生物柴油与石化柴油性能的比较分析

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1、生物柴油与石化柴油性能的比较分析链接：www.china-nengyuan.com/tech/101327.html来源：中国新能源网china-nengyuan.com生物柴油与石化柴油性能的比较分析陈振斌1，蒋盛军2，肖明伟1，骆剑亮1(1.海南大学机电工程学院，海南儋州571737；2.中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所，海南儋州571737)摘要：从生产方法和工艺、燃料特性和起动性能、发动机经济性和动力性、排放特性以及可再生性方面比较了生物柴油与石化柴油的差异。结果表明，生物柴油与石化柴油在生产方法和工艺方面存在很大差异，也有很多相似之处；生物柴油的燃料特性、起动性能以及发动

2、机经济性、动力性接近或稍逊于石化柴油；生物柴油具有更好的排放性能和可再生性，因此生物柴油是一种综合性能优良的可替代石化柴油的燃料。生物柴油(Biodiesel)又称脂肪酸甲酯(Fattyacidester)，是指植物油或动物脂肪经过酯化反应制成的脂肪酸单酯。Kaltschmitt等人的研究表明，生物柴油在减少石化能源消耗和降低温室效应方面优于石化柴油。生物柴油不仅具有丰富的原料来源、良好的可再生性以及环保方面的优势，还有与石化柴油相近的燃烧性能和排放特性，并且可以直接用于柴油机，因此被认为是石化柴油理想的替代品。为了进一步认识生物柴油与石化柴油性能的差异与优劣，文中从两者的生产方法和工艺、

3、燃料特性和起动性能、发动机经济性和动力性、排放特性以及可再生性方面进行了全面、综合的比较分析。1生产方法和工艺目前，制备生物柴油的主要方法有3种：化学法、物理化学法和生物法。普遍采用的化学法是酯交换法，通过植物油脂或动物油脂与甲醇或乙醇等低碳醇在酸性或碱性催化剂下进行酯化反应，生成相应的脂肪酸甲酯或乙酯生物柴油。这类方法具有催化剂成本低、反应速度快、产品质量高、能耗低等优点，但生产过程有一定量的废液排放。为了改进这种方法的不足，国内外开展了一些研究，主要集中在改进催化剂方面，如采用固体碱、有机碱、固体酸作催化剂等，但是大部分环保性较好的催化剂存在反应速率慢、催化剂成本高、催化剂容易中毒等问

4、题。最近的重大突破是在2006年由美国爱荷华州立大学的化学教授VictorLin开发出新型纳米催化剂，该催化剂为混合氧化物的硅纳米颗粒，它含有酸性催化中心和碱性催化中心，同时具有酸性催化剂和碱性催化剂的特点：酸性催化中心通过酯化可使游离脂肪酸转化为生物柴油，碱性催化中心通过酯交换使油类转化为生物柴油。该催化剂具有效率高、工艺简单、容易回收、环保等优点，有望在未来大规模推广应用。由于生物酶法和超临界法的实用性很差，难以大规模推广应用，所以研究较少。今后的研究重点依然是新型催化剂的选择以及酯化反应工艺条件的优化。石化柴油主要由原油蒸馏、催化裂化、热裂化、加氢裂化、石油焦化等过程生产的柴油馏分调

5、配而成，也可由页岩油加工和煤液化制取。比较生物柴油和石化柴油的生产方法和工艺，虽然前者主要涉及酯化合成反应，后者主要涉及裂解反应，但是两者使用的大部分生产工艺流程有很高的相似程度，如高温蒸馏、精制等。所以，生物柴油的生产可以借鉴和部分采用石化柴油的生产工艺和设备，这使生物柴油的大规模生产具有很好的现实基础。2燃料特性和起动性能生物柴油与石化柴油的燃料特性比较见表1。页面1/4生物柴油与石化柴油性能的比较分析链接：www.china-nengyuan.com/tech/101327.html来源：中国新能源网china-nengyuan.com生物柴油能否作为石化柴油的替代燃料，主要是依据表

6、1中的几个理化指标来评价的。①十六烷值(CN)是评定柴油自燃性好坏的指标，它与发动机的粗暴性及起动性有密切关系。生物柴油的CN值比石化柴油略高，通常在50～60之间。目前有报道用基因工程技术可培育出CN值较高的油脂资源。②热值是燃料能量含量的一个尺度。植物油脂肪酸甲酯燃烧所放出的热量接近于与其碳氢比类似的石化柴油。③黏度是燃料流动性的尺度，表示燃料内部摩擦力的物理特性，它会影响柴油的雾化质量。生物柴油的黏度要比石化柴油稍高一些，其低温流动性能略差；但是，可以将生物柴油以一定比例与石化柴油混合，以有效降低其黏度来改善低温流动性能。④碘值的高低反映油脂的不饱和程度。生物柴油碘值越高，则不饱和程

7、度越大，CN值却更低，然而低温性能优异。⑤生物柴油的氧化稳定性是油品的重要性质之一。在生物柴油的使用和贮运过程中不可避免地会与氧气接触，在一定的条件下，油品与氧会发生反应生成新的氧化产物，从而影响油品的性质。徐鸽等人对生物柴油与0#柴油氧化安定性进行比较研究的结果表明：氧气流量的变化，对生物柴油和0#柴油氧化安定性的影响不大。综上所述，生物柴油与石化柴油燃料特性的理化评价指标非常接近，可以作为一种性能优良的石化燃料替代品