chǎn)沼氣的設(shè)備簡(jiǎn)單，方法簡(jiǎn)易，適合在農(nóng)村推廣使用。我國(guó)已有許多地方的農(nóng)村和畜牧場(chǎng)使用了沼氣。沼氣的推廣使用節(jié)約了資源，保護(hù)了環(huán)境，也提高了農(nóng)民的生活質(zhì)量。目前，沼氣的規(guī)?；a(chǎn)需要解決的是設(shè)備及提高甲烷含量等技術(shù)問(wèn)題。生物沼氣沼氣是微生物發(fā)酵秸稈、禽畜糞等有機(jī)物產(chǎn)生的混合氣體，22生物制氫氫氣的燃燒產(chǎn)物只有水，因此氫氣是最清潔的能源。氫氣可以利用生物質(zhì)通過(guò)微生物發(fā)酵得到，這一過(guò)程被稱(chēng)為生物制氫。目前我國(guó)科學(xué)家已獲得了能高效產(chǎn)氫的微生物，哈工大生物制氫技術(shù)領(lǐng)先世界（厭氧活性污泥為產(chǎn)氫菌種的發(fā)酵法生物制氫技術(shù)）。生物制氫氫氣的燃燒產(chǎn)物只有水，因此氫氣是最清潔的能源。氫氣可23研究進(jìn)展目前生物能源的研究主要集中于基礎(chǔ)或應(yīng)用的技術(shù)性研究研究進(jìn)展目前生物能源的研究主要集中于基礎(chǔ)或應(yīng)用的技術(shù)性研究24生物能源在能源體系中處于何種地位？2.生物能源技術(shù)主要有哪幾大類(lèi)？思考題思考題25生物質(zhì)能技術(shù)生物質(zhì)能技術(shù)26生物柴油技術(shù)生物柴油技術(shù)27背景(background)過(guò)去的200多年，建立在煤炭、石油、天然氣等化石燃料基礎(chǔ)上的能源體系極大地推動(dòng)了人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展；大規(guī)模使用化石燃料所帶來(lái)的嚴(yán)重后果：資源日益枯竭，環(huán)境不斷惡化，還誘發(fā)了不少?lài)?guó)與國(guó)之間、地區(qū)之間的政治經(jīng)濟(jì)糾紛，甚至沖突和戰(zhàn)爭(zhēng)；人類(lèi)必須尋求一種新的、清潔的、安全的、可靠的能源系統(tǒng)。生物能源作為一類(lèi)可再生、可持續(xù)的能源成為當(dāng)今國(guó)際上新能源開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)。背景(background)過(guò)去的200多年，建立在煤炭、石28主要參考書(shū)目可再生能源可持續(xù)能源清潔/綠色能源主要參考書(shū)目可再生能源可持續(xù)能源清潔/綠色能源29第一節(jié)生物柴油概述生物柴油的發(fā)展歷史生物柴油的制備方法生物柴油研究利用現(xiàn)狀生物柴油與國(guó)家能源的安全第一節(jié)生物柴油概述30生物柴油的發(fā)展歷史1896年，RudolphDiesel試制出壓力點(diǎn)火內(nèi)燃機(jī)——柴油機(jī)，驅(qū)動(dòng)燃料為花生油，這也被認(rèn)為是最初意義上的生物柴油。1912年，R.Diesel預(yù)言植物油將成為一個(gè)新的能源方向。植物油的分子量大、碳鏈長(zhǎng)、黏度高、低溫性差、不易霧化、易炭化結(jié)焦、堵塞油噴嘴，制造成本高。生物柴油的發(fā)展歷史1896年，RudolphDiesel試31驅(qū)動(dòng)燃料的發(fā)展隨后，廉價(jià)的液體能源――石油，成為主流能源，石化柴油被用于發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)燃料。石化柴油大量使用帶來(lái)了許多問(wèn)題，如石化柴油含有的許多有害物質(zhì)，如多環(huán)芳烴、硫化物，通過(guò)燃燒后直接排入大氣，危害人類(lèi)生存環(huán)境；石化能源是不可再生的，因而面臨著能源終將枯竭等問(wèn)題。驅(qū)動(dòng)燃料的發(fā)展隨后，廉價(jià)的液體能源――石油，成為主流能源，石321980年美國(guó)開(kāi)始研究用豆油代替柴油；狹義定義

1983年CrahamQuick首先將亞麻子油的甲酯用于發(fā)動(dòng)機(jī)，并將可再生的脂肪酸甲酯定義為生物柴油“Biodiesel”；1984年脂肪酸甲酯或乙酯用于代替柴油燃料；1980年美國(guó)開(kāi)始研究用豆油代替柴油；33廣義定義

生物柴油是指以油料作物、野生油料植物和工程微藻等水生植物油脂，以及動(dòng)物油脂、廢餐飲油等為原料通過(guò)酯交換工藝制成的甲酯或乙酯燃料，這種燃料可供內(nèi)燃機(jī)使用。廣義定義34BXX含義?BXX含義?35生物柴油技術(shù)是指利用植物油、廢機(jī)油、輪胎油、地溝油、動(dòng)植物油、酸化油、脂肪酸、毛油、焦化一線油、二線油、廢塑料油、廢橡膠油經(jīng)精制成生物柴油的技術(shù)。生物柴油成為新經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)的亮點(diǎn)的表現(xiàn):

(1)戰(zhàn)略高度；(2)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；

(3)政府補(bǔ)貼；(4)生產(chǎn)規(guī)模。

生物柴油技術(shù)36未來(lái)三年全球生物柴油產(chǎn)量增三倍能源專(zhuān)家預(yù)計(jì)在未來(lái)50年左右，液體燃料能源80%將來(lái)源于可再生資源如木本植物、草本植物、棕櫚油、藻類(lèi)和廢棄的動(dòng)植物油脂。未來(lái)三年全球生物柴油產(chǎn)量增三倍能源專(zhuān)家預(yù)計(jì)37稀釋?zhuān)豪檬裼蛠?lái)稀釋植物油；微乳化法：利用乳化劑降低植物油黏度；熱解法：高溫將高分子變成簡(jiǎn)單分子；酯交換：是利用甲醇、乙醇將植物油中的甘油三酸酯中的甘油取代下來(lái)，形成長(zhǎng)鏈的脂肪酸甲酯，從而降低碳鏈的長(zhǎng)度；生物技術(shù)方法：利用脂肪酶將長(zhǎng)鏈的高分子降解成短鏈的碳?xì)浠衔?。生物柴油制備方法稀釋?zhuān)豪檬裼蛠?lái)稀釋植物油；生物柴油制備方法38生物柴油生產(chǎn)及消費(fèi)循環(huán)生物柴油生產(chǎn)及消費(fèi)循環(huán)39生物能源技術(shù)課件40生物柴油研究和利用現(xiàn)狀生物柴油研究和利用現(xiàn)狀41歐洲的生物柴油產(chǎn)量歐洲的生物柴油產(chǎn)量42美國(guó)的生物柴油總產(chǎn)量美國(guó)的生物柴油總產(chǎn)量43歐洲和美國(guó)生物柴油用量預(yù)計(jì)到2011年，歐盟的生物柴油用量將達(dá)990萬(wàn)噸德國(guó)、法國(guó)及意大利在生物柴油生產(chǎn)方面均處于前列根據(jù)美國(guó)國(guó)家生物柴油委員會(huì)的數(shù)據(jù)，目前有65家公司投資于生物柴油生產(chǎn)及營(yíng)銷(xiāo)預(yù)計(jì)到2007年，生物柴油年用量將達(dá)到約130萬(wàn)噸(千噸)(千噸)資料來(lái)源:Frost&Sullivan。資料來(lái)源:美國(guó)國(guó)家生物柴油委員會(huì)。歐盟生物柴油用量美國(guó)生物柴油用量歐洲和美國(guó)生物柴油用量預(yù)計(jì)到2011年，歐盟的生物柴油用量將44歐洲生物柴油加油站歐洲生物柴油加油站45美國(guó)生物燃料加油站價(jià)格牌美國(guó)生物燃料加油站價(jià)格牌46生物柴油在其他國(guó)家巴西巴西建了一個(gè)日處理10噸油料的生物柴油的生產(chǎn)線，巴西科技部制訂的目標(biāo)是，2005年的加入比為5%，至2020年達(dá)到20%。加拿大加拿大是用蔗渣為原料制取生物柴油。日本日本1995年開(kāi)始研究生物柴油，用煎炸油、復(fù)循環(huán)烹飪油、廢棄食用油為原料生產(chǎn)生物柴油。印度印度目前柴油消耗量約有500億L，其產(chǎn)生的污染一直是個(gè)大問(wèn)題。印度的生物燃料產(chǎn)業(yè)剛剛起步。生物柴油在其他國(guó)家巴西47韓國(guó)韓國(guó)目前有年生產(chǎn)能力2O萬(wàn)t的生物柴油生產(chǎn)廠；馬來(lái)西亞馬來(lái)西亞采用棕櫚油和廢油也生產(chǎn)出了生物柴油，但整個(gè)國(guó)家的用量不大。印度尼西亞利用棕櫚油生產(chǎn)生物柴油。新西蘭新西蘭利用肉聯(lián)廠的副產(chǎn)品油脂為原料制取生物柴油。西班牙西班牙在巴塞羅那擁有一年產(chǎn)5萬(wàn)噸的生物柴油工廠。韓國(guó)48我國(guó)生物柴油研究進(jìn)展1981年已有用菜籽油、棉籽油等植物油生產(chǎn)生物柴油的試驗(yàn)研究。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(wàn)t生物柴油試驗(yàn)廠。2002年8月四川古杉油脂化學(xué)公司以植物油下腳料為原料生產(chǎn)生物柴油，年生產(chǎn)能力1.5萬(wàn)t。2002年9月福建龍巖卓越新能源發(fā)展有限公司建成年產(chǎn)2萬(wàn)t生物柴油裝置，并在2003年建成年生產(chǎn)能力10萬(wàn)t的生產(chǎn)裝置。

