生物柴油及其催化合成技术研究进展

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1、化学工程与装备2O09年第l期ChemicalEngineering＆Equipment2O09年1月生物柴油及其催化合成技术研究进展林晶，林金清(华侨大学材料科学与工程学院，福建泉州362021)摘要：介绍了国内外生物柴油的生产现状，并阐述了酸催化、碱催化、酶催化和超临界催化技术以及离子液体催化、超声催化、微波催化等新催化技术的研究进展。简述了传统催化剂的优缺点。说明了新技术代替传统技术的可能性。关键词：生物柴油；酯交换：催化剂；研究进展中图分类号：文献标识码：A文章编号：鉴于化石能源资源的有限性和全球环境压力降低喷油泵、发动机缸体和连杆的磨损率，延长使的增加，世界

2、上许多国家都认识到了新能源与可再用寿命。含氧量高于石油柴油，可达10％，在燃烧生能源的重要性，并从政治、经济和技术上采取行过程中所需氧气量少，可促进燃烧点火效果，减少动，出台了一系列有利于加快新能源与可再生能源排烟。同时，它既可作为添加剂与普通柴油以任意比技术产业化、商业化的政策法规和措施。生物柴油例混合后使用，本身又是燃料，具有双重效果。此作为可再生的清洁能源，已在美国，欧盟等多个国外，它还是一种对人畜无毒的物质。使用环境友好。家和地区推行使用。它是典型的“绿色能源”，且燃在生物柴油燃烧后逸出的废气中．有毒有机物排放烧性能与石油柴油相当，因此大力发展生物柴油对餐仅为

3、石油柴油的1／10，生物分解性能良好，健康经济可持续发展，推进能源替代，减轻环境压力，环保性能好【6l。与其他替代燃料如压缩天然气、二控制城市大气污染具有重要的战略意义。甲醚和氢燃料等相比，使用生物柴油的系统投资少，1生物柴油的优点及应用现状原有的引擎、加油设备和储存设备、保养设备等基1．1生物柴油及其优点本不需改动J。生物柴油是以植物油和动植油脂等可再生油1．2生物柴油的应JL}j现状脂为原料制成的可再生能源。动植物油脂来源很广，1．2．1国外应Hj现状如蓖麻油、茶油、桐油、亚麻油、棕榈油、菜籽油、欧盟是全世界生物柴油发展最早最快的地区，棉籽油、橄榄油、大豆油、花生

4、油、玉米油、鱼油、主要是以菜籽油为原料。1997年全球的生物柴油生猪油、牛油、藻类油脂、油脚或餐饮业废油脂等，这产量约为70万t，其中58万t由欧盟所生产，占为生产生物柴油提供了广泛的原料I1．2】。目前，主要85％。2002年共生产生物柴油106万吨，2003年为利用菜籽油、光皮树油、大豆油、麻疯树油、米糠143万吨，2004年为193万吨，2005年则增加到油脚料、工业猪油、牛油等作为原料ljJ。3l8万吨。欧盟计划于2010年生物柴油产量达与石化柴油相比，生物柴油具有多方面优越性800---1000万吨，使生物柴油在柴油市场中的份额I4．51。它具有较好的低温发

5、动机启动性能，无需添加达5．75％，到2020年，计划进一步使市场占有率达剂冷滤点即可达．20℃；不含芳香烃、具有较高的十到l2％【8～1。其中，德国、法国和意大利是欧盟最主六烷值，燃烧性能平lI抗爆性能均优丁石油柴油；闪要的生物柴油生产⋯。'2003年，德国已建和在建点较石油柴油高，不属于危险品，有利于安全运输的万吨级生物柴油工厂就有18家，其中lO万吨／和储存：具有较好的运动粘度且含硫鲑低，这使得年的生物柴油一I厂有7家，生产能力约为l1O万吨生物柴油在不影响燃油雾化的情况下，更容易在气／年。德国还颁布法规准许臼2004年起无需标明即缸内形成一层油膜，从而提高运动

6、机什的润滑性，可在彳油柴油中最多加入5％的生物柴油。统计表林品：生物柴油及其催化含成技术研究进展103明，德国火约35％的生物柴油是通过公共加油站销我国系统研究生物柴油始于中国科学院的“八售，65％的生物柴油卖给火客户群(出租汽公司、五”重点科研项目：“燃料油植物的研究与应用技运输车队等)Il1]。法国目前拥有7个生产生物柴油术”，项目完成了金沙江流域燃料油植物资源的调的企业，总能力为40万t／a。2004年生物柴油年产量查及栽培技术的研究，建立了3O公顷的小桐子栽就达到38．75万吨。2006年3月，法国政府决定出培示范片。“九五”期间完成了国家重点科研攻关项资10

7、亿欧元增建16个生物燃料工厂，并扩大能源目“植物油能源利用技术”。2004年，国家科技部型作物种植，标是在2007年以前，使法国的生物高新技术和产业化司启动了“十五”国家科技攻关计柴油等液体生物燃料产量较2005年提高3倍。而划“生物燃料油技术开发”项目【】’I。国家发改委提规模最大的生物柴油工厂在意大利，生产能力达25出了我国生物燃料产业发展按3个阶段统筹安排：万t／年。奥地利现有3个生物柴油生产厂，总生产“十一五”实现技术产业化，“十二五”实现产业规模能力较小，仅约5．5万妇，税率为石化柴油的4．6％。化，2015年后大发展，到2020年建立起具