生物柴油種類及應(yīng)用

生物能源的亮點——生物柴油賈文超

賈昭東

姚huan背景(background)過去的200多年，建立在煤炭、石油、天然氣等化石燃料根底上的能源體系極大地推動了人類社會的開展；大規(guī)模使用化石燃料所帶來的嚴(yán)重后果：資源日益枯竭，環(huán)境不斷惡化，還誘發(fā)了不少國與國之間、地區(qū)之間的政治經(jīng)濟(jì)糾紛，甚至沖突和戰(zhàn)爭；人類必須尋求一種新的、清潔的、平安的、可靠的能源系統(tǒng)。生物能源作為一類可再生、可持續(xù)的能源成為當(dāng)今國際上新能源開發(fā)的熱點。生物能源的亮點——生物柴油生物柴油的開展歷史生物柴油的制備方法生物柴油研究利用現(xiàn)狀生物柴油與國家能源的平安生物柴油的開展歷史1896年，RudolphDiesel試制出壓力點火內(nèi)燃機(jī)——柴油機(jī)，驅(qū)動燃料為花生油，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新的能源方向。植物油的分子量大、碳鏈長、黏度高、低溫性差、不易霧化、易炭化結(jié)焦、堵塞油噴嘴，制造本錢高。驅(qū)動燃料的開展隨后，廉價的液體能源――石油，成為主流能源，石化柴油被用于發(fā)動機(jī)驅(qū)動燃料。石化柴油大量使用帶來了許多問題，如石化柴油含有的許多有害物質(zhì)，如多環(huán)芳烴、硫化物，通過燃燒后直接排入大氣，危害人類生存環(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題。1980年美國開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；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，以及動物油脂、廢餐飲油等為原料通過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。稀釋：利用石化柴油來稀釋植物油；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，形成長鏈的脂肪酸甲酯，從而降低碳鏈的長度；生物技術(shù)方法：利用脂肪酶將長鏈的高分子降解成短鏈的碳?xì)浠衔?。生物柴油制備方法生物柴油生產(chǎn)及消費循環(huán)生物柴油研究和利用現(xiàn)狀我國生物柴油研究進(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t生物柴油試驗廠。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t。2002年9月福建龍巖卓越新能源開展建成年產(chǎn)2萬t生物柴油裝置，并在2003年建成年生產(chǎn)能力10萬t的生產(chǎn)裝置。2004年科技部啟動了“十五〞國家科技攻關(guān)方案“生物燃料油技術(shù)開發(fā)〞工程，2005年2月28日，十屆全國人大又通過了可再生能源法，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家專項農(nóng)林生物質(zhì)工程開始啟動，規(guī)劃生物柴油在2023年的產(chǎn)量為200萬t/年、2023年的產(chǎn)量為l200萬t/年。生物柴油的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化與大產(chǎn)業(yè)化。生物柴油在其他國家歐洲德國，法國及意大利在生物柴油生產(chǎn)方面均處于前列，預(yù)計到2023年歐盟的生物柴油用量將到達(dá)990萬噸。美國美國的生物柴油開展迅速，截至2005年4月，美國共有60家生物柴油生產(chǎn)廠，并方案到2023年生產(chǎn)生物柴油115萬噸，2023年到達(dá)330萬噸。巴西巴西建了一個日處理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年的參加比為5%，至2023年到達(dá)20%。日本日本1995年開始研究生物柴油，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。韓國韓國目前有年生產(chǎn)能力2O萬t的生物柴油生產(chǎn)廠；

印度

印度目前柴油消耗量約有500億L，其產(chǎn)生的污染一直是個大問題。印度的生物燃料產(chǎn)業(yè)剛剛起步。

印度尼西亞利用棕櫚油生產(chǎn)生物柴油。西班牙西班牙在巴塞羅那擁有一年產(chǎn)5萬噸的生物柴油工廠。加拿大加拿大是用蔗渣為原料制取生物柴油。生物柴油的優(yōu)越性具有優(yōu)良的環(huán)保特性。具有較好的低溫發(fā)動機(jī)啟動性能。具有較好的潤滑性能。具有較好的平安性能。具有良好的燃燒性能。具有可再生性能。無需改動柴油機(jī)，可直接添加使用，同時無需另添設(shè)加油設(shè)備、儲存設(shè)備及人員的特殊技術(shù)訓(xùn)練。生物柴油以一定比例與石化柴油調(diào)和使用，可以降低油耗、提高動力性，并降低尾氣污染。生物柴油與國家能源平安可再生生物柴油的生產(chǎn)、加工和消費是一個可持續(xù)開展的過程。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)，保證能源平安。

戰(zhàn)略石油儲藏因地制宜種植生物柴油原料植物，可形成綠色能源儲藏庫，同時生物柴油的生產(chǎn)也不受地理環(huán)境的影響；生物柴油的布局更合理，在能源上更加獨立，使得各國的能源不易受到別國的干預(yù)和控制，減少對石油市場的依賴。比核能更平安2004年6月26日國際原子能機(jī)構(gòu)向外界宣布，近幾年西歐和美國已經(jīng)停止了修建核工廠。生物柴油具有較高的閃點，可降解，無放射線危害