我國(guó)生物柴油研究進(jìn)展1981年已有用菜籽油、棉籽油等植物油生492004年科技部啟動(dòng)了“十五”國(guó)家科技攻關(guān)計(jì)劃“生物燃料油技術(shù)開(kāi)發(fā)”項(xiàng)目，2005年2月28日，十屆全國(guó)人大又通過(guò)了可再生能源法，并由胡錦濤主席簽署了此法律予以公布。2005年，由石元春院士主持的國(guó)家專(zhuān)項(xiàng)農(nóng)林生物質(zhì)工程開(kāi)始啟動(dòng)，規(guī)劃生物柴油在2010年的產(chǎn)量為200萬(wàn)t/年、2020年的產(chǎn)量為l200萬(wàn)t/年。生物柴油的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化與大產(chǎn)業(yè)化。

2004年科技部啟動(dòng)了“十五”國(guó)家科技攻關(guān)計(jì)劃“生物燃料油技50生物柴油與國(guó)家能源安全可再生生物柴油的生產(chǎn)、加工和消費(fèi)是一個(gè)可持續(xù)發(fā)展的過(guò)程。生物柴油的可再生性可以解決一些石化能源枯竭而引起的能源危機(jī)，保證能源安全。

戰(zhàn)略石油儲(chǔ)備因地制宜種植生物柴油原料植物，可形成綠色能源儲(chǔ)備庫(kù)，同時(shí)生物柴油的生產(chǎn)也不受地理環(huán)境的影響；生物柴油的布局更合理，在能源上更加獨(dú)立，使得各國(guó)的能源不易受到別國(guó)的干涉和控制，減少對(duì)石油市場(chǎng)的依賴(lài)。生物柴油與國(guó)家能源安全可再生51比核能更安全2004年6月26日國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)向外界宣布，近幾年西歐和美國(guó)已經(jīng)停止了修建核工廠。生物柴油具有較高的閃點(diǎn)，可降解，無(wú)放射線危害。在生產(chǎn)、運(yùn)輸、使用等方面都比較安全。總得來(lái)說(shuō)，生物柴油是一種可再生的能源，不會(huì)枯竭；生物柴油是安全的能源，不易發(fā)生爆炸；又是一種環(huán)境友好的能源，對(duì)人類(lèi)健康無(wú)害。因此，可以說(shuō)生物柴油在保證國(guó)家能源安全上有著比石油更美好的前景。比核能更安全52小結(jié)柴油機(jī)燃料的發(fā)展歷程；生物柴油及其技術(shù)的定義；生物柴油研究和利用現(xiàn)狀；生物柴油與能源安全的關(guān)系。小結(jié)柴油機(jī)燃料的發(fā)展歷程；53思考題我國(guó)生物柴油發(fā)展取得了哪些進(jìn)展，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在哪些不足？思考題我國(guó)生物柴油發(fā)展取得了哪些進(jìn)展，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在哪54生物柴油原料生物柴油原料55生物柴油原料資源種類(lèi)植物油脂

草本、本本、水生油料植物油動(dòng)物油脂廢棄食用油生物柴油原料資源種類(lèi)植物油脂56世界生物柴油生產(chǎn)原料構(gòu)成圖世界生物柴油生產(chǎn)原料構(gòu)成圖57生物柴油原料資源能源植物種的選擇，富油植物的引種栽培、遺傳改良，建立“柴油林林場(chǎng)”；發(fā)達(dá)國(guó)家用于生產(chǎn)生物柴油的原料：大豆（美國(guó)）油菜籽（歐共體國(guó)家）棕櫚油（東南亞國(guó)家）生物柴油原料資源能源植物種的選擇，富油植物的引種栽培、遺傳改58油料植物油料作物，是大規(guī)模栽培的農(nóng)作物或木本油料，是我國(guó)目前發(fā)展生物柴油的主要原料；油脂植物，是處于野生狀態(tài)或半野生狀態(tài)有一定含量（10%以上）的植物。油料植物油料作物，是大規(guī)模栽培的農(nóng)作物或木本油料，是我國(guó)目前59石油植物1986年，美國(guó)卡爾文博士發(fā)現(xiàn)一種名為“三葉橡膠樹(shù)”的高大常綠喬木膠汁中的化學(xué)成分與柴油十分相似，大戟科(Euphorbiaceae)橡膠樹(shù)屬高大喬木。又名巴西橡膠樹(shù)、三葉橡膠樹(shù),俗稱(chēng)膠樹(shù)。所分泌膠乳的加工品橡膠,是重要的工業(yè)原料。石油植物1986年，美國(guó)卡爾文博士發(fā)現(xiàn)一種名為“三葉橡膠樹(shù)”60除“三葉橡膠樹(shù)”以外，科學(xué)家們還發(fā)現(xiàn)300多種灌木、400多種花卉植物都含有一定比例的“石油”?！笆椭参铩敝饕性趭A竹桃科、大戟科、蘿摩科、菊科、桃金娘科以及豆科植物中。折斷這些植物的莖葉，可從傷口看見(jiàn)有乳白色或黃褐色液體流淌出來(lái)，這些液體中便含有與石油成分相似的碳?xì)浠衔?，值得特別強(qiáng)調(diào)的是這些植物種子油經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)化加工后可得生物柴油。除“三葉橡膠樹(shù)”以外，科學(xué)家們還發(fā)現(xiàn)300多種灌木、400多61中國(guó)油料植物現(xiàn)狀中國(guó)現(xiàn)已查明的油料植物(種子植物)種類(lèi)為151科697屬1554種，其中種子含油量在40%以上的植物為154種；分布廣、適應(yīng)性強(qiáng)、可用作建立規(guī)模化生物柴油原料基地的喬灌木種不足10種；分布集中成片可建作原料基地，并能利用荒山、沙地等宜林地進(jìn)行造林建立起規(guī)模化的良種供應(yīng)基地的生物柴油木本植物僅幾種，如：漆樹(shù)科的黃連木，大戟科的麻瘋樹(shù)，山茱萸科的光皮樹(shù)等。中國(guó)油料植物現(xiàn)狀中國(guó)現(xiàn)已查明的油料植物(種子植物)種類(lèi)為1562草本植物油油菜籽油/大豆油/花生油/棉籽油/糠油（米糠油）/向日葵油/玉米油/亞麻籽油草本植物油油菜籽油/大豆油/花生油/棉籽油/糠油（米糠油）/63木本植物油油棕(Elaeisguinensis)

椰子(Cocosnucifera)

油棕，英文名Oilpalm，棕櫚科，原產(chǎn)熱帶非洲。我國(guó)海南、云南省有引種，果實(shí)榨油，精煉后食用和工業(yè)用；椰子，英文名Coconutpalm，棕櫚科，一說(shuō)原產(chǎn)中美洲，一說(shuō)原產(chǎn)東南亞。我國(guó)海省有商業(yè)性種植，是熱帶景觀樹(shù)，果鮮食用或加工椰汁(奶)、椰油；油茶，

山茶科，

灌木，種子含油30%，重要油脂植物，兼觀賞植物。長(zhǎng)江以南廣為栽培或野生，資源豐富。

油茶(Camelliaoleifera)木本植物油油棕(Elaeisguinensis)椰子(C64中國(guó)現(xiàn)有木本油料林600多萬(wàn)公頃，主要油料樹(shù)種果實(shí)年產(chǎn)量在200萬(wàn)噸以上，其中不少是可以轉(zhuǎn)化為生物柴油的原料。以下幾種是最重要的物種：中國(guó)現(xiàn)有木本油料林600多萬(wàn)公頃，主要油料樹(shù)種果實(shí)年產(chǎn)量在265麻瘋樹(shù)(Jatrophacurcas)

麻瘋樹(shù)，科名：大戟科Euphorbiaceae，別名：小桐子，青銅木，千年樹(shù)等。它原產(chǎn)美洲，現(xiàn)廣泛分布于亞熱帶及干熱河谷地區(qū)。麻風(fēng)樹(shù)是目前已知最速生的高效樹(shù)種之一。麻瘋樹(shù)林3年可掛果投產(chǎn)、5年進(jìn)入盛果期。果實(shí)采摘期長(zhǎng)達(dá)50年，果實(shí)的含油率為60～80%，麻瘋樹(shù)的干果產(chǎn)量為300～800kg/畝，平均產(chǎn)量約660kg/畝。麻風(fēng)樹(shù)品種果仁出油率平均高達(dá)64．45%，每畝可提取精品柴油175公斤左右。麻瘋樹(shù)籽粒含油率高，被生物質(zhì)能源研究專(zhuān)家稱(chēng)之為“黃金樹(shù)”、“柴油樹(shù)”。１２３麻瘋樹(shù)(Jatrophacurcas)麻瘋樹(shù)，科名：大戟66光皮樹(shù)(Cornuswilsoniana)

光皮樹(shù)為山茱萸科木屬落葉喬木，是一種理想的多用途油料樹(shù)種。光皮樹(shù)廣泛分布于黃河以南地區(qū),集中分布于長(zhǎng)江流域至西南各地的石灰?guī)r區(qū),垂直分布在海拔1000米以下。光皮樹(shù)油有兩大突出特點(diǎn):一是光皮樹(shù)全果含油酸和亞油酸高達(dá)77.68%(其中油酸38.3%、亞油酸38.85%)，所生產(chǎn)的生物柴油理化性質(zhì)優(yōu)(如冷凝點(diǎn)和冷濾點(diǎn))；二是利用果實(shí)作為原料直接加工(冷榨或浸提)制取原料油，加工成本低廉，得油率高。光皮樹(shù)(Cornuswilsoniana)光皮樹(shù)為山茱萸67文冠果樹(shù)(XanthocerassorbifoliaBge.)

文冠果，無(wú)患子科。落葉小喬木。我國(guó)特有的優(yōu)良木本油料樹(shù)種。文冠果種子含油量為35%～40%，種仁含油量為72%。自然分布于陜西、山西、河北、內(nèi)蒙古、寧夏、甘肅、河南等地

文冠果樹(shù)(XanthocerassorbifoliaBg68黃連木（Pistaciachinensis）黃連木漆樹(shù)科別名爛心木落葉性喬木,高15-25公尺。陽(yáng)性樹(shù),生長(zhǎng)速度中等。原產(chǎn)我國(guó),以河北、河南、山西、陜西等省最多。種子富含油脂，含油率高達(dá)42.5％，是一種木本油料樹(shù)種。近年來(lái)隨著生物柴油技術(shù)的發(fā)展，黃連木被喻為“石油植物新秀”，已引起人們的極大關(guān)注。黃連木（Pistaciachinensis）黃連木漆樹(shù)69綠玉樹(shù)（Euphorbiatirucalli

）別名：光棍樹(shù)、光枝樹(shù)科屬：大戟科、大戟屬

原產(chǎn)非洲。直立灌木或小喬木。枝肉質(zhì)，圓柱狀，綠色，簇生或散生。葉缺少或僅有數(shù)枚散生，線狀，矩圓形。蒴果暗褐色，被毛。

在南方溫暖地帶可以露地栽培，在長(zhǎng)江流域及其以北地區(qū)要在溫室培養(yǎng)。一般是冬季在溫室、夏季在露天培養(yǎng)。

綠玉樹(shù)（Euphorbiatirucalli）別名：光棍70生物能源技術(shù)課件71動(dòng)物油脂牛羊油豬油水產(chǎn)油脂動(dòng)物油脂72廢棄食用油脂我國(guó)每年產(chǎn)生廢油400—800萬(wàn)噸，包括:煎炸食品后留下的煎炸廢油；從剩飯菜中經(jīng)油水分離得到的油脂（潲、泔水油）；餐具洗滌過(guò)程中流入下水道中的油品（地溝油）；油脂加工企業(yè)產(chǎn)生的酸油以及造酒行業(yè)產(chǎn)生的酒糟油等。

廢棄食用油脂我國(guó)每年產(chǎn)生廢油400—800萬(wàn)噸，包括:73生物柴油原料選擇選擇指標(biāo)含油率；產(chǎn)量；采集、提取和加工的難易程度；必須適合我國(guó)國(guó)情

山地多，耕地少，要充分利用發(fā)揮山地資源優(yōu)勢(shì)，大力地規(guī)模栽培木本油料植物。生物柴油原料選擇選擇指標(biāo)74Ａ）含油量；Ｂ）產(chǎn)量；Ｃ）適生區(qū)域；Ｄ）繁殖難易Ｅ）油的成分。Ａ）含油量；Ｂ）產(chǎn)量；Ｃ）適生區(qū)域；Ｄ）繁殖難易75Ｘ１）經(jīng)濟(jì)成本；Ｘ２）生態(tài)功能；Ｘ３）社會(huì)功能綜合考慮原料的經(jīng)濟(jì)成本、生態(tài)功能、及社會(huì)功能，得分前８名的是麻瘋樹(shù)、綠玉樹(shù)、光皮樹(shù)、油菜、大豆、山桐子、花生、黃連木。Ｘ１）經(jīng)濟(jì)成本；Ｘ２）生態(tài)功能；Ｘ３）社會(huì)功能76生物柴油的原料發(fā)展戰(zhàn)略短期目標(biāo)主要利用一年生草本作物如油菜、大豆。它們種植一年即可收獲，其油性成分經(jīng)榨取、提純、改性后，再用于制取生物柴油。中長(zhǎng)期目標(biāo)對(duì)于大多數(shù)油料木本植物而言，生長(zhǎng)結(jié)實(shí)的周期長(zhǎng)，要采集其果實(shí)、種子或其他器官制取生物柴油，需要的時(shí)間也較長(zhǎng)。２－３年可收獲：麻瘋樹(shù)，續(xù)隨子，桉樹(shù)，沉水樟。３－５年可收獲：光皮樹(shù)，黃連木等。生物柴油的原料發(fā)展戰(zhàn)略短期目標(biāo)77小結(jié)能源植物的類(lèi)型生物柴油原料的類(lèi)型生物柴油原料選擇的原則符合我國(guó)國(guó)情的發(fā)展戰(zhàn)略小結(jié)能源植物的類(lèi)型78思考題我國(guó)生物柴油原料選擇的地域性差異，以及我國(guó)為什么適宜發(fā)展以木本能源植物為主的生物柴油原料模式。思考題我國(guó)生物柴油原料選擇的地域性差異，以及我國(guó)為什么適宜發(fā)79生物柴油原料油加工油料的儲(chǔ)存與預(yù)處理/原料植物油的制取/油脂的精煉生物柴油原料油加工油料的儲(chǔ)存與預(yù)處理/原料植物油的制取/油脂80油料的儲(chǔ)存方法干燥儲(chǔ)藏

油料發(fā)熱霉變的主因是水分，將油料水分降低到臨界水分后，種子處于休眠狀態(tài)，呼吸作用微弱，微生物及其他害蟲(chóng)的活動(dòng)受到限制，油料儲(chǔ)藏的穩(wěn)定性大大提高。通風(fēng)儲(chǔ)藏

當(dāng)外界空氣溫度和濕度適宜時(shí)，有效的通風(fēng)可以降低儲(chǔ)藏油料的水分和溫度，減少蟲(chóng)害和霉菌造成的損失。低溫儲(chǔ)藏

影響儲(chǔ)料害蟲(chóng)繁殖的主因是溫度，多數(shù)害蟲(chóng)在15℃以下即停止發(fā)育繁殖，一般微生物在10℃以下發(fā)育變慢或完全被抑制。油料的儲(chǔ)存方法干燥儲(chǔ)藏81密閉儲(chǔ)藏密閉貯藏的油料必須干燥、低溫、無(wú)蟲(chóng)、無(wú)霉，倉(cāng)庫(kù)要密閉、隔熱和防潮。其原理：（１）隔絕或減少大氣溫度、濕度對(duì)儲(chǔ)料的影響；（２）種子的生理活動(dòng)使料堆內(nèi)氧氣消耗、二氧化碳聚集，抑制了油料種子、害蟲(chóng)和微生物的生命活動(dòng)。化學(xué)儲(chǔ)藏在油籽中加入某種能鈍化酶、殺死害蟲(chóng)的化學(xué)藥品，以達(dá)到安全儲(chǔ)藏的目的。如在油菜籽中加入磷化氫或丙酸、食鹽、明礬等，拌和后再密閉儲(chǔ)藏。密閉儲(chǔ)藏82安全水分含量安全水分含量：在某溫度條件下，油籽能保持安全儲(chǔ)藏的水分含量。貯存油籽，在低溫下的安全水分含量允許高一些。含油率高的油籽生命過(guò)程呼吸更強(qiáng)烈，安全水分含量較低。貯存油料安全水分的計(jì)算公式：

安全水分=（100－含油量）×14％。安全水分含量安全水分含量：在某溫度條件下，油籽能保持安全儲(chǔ)藏83常見(jiàn)油料安全與臨界水分含量常見(jiàn)油料安全與臨界水分含量84油料前處理油料的清理

目的是清除雜質(zhì)、分清優(yōu)劣、提高品質(zhì)、增加得率、安全生產(chǎn)。雜質(zhì)清理可供選擇的主要方法有篩選、風(fēng)選、磁選、與水選等四種。油料的脫絨、剝殼與脫皮凡油籽都含皮、殼。不過(guò)通常只把含殼率高于20%的稱(chēng)為帶殼油籽，如棉籽、葵花籽、油菜籽、等；含殼率低于20%的，如大豆、芝麻等，除要求提取食用蛋白以外，一般制油工藝中均不考慮脫皮工序。有些油料，如從軋花廠來(lái)的毛棉籽，殼上還有6%－12%的棉絨，必須脫除回收，以免影響出油率。油料前處理油料的清理85油料生坯的擠壓膨化利用擠壓膨化設(shè)備將生坯制成膨化狀顆粒物料的過(guò)程。生胚經(jīng)擠壓膨化后可直接進(jìn)行浸出取油。油料生胚的膨化浸出是一種先進(jìn)的油脂制取工藝，其中大豆生坯的膨化浸出工藝在國(guó)外已得到廣泛應(yīng)用。意義：油料生胚經(jīng)擠壓膨化后，其容重增大，多孔性增加，油料細(xì)胞被徹底破壞，酶類(lèi)被鈍化。油料生坯的擠壓膨化86原料植物油的制取壓榨法壓榨法制取油脂具有悠久的歷史，榨油機(jī)的種類(lèi)可分為土榨、水壓機(jī)、螺旋榨油機(jī)三種類(lèi)型。螺旋榨油機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是處理量大、生產(chǎn)連續(xù)、勞動(dòng)強(qiáng)度小，出油率高。浸出法浸出法制油，在我國(guó)已被普遍采用，其具有廣泛的適用性，出油率高、粕的質(zhì)量好、加工成本低、生產(chǎn)條件良好等。原料植物油的制取壓榨法87浸出法的原理及優(yōu)缺點(diǎn)原理是應(yīng)用萃取的原理，選用某種能夠溶解油脂的有機(jī)溶劑，經(jīng)對(duì)油料的接觸－－浸泡或噴淋，使油料中油脂被萃取出來(lái)的一種制油方法。優(yōu)缺點(diǎn)浸出法是一種較壓榨法更為先進(jìn)的方法，浸出法制油也存在一定的缺點(diǎn)，如毛油質(zhì)量差、采用的溶劑易燃易爆，并具有一定毒性。浸出法的原理及優(yōu)缺點(diǎn)原理88油脂浸出的基本工藝油脂浸出的基本工藝89浸出法基本流程把油料胚或預(yù)榨餅浸于選定的溶劑中，使油脂溶解在溶劑內(nèi)（組成混合油），然后將混合油與固體殘?jiān)衿桑┓蛛x，混合油再按不同的沸點(diǎn)進(jìn)行蒸發(fā)、汽提，使溶劑氣化變成蒸氣與油分離，從而制得油脂（浸出毛油）。溶劑蒸氣則經(jīng)過(guò)冷凝、冷卻回收后繼續(xù)循環(huán)使用。濕粕中亦含有一定數(shù)量的溶劑，經(jīng)脫溶烘干處理后即得成品粕，脫溶烘干過(guò)程中揮發(fā)的溶劑蒸氣冷凝、冷卻回收。浸出法基本流程把油料胚或預(yù)榨餅浸于選定的溶劑中，使油脂溶90浸出劑選擇價(jià)格低；溶解油脂，對(duì)油料中非油脂物質(zhì)不溶解或溶解能力??；揮發(fā)性好；具有一定的化學(xué)穩(wěn)定性；不易燃燒爆炸；無(wú)毒性。以６#抽提溶劑油為例，主要成分為正已烷，正已烷和環(huán)已烷的成分占90％。已烷作為油脂浸出溶劑已有半個(gè)世紀(jì)的歷史。浸出劑選擇價(jià)格低；91油脂的精煉用壓榨、浸出制取得到的未經(jīng)精制的油脂稱(chēng)為毛油，毛油的主要成分為甘油三酸酯，俗稱(chēng)中性油。毛油還存在非甘油三酸酯的成分，這些成分統(tǒng)稱(chēng)為雜質(zhì)。油脂精煉就是將毛油中不需要的雜質(zhì)去掉。油脂的精煉用壓榨、浸出制取得到的未經(jīng)精制的油脂稱(chēng)為毛油，毛油92油脂的精煉方法機(jī)械方法

包括沉降、過(guò)濾、離心分離。主要用以分離懸浮在油脂中的機(jī)械雜質(zhì)及部分溶性雜質(zhì)?；瘜W(xué)方法包括酸煉、堿煉。此外還有氧化、酯化等。酸煉是用酸處理，主要除去色素、膠溶性雜質(zhì)。堿煉是用堿處理，主要除去游離脂肪酸。氧化主要用于脫色。酯化極少用，用來(lái)使游離脂肪酸生成甘油三酸酯，以降低游離脂肪酸含量。物理化學(xué)方法主要包括水化、吸附、水蒸汽蒸餾及液-液萃取法。水化主要除去磷脂。吸附主要除去色素、脫除游離脂肪酸等。油脂的精煉方法機(jī)械方法93油脂精煉的工藝程序1.去除懸浮雜質(zhì)可用機(jī)械方法除之。2.脫膠可用水化、酸煉，也可用堿煉。3.脫酸可用堿煉、水蒸汽蒸餾，極少用液-液萃取和酯化法。油脂精煉的工藝程序1.去除懸浮雜質(zhì)944.脫色

一般用白土吸附。5.脫臭

都用水蒸氣蒸餾法。6.脫蠟

一般用低溫結(jié)晶去除。4.脫色951.不溶性雜質(zhì)的分離沉降分離沉降法主要用來(lái)分離機(jī)榨毛油中的餅渣、油腳、皂腳、粕末等雜質(zhì)。有時(shí)為了加速沉降，在油中有必要添加CaCl2或Na2SO4等破乳劑使乳濁液破壞。沉降法因時(shí)間長(zhǎng)、效率低、沉淀物中含油高（60-80%)而一般僅油、渣粗濾。過(guò)濾分離按照顆粒度大小，利用設(shè)定的開(kāi)孔濾網(wǎng)，將雜質(zhì)進(jìn)行分離的方法，它是油廠應(yīng)用最普遍的方法。一般需要在動(dòng)力強(qiáng)制（包括重力、壓力、真空或離心力）作用下，才能使油脂通過(guò)過(guò)濾介質(zhì)（各種材料的濾布、涂層），從而達(dá)到與不溶性雜質(zhì)分離之目的。1.不溶性雜質(zhì)的分離沉降分離96離心分離法

原理：這是一種利用物料組分在旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生不同離心力而進(jìn)行的分離方法。

優(yōu)點(diǎn)：此法遠(yuǎn)優(yōu)于重力沉降，這是由于物料在高度旋轉(zhuǎn)下的離心力（C)遠(yuǎn)大于其重力。與過(guò)濾法相比，離心分離法具有分離效率高、濾渣含油率低（可達(dá)10%以下）、生產(chǎn)連續(xù)化、處理最大（高達(dá)１２００t/d）等特點(diǎn)。

不足：設(shè)備的制造要求和成本也高，一般僅用于規(guī)?；a(chǎn)。離心分離法972.脫膠技術(shù)毛油中的膠質(zhì)主要是磷脂，所以“脫膠”也稱(chēng)“脫磷”。脫膠的基本要求是“脫磷務(wù)盡”，油中含磷脂量必須低于25×10-6。膠質(zhì)影響原料油的品質(zhì)和儲(chǔ)藏穩(wěn)定性，如果帶入生物柴油中，將影響生物柴油在柴油機(jī)上的燃燒性能，使其燃燒不完全，殘留物增多，堵塞噴嘴等。對(duì)于磷脂含量高或需要半磷脂（水化性磷脂為主）作為副產(chǎn)品提取的毛油，一般在脫酸前用水化脫膠法；欲達(dá)到較高的脫酸（包括物理精煉）則采用酸煉脫膠法，但所得到的油腳色澤深，一般不能用來(lái)制取食用磷脂。2.脫膠技術(shù)毛油中的膠質(zhì)主要是磷脂，所以“脫膠”也稱(chēng)“脫磷”983.脫酸技術(shù)脫除毛油中的FFA（游離脂肪酸）的過(guò)程稱(chēng)為“脫酸”。由于游離脂肪酸與甲醇反應(yīng)消耗了甲醇，并生成水，稀釋生物柴油的反應(yīng)體系中反應(yīng)物甲醇的濃度，這樣會(huì)使反應(yīng)速度大大降低，反應(yīng)時(shí)間大大延長(zhǎng)。脫酸的方法很多，工業(yè)上應(yīng)用最廣泛的是堿煉法與物理精煉法。傳統(tǒng)的堿煉法脫酸快速、高效，適應(yīng)于各種低酸價(jià)、難處理的劣質(zhì)油脂，工藝設(shè)備技術(shù)成熟。但由于堿煉過(guò)程油脂損耗較大，尤其不宜用于高酸價(jià)毛油。3.脫酸技術(shù)脫除毛油中的FFA（游離脂肪酸）的過(guò)程稱(chēng)為“脫99物理精煉脫酸原理

將毛油經(jīng)過(guò)預(yù)處理、脫膠、脫色后，在加熱和高真空條件下，借助直接蒸汽蒸餾，將油中的游離脂肪酸以及低分子氣味物質(zhì)隨著蒸汽一起排出，即所謂“汽提脫酸”。它與脫臭工藝原理相同，不同僅在于餾出物以FFA為主，其分子量大于“臭味物質(zhì)”，因而操作工藝條件（溫度、真空度、直接蒸汽量等）有所改變。優(yōu)點(diǎn)物理精煉由于其煉耗低、污染少而開(kāi)始得到廣泛應(yīng)用，其中許多月桂酸類(lèi)油脂（椰子油、棕櫚油、棕櫚仁油等）生產(chǎn)國(guó)，幾乎全部采用物理精煉。物理精煉脫酸原理1004.油脂脫色技術(shù)純凈的甘三酯液態(tài)時(shí)呈無(wú)色，固態(tài)時(shí)為白色。常見(jiàn)呈各種顏色的油脂是因?yàn)楹鞣N色素造成的。天然油脂中的色素可以分三種類(lèi)型：一是油溶性有機(jī)色素；二是存在于變質(zhì)油脂中的有機(jī)降解產(chǎn)物；三是色源體。從毛油到成品油的加工過(guò)程中，脫色并非全靠脫色工序。事實(shí)上，堿煉、酸煉、水化、脫臭等工序均有脫色作用。脫色的方法很多，工業(yè)上最普遍采用的是吸附法。脫色工序的主要作用有：脫除色素；去除微量金屬；除去殘留肥皂、膠質(zhì)和某些臭味物質(zhì)；用活性炭作脫色劑，能有效脫除油脂中的大分子量的多環(huán)芳烴以及農(nóng)藥等。4.油脂脫色技術(shù)純凈的甘三酯液態(tài)時(shí)呈無(wú)色，固態(tài)時(shí)為白色。常1015.油脂脫臭技術(shù)純凈的甘三酯沒(méi)有氣味，但加工所得到的各種油脂，都具有不同程度的所謂“天然氣味”。大多數(shù)不受歡迎，尤其是在加工和儲(chǔ)藏過(guò)程中酸敗、變質(zhì)所產(chǎn)生的異味，這些氣味統(tǒng)稱(chēng)為“臭味”。含量很少，但種類(lèi)很多、組成復(fù)雜。主要成分類(lèi)為低分子醛、酮、醇、FFA以及不飽和碳?xì)浠衔锏?。汽提脫臭一般過(guò)程：就是利用甘三酯與影響油脂氣味、色澤以及穩(wěn)定性的“臭味物質(zhì)”之間揮發(fā)度（氣化分壓）存在很大差異，在高溫、高真空條件下，借助水蒸氣蒸餾原理加以脫除的工藝過(guò)程。5.油脂脫臭技術(shù)純凈的甘三酯沒(méi)有氣味，但加工所得到的各種油1026.脫蠟、脫脂與油脂提純技術(shù)油脂提純與精制一般還包括脫蠟、冬化和分提三種方式。脫蠟是指從液體油中（如米糠油、玉米胚芽油、紅花籽油與葵花籽油等）去除高熔點(diǎn)的蠟脂；冬化則是指從液體油中（如棉籽油）去除高熔點(diǎn)甘三酯，目的主要是生產(chǎn)色拉油。多數(shù)“分提結(jié)晶”產(chǎn)品則廣泛應(yīng)用到起酥油、人造奶油以及代可可脂等多方面。6.脫蠟、脫脂與油脂提純技術(shù)油脂提純與精制一般還包括脫蠟、103小結(jié)(I)小結(jié)(I)104小結(jié)(II)小結(jié)(II)105第四章生物能源技術(shù)第四章生物能源技術(shù)106能源問(wèn)題1973年，世界第一次能源危機(jī)。能源緊張已經(jīng)是全球面臨的關(guān)鍵性難題之一，解決能源危機(jī)關(guān)系到全球經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。第一節(jié)能源概況化石燃料，有限能源（枯竭）能源問(wèn)題1973年，世界第一次能源危機(jī)。能源緊張已經(jīng)是全球107能源是可從其獲得熱、光和動(dòng)力之類(lèi)能量的資源。能源的概念——《科學(xué)技術(shù)百科全書(shū)》確切而簡(jiǎn)單地說(shuō)，能源是自然界中能為人類(lèi)提供某種形式能量的物質(zhì)資源。能源是可從其獲得熱、光和動(dòng)力之類(lèi)能量的資源。能源的概念——108能源的分類(lèi)能源的分類(lèi)109新能源的利用1、為了避免礦物燃料枯竭后造成的

，和減輕

，科學(xué)家一直在尋找新能源。2、現(xiàn)在已經(jīng)開(kāi)發(fā)利用的新能源主要有

、

、

、

。能源危機(jī)環(huán)境污染核能太陽(yáng)能風(fēng)能生物能新能源的利用1、為了避免礦物燃料枯竭后造成的110解決能源危機(jī)的有效途徑節(jié)能和提高能量利用效率。開(kāi)發(fā)和使用新技術(shù)。使用更多的‘可再生’能源。提高使用清潔能源。改變能源轉(zhuǎn)換途徑。解決能源危機(jī)的有效途徑111生物能源概況生物能源——是指利用生物質(zhì)為原料生產(chǎn)的能源。包括生物燃料乙醇、生物柴油、生物氫氣、生物沼氣及生物氣化和液化等產(chǎn)生的能源產(chǎn)品。生物能源的定義

生物能源概況生物能源——是指利用生物質(zhì)為原料生產(chǎn)的能源。生物112鉆木取火、伐薪燒炭第一代生物能源第二代生物能源

生物能源的發(fā)展歷史

鉆木取火、伐薪燒炭生物能源的發(fā)展歷史113生物能源的地位與作用

生物能源是人類(lèi)賴(lài)以生存的重要能源，居于世界能源消費(fèi)的第四位。

生物能源是一種可再生的清潔能源

，將來(lái)會(huì)成為支柱能源之一。世界生物能源消費(fèi)：約15％。

生物能源的地位與作用生物能源是人類(lèi)賴(lài)以生存的重114垃圾堆各類(lèi)植物

垃圾堆各類(lèi)植物115生物質(zhì)與生物質(zhì)能

是指有機(jī)物中除化石燃料外的所有來(lái)源于動(dòng)、植物能再生的物質(zhì)。它是由有生命的組織及其衍生物和與生物轉(zhuǎn)化有關(guān)的物質(zhì)構(gòu)成的集合，是由光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物。

廣義上講，生物質(zhì)是各種生命體產(chǎn)生或構(gòu)成生命體的有機(jī)質(zhì)的總稱(chēng)，生物質(zhì)所蘊(yùn)涵的能量稱(chēng)為生物質(zhì)能。生物質(zhì)與生物質(zhì)能

廣義上講，生物質(zhì)是各種生命體產(chǎn)生或構(gòu)116生物質(zhì)的分類(lèi)城市垃圾b)有機(jī)廢水

c)糞便

d)林業(yè)生物質(zhì)e)農(nóng)業(yè)廢棄物f)水生植物

g)能源植物生物質(zhì)的分類(lèi)城市垃圾117生物質(zhì)能

生物質(zhì)能是蘊(yùn)藏在生物質(zhì)中的能量，是指直接或間接地通過(guò)綠色植物的光合作用，把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能后固定和貯藏在生物體內(nèi)的能量。

其化學(xué)反應(yīng)式：

6CO2+6H2O→6O2+C6H12O6

+

1840kJ/mol

生物質(zhì)能

生物質(zhì)能是蘊(yùn)藏在生物質(zhì)中的能量，是指直118生物質(zhì)能的優(yōu)點(diǎn)

a)可再生性

b)低污染性

c)廣泛分布性

d)生物質(zhì)燃料總量十分豐富。生物質(zhì)能的優(yōu)點(diǎn)

a)可再生性

119國(guó)外生物能源的開(kāi)發(fā)利用日本的陽(yáng)光計(jì)劃。印度的綠色能源工程。巴西的酒精能源計(jì)劃。國(guó)外生物能源的開(kāi)發(fā)利用日本的陽(yáng)光計(jì)劃。12050年代推廣沼氣。本世紀(jì)初發(fā)展燃料乙醇。2005年，《中華人民共和國(guó)可再生能源法》通過(guò)。2006年至今，投入生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)。速度慢，規(guī)模??；成本高！“不與民爭(zhēng)糧、不與糧爭(zhēng)地”中國(guó)生物能源的開(kāi)發(fā)利用50年代推廣沼氣。中國(guó)生物能源的開(kāi)發(fā)利用121生物能源具有清潔、來(lái)源廣泛及可再生等優(yōu)點(diǎn)，成為最有希望的石油替代能源之一。面對(duì)日益嚴(yán)峻的能源形勢(shì)，世界各國(guó)在調(diào)整本國(guó)能源發(fā)展戰(zhàn)略中，把高效利用生物能源擺在技術(shù)開(kāi)發(fā)的重要地位，作為能源利用中的重要課題立項(xiàng)。盡管從我國(guó)或全世界看，生物能源的開(kāi)發(fā)利用都處于剛起步階段，生物能源在整個(gè)能源結(jié)構(gòu)中所占的比重還很小。但是，生物能源的發(fā)展?jié)摿Σ豢晒懒?。生物質(zhì)能源前景廣闊生物能源具有清潔、來(lái)源廣泛及可再生等優(yōu)點(diǎn)，成為最有希望的石油122

當(dāng)代新能源發(fā)展趨勢(shì)

目前，巴西每年用甘蔗生產(chǎn)的燃料乙醇產(chǎn)量達(dá)1400萬(wàn)噸，成為世界上第一個(gè)不銷(xiāo)售純汽油的國(guó)家。

氫是最理想的載能體，它在燃燒時(shí)只生成水，不產(chǎn)生任何污染物。氫氣與傳統(tǒng)的能源物質(zhì)相比，還具有能量密度高，熱轉(zhuǎn)化效率高，輸送成本低等諸多突出優(yōu)點(diǎn)。所以，氫作為一種極為理想的“綠色能源”，其發(fā)展前景是十分光明的。當(dāng)代新能源發(fā)展趨勢(shì)目前，巴西每年用甘蔗生產(chǎn)的燃料1231.生物柴油2.生物乙醇3.生物沼氣4.生物制氫生物能源的主要技術(shù)1.生物柴油生物能源的主要技術(shù)124生物柴油生物柴油是利用生物酶將植物油或其他油脂分解后得到的液體燃料，作為柴油的替代品更加環(huán)保。生物柴油所遇到的問(wèn)題是作為原料的植物油成本較高。最近，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，一些微生物也能合成油脂，這也許可以為克服生物柴油的原料問(wèn)題起到重要作用。生物柴油生物柴油是利用生物酶將植物油或其他油脂分解后得到的液125生物乙醇燃料乙醇是目前世界上生產(chǎn)規(guī)模最大的生物能源。以一定的比例摻入汽油可作為汽車(chē)的燃料，不但能替代部分汽油，而且排放的尾氣更清潔。我國(guó)的燃料乙醇生產(chǎn)已形成規(guī)模，主要是以玉米為原料，同時(shí)正在積極開(kāi)發(fā)甜高粱、薯類(lèi)、秸稈等其他原料生產(chǎn)乙醇，目前產(chǎn)量居世界第三。生物乙醇燃料乙醇是目前世界上生產(chǎn)規(guī)模最大的生物能源。以一定的126生物沼氣沼氣是微生物發(fā)酵秸稈、禽畜糞等有機(jī)物產(chǎn)生的混合氣體，主要成分是可燃的甲烷。生產(chǎn)沼氣的設(shè)備簡(jiǎn)單，方法簡(jiǎn)易，適合在農(nóng)村推廣使用。我國(guó)已有許多地方的農(nóng)村和畜牧場(chǎng)使用了沼氣。沼氣的推廣使用節(jié)約了資源，保護(hù)了環(huán)境，也提高了農(nóng)民的生活質(zhì)量。目前，沼氣的規(guī)?；a(chǎn)需要解決的是設(shè)備及提高甲烷含量等技術(shù)問(wèn)題。生物沼氣沼氣是微生物發(fā)酵秸稈、禽畜糞等有機(jī)物產(chǎn)生的混合氣體，127生物制氫氫氣的燃燒產(chǎn)物只有水，因此氫氣是最清潔的能源。氫氣可以利用生物質(zhì)通過(guò)微生物發(fā)酵得到，這一過(guò)程被稱(chēng)為生物制氫。目前我國(guó)科學(xué)家已獲得了能高效產(chǎn)氫的微生物，哈工大生物制氫技術(shù)領(lǐng)先世界（厭氧活性污泥為產(chǎn)氫菌種的發(fā)酵法生物制氫技術(shù)）。生物制氫氫氣的燃燒產(chǎn)物只有水，因此氫氣是最清潔的能源。氫氣可128研究進(jìn)展目前生物能源的研究主要集中于基礎(chǔ)或應(yīng)用的技術(shù)性研究研究進(jìn)展目前生物能源的研究主要集中于基礎(chǔ)或應(yīng)用的技術(shù)性研究129生物能源在能源體系中處于何種地位？2.生物能源技術(shù)主要有哪幾大類(lèi)？思考題思考題130生物質(zhì)能技術(shù)生物質(zhì)能技術(shù)131生物柴油技術(shù)生物柴油技術(shù)132背景(background)過(guò)去的200多年，建立在煤炭、石油、天然氣等化石燃料基礎(chǔ)上的能源體系極大地推動(dòng)了人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展；大規(guī)模使用化石燃料所帶來(lái)的嚴(yán)重后果：資源日益枯竭，環(huán)境不斷惡化，還誘發(fā)了不少?lài)?guó)與國(guó)之間、地區(qū)之間的政治經(jīng)濟(jì)糾紛，甚至沖突和戰(zhàn)爭(zhēng)；人類(lèi)必須尋求一種新的、清潔的、安全的、可靠的能源系統(tǒng)。生物能源作為一類(lèi)可再生、可持續(xù)的能源成為當(dāng)今國(guó)際上新能源開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)。背景(background)過(guò)去的200多年，建立在煤炭、石133主要參考書(shū)目可再生能源可持續(xù)能源清潔/綠色能源主要參考書(shū)目可再生能源可持續(xù)能源清潔/綠色能源134第一節(jié)生物柴油概述生物柴油的發(fā)展歷史生物柴油的制備方法生物柴油研究利用現(xiàn)狀生物柴油與國(guó)家能源的安全第一節(jié)生物柴油概述135生物柴油的發(fā)展歷史1896年，RudolphDiesel試制出壓力點(diǎn)火內(nèi)燃機(jī)——柴油機(jī)，驅(qū)動(dòng)燃料為花生油，這也被認(rèn)為是最初意義上的生物柴油。1912年，R.Diesel預(yù)言植物油將成為一個(gè)新的能源方向。植物油的分子量大、碳鏈長(zhǎng)、黏度高、低溫性差、不易霧化、易炭化結(jié)焦、堵塞油噴嘴，制造成本高。生物柴油的發(fā)展歷史1896年，RudolphDiesel試136驅(qū)動(dòng)燃料的發(fā)展隨后，廉價(jià)的液體能源――石油，成為主流能源，石化柴油被用于發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)燃料。石化柴油大量使用帶來(lái)了許多問(wèn)題，如石化柴油含有的許多有害物質(zhì)，如多環(huán)芳烴、硫化物，通過(guò)燃燒后直接排入大氣，危害人類(lèi)生存環(huán)境；石化能源是不可再生的，因而面臨著能源終將枯竭等問(wèn)題。驅(qū)動(dòng)燃料的發(fā)展隨后，廉價(jià)的液體能源――石油，成為主流能源，石1371980年美國(guó)開(kāi)始研究用豆油代替柴油；狹義定義

1983年CrahamQuick首先將亞麻子油的甲酯用于發(fā)動(dòng)機(jī)，并將可再生的脂肪酸甲酯定義為生物柴油“Biodiesel”；1984年脂肪酸甲酯或乙酯用于代替柴油燃料；1980年美國(guó)開(kāi)始研究用豆油代替柴油；138廣義定義

生物柴油是指以油料作物、野生油料植物和工程微藻等水生植物油脂，以及動(dòng)物油脂、廢餐飲油等為原料通過(guò)酯交換工藝制成的甲酯或乙酯燃料，這種燃料可供內(nèi)燃機(jī)使用。廣義定義139BXX含義?BXX含義?140生物柴油技術(shù)是指利用植物油、廢機(jī)油、輪胎油、地溝油、動(dòng)植物油、酸化油、脂肪酸、毛油、焦化一線油、二線油、廢塑料油、廢橡膠油經(jīng)精制成生物柴油的技術(shù)。生物柴油成為新經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)的亮點(diǎn)的表現(xiàn):

(1)戰(zhàn)略高度；(2)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；

(3)政府補(bǔ)貼；(4)生產(chǎn)規(guī)模。

生物柴油技術(shù)141未來(lái)三年全球生物柴油產(chǎn)量增三倍能源專(zhuān)家預(yù)計(jì)在未來(lái)50年左右，液體燃料能源80%將來(lái)源于可再生資源如木本植物、草本植物、棕櫚油、藻類(lèi)和廢棄的動(dòng)植物油脂。未來(lái)三年全球生物柴油產(chǎn)量增三倍能源專(zhuān)家預(yù)計(jì)142稀釋?zhuān)豪檬裼蛠?lái)稀釋植物油；微乳化法：利用乳化劑降低植物油黏度；熱解法：高溫將高分子變成簡(jiǎn)單分子；酯交換：是利用甲醇、乙醇將植物油中的甘油三酸酯中的甘油取代下來(lái)，形成長(zhǎng)鏈的脂肪酸甲酯，從而降低碳鏈的長(zhǎng)度；生物技術(shù)方法：利用脂肪酶將長(zhǎng)鏈的高分子降解成短鏈的碳?xì)浠衔?。生物柴油制備方法稀釋?zhuān)豪檬裼蛠?lái)稀釋植物油；生物柴油制備方法143生物柴油生產(chǎn)及消費(fèi)循環(huán)生物柴油生產(chǎn)及消費(fèi)循環(huán)144生物能源技術(shù)課件145生物柴油研究和利用現(xiàn)狀生物柴油研究和利用現(xiàn)狀146歐洲的生物柴油產(chǎn)量歐洲的生物柴油產(chǎn)量147美國(guó)的生物柴油總產(chǎn)量美國(guó)的生物柴油總產(chǎn)量148歐洲和美國(guó)生物柴油用量預(yù)計(jì)到2011年，歐盟的生物柴油用量將達(dá)990萬(wàn)噸德國(guó)、法國(guó)及意大利在生物柴油生產(chǎn)方面均處于前列根據(jù)美國(guó)國(guó)家生物柴油委員會(huì)的數(shù)據(jù)，目前有65家公司投資于生物柴油生產(chǎn)及營(yíng)銷(xiāo)預(yù)計(jì)到2007年，生物柴油年用量將達(dá)到約130萬(wàn)噸(千噸)(千噸)資料來(lái)源:Frost&Sullivan。資料來(lái)源:美國(guó)國(guó)家生物柴油委員會(huì)。歐盟生物柴油用量美國(guó)生物柴油用量歐洲和美國(guó)生物柴油用量預(yù)計(jì)到2011年，歐盟的生物柴油用量將149歐洲生物柴油加油站歐洲生物柴油加油站150美國(guó)生物燃料加油站價(jià)格牌美國(guó)生物燃料加油站價(jià)格牌151生物柴油在其他國(guó)家巴西巴西建了一個(gè)日處理10噸油料的生物柴油的生產(chǎn)線，巴西科技部制訂的目標(biāo)是，2005年的加入比為5%，至2020年達(dá)到20%。加拿大加拿大是用蔗渣為原料制取生物柴油。日本日本1995年開(kāi)始研究生物柴油，用煎炸油、復(fù)循環(huán)烹飪油、廢棄食用油為原料生產(chǎn)生物柴油。印度印度目前柴油消耗量約有500億L，其產(chǎn)生的污染一直是個(gè)大問(wèn)題。印度的生物燃料產(chǎn)業(yè)剛剛起步。生物柴油在其他國(guó)家巴西152韓國(guó)韓國(guó)目前有年生產(chǎn)能力2O萬(wàn)t的生物柴油生產(chǎn)廠；馬來(lái)西亞馬來(lái)西亞采用棕櫚油和廢油也生產(chǎn)出了生物柴油，但整個(gè)國(guó)家的用量不大。印度尼西亞利用棕櫚油生產(chǎn)生物柴油。新西蘭新西蘭利用肉聯(lián)廠的副產(chǎn)品油脂為原料制取生物柴油。西班牙西班牙在巴塞羅那擁有一年產(chǎn)5萬(wàn)噸的生物柴油工廠。韓國(guó)153我國(guó)生物柴油研究進(jìn)展1981年已有用菜籽油、棉籽油等植物油生產(chǎn)生物柴油的試驗(yàn)研究。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(wàn)t生物柴油試驗(yàn)廠。2002年8月四川古杉油脂化學(xué)公司以植物油下腳料為原料生產(chǎn)生物柴油，年生產(chǎn)能力1.5萬(wàn)t。2002年9月福建龍巖卓越新能源發(fā)展有限公司建成年產(chǎn)2萬(wàn)t生物柴油裝置，并在2003年建成年生產(chǎn)能力10萬(wàn)t的生產(chǎn)裝置。

我國(guó)生物柴油研究進(jìn)展1981年已有用菜籽油、棉籽油等植物油生1542004年科技部啟動(dòng)了“十五”國(guó)家科技攻關(guān)計(jì)劃“生物燃料油技術(shù)開(kāi)發(fā)”項(xiàng)目，2005年2月28日，十屆全國(guó)人大又通過(guò)了可再生能源法，并由胡錦濤主席簽署了此法律予以公布。2005年，由石元春院士主持的國(guó)家專(zhuān)項(xiàng)農(nóng)林生物質(zhì)工程開(kāi)始啟動(dòng)，規(guī)劃生物柴油在2010年的產(chǎn)量為200萬(wàn)t/年、2020年的產(chǎn)量為l200萬(wàn)t/年。生物柴油的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化與大產(chǎn)業(yè)化。

2004年科技部啟動(dòng)了“十五”國(guó)家科技攻關(guān)計(jì)劃“生物燃料油技155生物柴油與國(guó)家能源安全可再生生物柴油的生產(chǎn)、加工和消費(fèi)是一個(gè)可持續(xù)發(fā)展的過(guò)程。生物柴油的可再生性可以解決一些石化能源枯竭而引起的能源危機(jī)，保證能源安全。

戰(zhàn)略石油儲(chǔ)備因地制宜種植生物柴油原料植物，可形成綠色能源儲(chǔ)備庫(kù)，同時(shí)生物柴油的生產(chǎn)也不受地理環(huán)境的影響；生物柴油的布局更合理，在能源上更加獨(dú)立，使得各國(guó)的能源不易受到別國(guó)的干涉和控制，減少對(duì)石油市場(chǎng)的依賴(lài)。生物柴油與國(guó)家能源安全可再生156比核能更安全2004年6月26日國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)向外界宣布，近幾年西歐和美國(guó)已經(jīng)停止了修建核工廠。生物柴油具有較高的閃點(diǎn)，可降解，無(wú)放射線危害。在生產(chǎn)、運(yùn)輸、使用等方面都比較安全?？偟脕?lái)說(shuō)，生物柴油是一種可再生的能源，不會(huì)枯竭；生物柴油是安全的能源，不易發(fā)生爆炸；又是一種環(huán)境友好的能源，對(duì)人類(lèi)健康無(wú)害。因此，可以說(shuō)生物柴油在保證國(guó)家能源安全上有著比石油更美好的前景。比核能更安全157小結(jié)柴油機(jī)燃料的發(fā)展歷程；生物柴油及其技術(shù)的定義；生物柴油研究和利用現(xiàn)狀；生物柴油與能源安全的關(guān)系。小結(jié)柴油機(jī)燃料的發(fā)展歷程；158思考題我國(guó)生物柴油發(fā)展取得了哪些進(jìn)展，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在哪些不足？思考題我國(guó)生物柴油發(fā)展取得了哪些進(jìn)展，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在哪159生物柴油原料生物柴油原料160生物柴油原料資源種類(lèi)植物油脂

草本、本本、水生油料植物油動(dòng)物油脂廢棄食用油生物柴油原料資源種類(lèi)植物油脂161世界生物柴油生產(chǎn)原料構(gòu)成圖世界生物柴油生產(chǎn)原料構(gòu)成圖162生物柴油原料資源能源植物種的選擇，富油植物的引種栽培、遺傳改良，建立“柴油林林場(chǎng)”；發(fā)達(dá)國(guó)家用于生產(chǎn)生物柴油的原料：大豆（美國(guó)）油菜籽（歐共體國(guó)家）棕櫚油（東南亞國(guó)家）生物柴油原料資源能源植物種的選擇，富油植物的引種栽培、遺傳改163油料植物油料作物，是大規(guī)模栽培的農(nóng)作物或木本油料，是我國(guó)目前發(fā)展生物柴油的主要原料；油脂植物，是處于野生狀態(tài)或半野生狀態(tài)有一定含量（10%以上）的植物。油料植物油料作物，是大規(guī)模栽培的農(nóng)作物或木本油料，是我國(guó)目前164石油植物1986年，美國(guó)卡爾文博士發(fā)現(xiàn)一種名為“三葉橡膠樹(shù)”的高大常綠喬木膠汁中的化學(xué)成分與柴油十分相似，大戟科(Euphorbiaceae)橡膠樹(shù)屬高大喬木。又名巴西橡膠樹(shù)、三葉橡膠樹(shù),俗稱(chēng)膠樹(shù)。所分泌膠乳的加工品橡膠,是重要的工業(yè)原料。石油植物1986年，美國(guó)卡爾文博士發(fā)現(xiàn)一種名為“三葉橡膠樹(shù)”165除“三葉橡膠樹(shù)”以外，科學(xué)家們還發(fā)現(xiàn)300多種灌木、400多種花卉植物都含有一定比例的“石油”?！笆椭参铩敝饕性趭A竹桃科、大戟科、蘿摩科、菊科、桃金娘科以及豆科植物中。折斷這些植物的莖葉，可從傷口看見(jiàn)有乳白色或黃褐色液體流淌出來(lái)，這些液體中便含有與石油成分相似的碳?xì)浠衔?，值得特別強(qiáng)調(diào)的是這些植物種子油經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)化加工后可得生物柴油。除“三葉橡膠樹(shù)”以外，科學(xué)家們還發(fā)現(xiàn)300多種灌木、400多166中國(guó)油料植物現(xiàn)狀中國(guó)現(xiàn)已查明的油料植物(種子植物)種類(lèi)為151科697屬1554種，其中種子含油量在40%以上的植物為154種；分布廣、適應(yīng)性強(qiáng)、可用作建立規(guī)?；锊裼驮匣氐膯坦嗄痉N不足10種；分布集中成片可建作原料基地，并能利用荒山、沙地等宜林地進(jìn)行造林建立起規(guī)?；牧挤N供應(yīng)基地的生物柴油木本植物僅幾種，如：漆樹(shù)科的黃連木，大戟科的麻瘋樹(shù)，山茱萸科的光皮樹(shù)等。中國(guó)油料植物現(xiàn)狀中國(guó)現(xiàn)已查明的油料植物(種子植物)種類(lèi)為15167草本植物油油菜籽油/大豆油/花生油/棉籽油/糠油（米糠油）/向日葵油/玉米油/亞麻籽油草本植物油油菜籽油/大豆油/花生油/棉籽油/糠油（米糠油）/168木本植物油油棕(Elaeisguinensis)

椰子(Cocosnucifera)

油棕，英文名Oilpalm，棕櫚科，原產(chǎn)熱帶非洲。我國(guó)海南、云南省有引種，果實(shí)榨油，精煉后食用和工業(yè)用；椰子，英文名Coconutpalm，棕櫚科，一說(shuō)原產(chǎn)中美洲，一說(shuō)原產(chǎn)東南亞。我國(guó)海省有商業(yè)性種植，是熱帶景觀樹(shù)，果鮮食用或加工椰汁(奶)、椰油；油茶，

山茶科，

灌木，種子含油30%，重要油脂植物，兼觀賞植物。長(zhǎng)江以南廣為栽培或野生，資源豐富。

油茶(Camelliaoleifera)木本植物油油棕(Elaeisguinensis)椰子(C169中國(guó)現(xiàn)有木本油料林600多萬(wàn)公頃，主要油料樹(shù)種果實(shí)年產(chǎn)量在200萬(wàn)噸以上，其中不少是可以轉(zhuǎn)化為生物柴油的原料。以下幾種是最重要的物種：中國(guó)現(xiàn)有木本油料林600多萬(wàn)公頃，主要油料樹(shù)種果實(shí)年產(chǎn)量在2170麻瘋樹(shù)(Jatrophacurcas)

麻瘋樹(shù)，科名：大戟科Euphorbiaceae，別名：小桐子，青銅木，千年樹(shù)等。它原產(chǎn)美洲，現(xiàn)廣泛分布于亞熱帶及干熱河谷地區(qū)。麻風(fēng)樹(shù)是目前已知最速生的高效樹(shù)種之一。麻瘋樹(shù)林3年可掛果投產(chǎn)、5年進(jìn)入盛果期。果實(shí)采摘期長(zhǎng)達(dá)50年，果實(shí)的含油率為60～80%，麻瘋樹(shù)的干果產(chǎn)量為300～800kg/畝，平均產(chǎn)量約660kg/畝。麻風(fēng)樹(shù)品種果仁出油率平均高達(dá)64．45%，每畝可提取精品柴油175公斤左右。麻瘋樹(shù)籽粒含油率高，被生物質(zhì)能源研究專(zhuān)家稱(chēng)之為“黃金樹(shù)”、“柴油樹(shù)”。１２３麻瘋樹(shù)(Jatrophacurcas)麻瘋樹(shù)，科名：大戟171光皮樹(shù)(Cornuswilsoniana)

光皮樹(shù)為山茱萸科木屬落葉喬木，是一種理想的多用途油料樹(shù)種。光皮樹(shù)廣泛分布于黃河以南地區(qū),集中分布于長(zhǎng)江流域至西南各地的石灰?guī)r區(qū),垂直分布在海拔1000米以下。光皮樹(shù)油有兩大突出特點(diǎn):一是光皮樹(shù)全果含油酸和亞油酸高達(dá)77.68%(其中油酸38.3%、亞油酸38.85%)，所生產(chǎn)的生物柴油理化性質(zhì)優(yōu)(如冷凝點(diǎn)和冷濾點(diǎn))；二是利用果實(shí)作為原料直接加工(冷榨或浸提)制取原料油，加工成本低廉，得油率高。光皮樹(shù)(Cornuswilsoniana)光皮樹(shù)為山茱萸172文冠果樹(shù)(XanthocerassorbifoliaBge.)

文冠果，無(wú)患子科。落葉小喬木。我國(guó)特有的優(yōu)良木本油料樹(shù)種。文冠果種子含油量為35%～40%，種仁含油量為72%。自然分布于陜西、山西、河北、內(nèi)蒙古、寧夏、甘肅、河南等地

文冠果樹(shù)(XanthocerassorbifoliaBg173黃連木（Pistaciachinensis）黃連木漆樹(shù)科別名爛心木落葉性喬木,高15-25公尺。陽(yáng)性樹(shù),生長(zhǎng)速度中等。原產(chǎn)我國(guó),以河北、河南、山西、陜西等省最多。種子富含油脂，含油率高達(dá)42.5％，是一種木本油料樹(shù)種。近年來(lái)隨著生物柴油技術(shù)的發(fā)展，黃連木被喻為“石油植物新秀”，已引起人們的極大關(guān)注。黃連木（Pistaciachinensis）黃連木漆樹(shù)174綠玉樹(shù)（Euphorbiatirucalli

）別名：光棍樹(shù)、光枝樹(shù)科屬：大戟科、大戟屬

原產(chǎn)非洲。直立灌木或小喬木。枝肉質(zhì)，圓柱狀，綠色，簇生或散生。葉缺少或僅有數(shù)枚散生，線狀，矩圓形。蒴果暗褐色，被毛。

在南方溫暖地帶可以露地栽培，在長(zhǎng)江流域及其以北地區(qū)要在溫室培養(yǎng)。一般是冬季在溫室、夏季在露天培養(yǎng)。

綠玉樹(shù)（Euphorbiatirucalli）別名：光棍175生物能源技術(shù)課件176動(dòng)物油脂牛羊油豬油水產(chǎn)油脂動(dòng)物油脂177廢棄食用油脂我國(guó)每年產(chǎn)生廢油400—800萬(wàn)噸，包括:煎炸食品后留下的煎炸廢油；從剩飯菜中經(jīng)油水分離得到的油脂（潲、泔水油）；餐具洗滌過(guò)程中流入下水道中的油品（地溝油）；油脂加工企業(yè)產(chǎn)生的酸油以及造酒行業(yè)產(chǎn)生的酒糟油等。

廢棄食用油脂我國(guó)每年產(chǎn)生廢油400—800萬(wàn)噸，包括:178生物柴油原料選擇選擇指標(biāo)含油率；產(chǎn)量；采集、提取和加工的難易程度；必須適合我國(guó)國(guó)情

山地多，耕地少，要充分利用發(fā)揮山地資源優(yōu)勢(shì)，大力地規(guī)模栽培木本油料植物。生物柴油原料選擇選擇指標(biāo)179Ａ）含油量；Ｂ）產(chǎn)量；Ｃ）適生區(qū)域；Ｄ）繁殖難易Ｅ）油的成分。Ａ）含油量；Ｂ）產(chǎn)量；Ｃ）適生區(qū)域；Ｄ）繁殖難易180Ｘ１）經(jīng)濟(jì)成本；Ｘ２）生態(tài)功能；Ｘ３）社會(huì)功能綜合考慮原料的經(jīng)濟(jì)成本、生態(tài)功能、及社會(huì)功能，得分前８名的是麻瘋樹(shù)、綠玉樹(shù)、光皮樹(shù)、油菜、大豆、山桐子、花生、黃連木。Ｘ１）經(jīng)濟(jì)成本；Ｘ２）生態(tài)功能；Ｘ３）社會(huì)功能181生物柴油的原料發(fā)展戰(zhàn)略短期目標(biāo)主要利用一年生草本作物如油菜、大豆。它們種植一年即可收獲，其油性成分經(jīng)榨取、提純、改性后，再用于制取生物柴油。中長(zhǎng)期目標(biāo)對(duì)于大多數(shù)油料木本植物而言，生長(zhǎng)結(jié)實(shí)的周期長(zhǎng)，要采集其果實(shí)、種子或其他器官制取生物柴油，需要的時(shí)間也較長(zhǎng)。２－３年可收獲：麻瘋樹(shù)，續(xù)隨子，桉樹(shù)，沉水樟。３－５年可收獲：光皮樹(shù)，黃連木等。生物柴油的原料發(fā)展戰(zhàn)略短期目標(biāo)182小結(jié)能源植物的類(lèi)型生物柴油原料的類(lèi)型生物柴油原料選擇的原則符合我國(guó)國(guó)情的發(fā)展戰(zhàn)略小結(jié)能源植物的類(lèi)型183思考題我國(guó)生物柴油原料選擇的地域性差異，以及我國(guó)為什么適宜發(fā)展以木本能源植物為主的生物柴油原料模式。思考題我國(guó)生物柴油原料選擇的地域性差異，以及我國(guó)為什么適宜發(fā)184生物柴油原料油加工油料的儲(chǔ)存與預(yù)處理/原料植物油的制取/油脂的精煉生物柴油原料油加工油料的儲(chǔ)存與預(yù)處理/原料植物油的制取/油脂185油料的儲(chǔ)存方法干燥儲(chǔ)藏

油料發(fā)熱霉變的主因是水分，將油料水分降低到臨界水分后，種子處于休眠狀態(tài)，呼吸作用微弱，微生物及其他害蟲(chóng)的活動(dòng)受到限制，油料儲(chǔ)藏的穩(wěn)定性大大提高。通風(fēng)儲(chǔ)藏

當(dāng)外界空氣溫度和濕度適宜時(shí)，有效的通風(fēng)可以降低儲(chǔ)藏油料的水分和溫度，減少蟲(chóng)害和霉菌造成的損失。低溫儲(chǔ)藏

影響儲(chǔ)料害蟲(chóng)繁殖的主因是溫度，多數(shù)害蟲(chóng)在15℃以下即停止發(fā)育繁殖，一般微生物在10℃以下發(fā)育變慢或完全被抑制。油料的儲(chǔ)存方法干燥儲(chǔ)藏186密閉儲(chǔ)藏密閉貯藏的油料必須干燥、低溫、無(wú)蟲(chóng)、無(wú)霉，倉(cāng)庫(kù)要密閉、隔熱和防潮。其原理：（１）隔絕或減少大氣溫度、濕度對(duì)儲(chǔ)料的影響；（２）種子的生理活動(dòng)使料堆內(nèi)氧氣消耗、二氧化碳聚集，抑制了油料種子、害蟲(chóng)和微生物的生命活動(dòng)?；瘜W(xué)儲(chǔ)藏在油籽中加入某種能鈍化酶、殺死害蟲(chóng)的化學(xué)藥品，以達(dá)到安全儲(chǔ)藏的目的。如在油菜籽中加入磷化氫或丙酸、食鹽、明礬等，拌和后再密閉儲(chǔ)藏。密閉儲(chǔ)藏187安全水分含量安全水分含量：在某溫度條件下，油籽能保持安全儲(chǔ)藏的水分含量。貯存油籽，在低溫下的安全水分含量允許高一些。含油率高的油籽生命過(guò)程呼吸更強(qiáng)烈，安全水分含量較低。貯存油料安全水分的計(jì)算公式：

安全水分=（100－含油量）×14％。安全水分含量安全水分含量：在某溫度條件下，油籽能保持安全儲(chǔ)藏188常見(jiàn)油料安全與臨界水分含量常見(jiàn)油料安全與臨界水分含量189油料前處理油料的清理

目的是清除雜質(zhì)、分清優(yōu)劣、提高品質(zhì)、增加得率、安全生產(chǎn)。雜質(zhì)清理可供選擇的主要方法有篩選、風(fēng)選、磁選、與水選等四種。油料的脫絨、剝殼與脫皮凡油籽都含皮、殼。不過(guò)通常只把含殼率高于20%的稱(chēng)為帶殼油籽，如棉籽、葵花籽、油菜籽、等；含殼率低于20%的，如大豆、芝麻等，除要求提取食用蛋白以外，一般制油工藝中均不考慮脫皮工序。有些油料，如從軋花廠來(lái)的毛棉籽，殼上還有6%－12%的棉絨，必須脫除回收，以免影響出油率。油料前處理油料的清理190油料生坯的擠壓膨化利用擠壓膨化設(shè)備將生坯制成膨化狀顆粒物料的過(guò)程。生胚經(jīng)擠壓膨化后可直接進(jìn)行浸出取油。油料生胚的膨化浸出是一種先進(jìn)的油脂制取工藝，其中大豆生坯的膨化浸出工藝在國(guó)外已得到廣泛應(yīng)用。意義：油料生胚經(jīng)擠壓膨化后，其容重增大，多孔性增加，油料細(xì)胞被徹底破壞，酶類(lèi)被鈍化。油料生坯的擠壓膨化191原料植物油的制取壓榨法壓榨法制取油脂具有悠久的歷史，榨油機(jī)的種類(lèi)可分為土榨、水壓機(jī)、螺旋榨油機(jī)三種類(lèi)型。螺旋榨油機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是處理量大、生產(chǎn)連續(xù)、勞動(dòng)強(qiáng)度小，出油率高。浸出法浸出法制油，在我國(guó)已被普遍采用，其具有廣泛的適用性，出油率高、粕的質(zhì)量好、加工成本低、生產(chǎn)條件良好等。原料植物油的制取壓榨法192浸出法的原理及優(yōu)缺點(diǎn)原理是應(yīng)用萃取的原理，選用某種能夠溶解油脂的有機(jī)溶劑，經(jīng)對(duì)油料的接觸－－浸泡或噴淋，使油料中油脂被萃取出來(lái)的一種制油方法。優(yōu)缺點(diǎn)浸出法是一種較壓榨法更為先進(jìn)的方法，浸出法制油也存在一定的缺點(diǎn)，如毛油質(zhì)量差、采用的溶劑易燃易爆，并具有一定毒性。浸出法的原理及優(yōu)缺點(diǎn)原理193油脂浸出的基本工藝油脂浸出的基本工藝194浸出法基本流程把油料胚或預(yù)榨餅浸于選定的溶劑中，使油脂溶解在溶劑內(nèi)（組成混合油），然后將混合油與固體殘?jiān)衿桑┓蛛x，混合油再按不同的沸點(diǎn)進(jìn)行蒸發(fā)、汽提，使溶劑氣化變成蒸氣與油分離，從而制得油