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《生物柴油工厂主反应系统--反应工艺选择及反应器选型综述【文献综述】》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、毕业设计文献综述化学工程与工艺生物柴油工厂主反应系统--反应工艺选择及反应器选型综述前言世界能源危机程度不断加深，石油的供应短缺导致其价格的飙升、过度的矿石类的油类使用导致的环保问题的不断出现，推动了人们持续的对新能源途径进行寻找。继燃料乙醇后，生物柴油作为第二个可望得到大规模应用的对环境影响较小的可再生能源产品。如何高效充分的利用现有技术制造生物柴，选择什么样的反应工艺，哪种反应器是生产生物柴油的最佳选择…这几个问题成为了能源领域的极有吸引力课题。一、国内外生物柴油生产的发展与现状：国外生物柴油生产现状:世界上生产生
2、物柴油的原料主要包括菜籽油、大豆油、棕榈油、葵花籽油等植物油脂,以及民用和工业废弃油脂等。菜籽油作为炼油材料占了53%，比重非常重,大豆油占18%,棕榈油占14%,葵花籽油占8%，其他占7%。原料的选取与该国的作物产出有很大的关系，像美国，主要以大豆油等为原料。其他国家还采用别的原料生产生物柴油，举例来说印度尼西亚、马来西亚使用棕榈油、椰子油等炼制生物柴油，巴西泰国将蓖麻籽油麻疯树籽油用作原料、印度使用棉籽油等;一些生物技术较为发达的国家还利用工程产油微藻作为廉价的原料。1)美国：生物柴油在美国的商业应用始于20世纪9
3、0年代初,但直到最近两年才逐渐形成规模,并已成为该国发展最快的替代燃油。美国是大豆生产大国,其大豆油除自己国民使用以及出口外尚有剩余,而植物油又可以进行生物柴油的生产，因此美国将大豆油作为是大豆油生产生物柴油的主要原料。生物柴油的研制过程中,美国在生产成本的减少、选择适合的原料及生产原料改进方面取得了很大的进展。美国近几年对生物柴油做了较多的研究探索,主要在资源探索方面有所发展。美国可再生能源国家实验室通过现代生物技术基因工程制成一种产油的“工程微藻”,8这种油藻饲养成本低廉，饲养条件简单，产油丰富能够解决现在生物柴油
4、生产的最大问题即原料成本问题。1)欧洲国家作为全球最大生物柴油消费地的欧盟也是全球最大的生物柴油生产地,生产原料主要是菜籽油以及少量的葵花油和大豆油。现在欧盟各国以前通常被用来作饲料用油的废食用油脂,现在也正转向生产生物柴油。欧洲国家也建立了一些法律来鼓励替代燃料的使用和生产、同时给于税收和补贴,加强了生物柴油在矿物油中竞争性，故自2001年来,生物柴油产量逐渐提高。2)其他国家:日本由于可种植土地资源相对较少,日本主要以日常煎炸废油(地沟油)为原料利用碱催化生产生物柴油。日本近年的发展计划中争取使年生产的生物柴油使用
5、量达到年柴油消费量的1%。泰国发展生物柴油计划近年发布政府在政策上也趋向于保护对税收进行减免。国内生物柴油生产现状:我国生物柴油产业发展较晚,燃料油植物的研究与应用技术于近年才在国家重点科研项目中被提出。在我国,民营企业首先在生物柴油生产方面取得不俗成绩,四川有古杉油脂化工公司，海南有正和生物能源公司、福建有卓越新能源发展公司，这些企业基本以间歇方式用地沟油或者废弃油料为原料生产生物柴油。我国政府也制定了一些条款政策为节能减排，进行绿色生产环保生产提供了相关的生产建议方案,更有一些在职科技攻关人员加入其中对生物柴油的生
6、产进行研究，辅助生产。一些在技术上一些独立生产能力的公司已经开始进行小规模生产。然而与国外一些技术发达国家相比,我国在生物柴油加工生产中还处于起步阶段并且有可能长期处于探索发现不停改进的研究阶段,还不能形成生物柴油的产业化。另外，政府对于生物柴油加工生产的鼓励政策并没有完善，难以解决一些立志于生产生物柴油生产但资金等方面能力缺乏的企业的后顾之忧，同时，我们国家还缺少生物柴油统一的化工生产、生产安全的标准，条件非常不完善。换言之，中国的生物柴油生产道路还有很大的发展空间。一、酯交换反应工艺的类型：生物柴油的制备的主要化学
7、方法包括高温热裂解法和酯交换法。高温热裂解法得到的产物并不是单一的，其主要产物包含了生物汽油,生物柴油等，其中，生物汽油又占了绝大多数，生物柴油比重不大，所以效果并不好。目前各国生产生物柴油主要方法一般都是酯交换法生产生物柴油,即植物油或者动植物油在酸催化剂，碱催化剂或者酶催化剂的催化作用下,8与醇，且主要是和短链醇比如甲醇和乙醇在一定的温度下经酯交换反应得到的脂肪酸酯。一般来说，动植物油脂与甲醇经酯交换反应得到脂肪酸甲酯是如今各生物柴油生产企业所使用的主要工艺流程,通过酯交换反应得到的生物柴油各项指标与柴油接近，同时
8、其油脂的分子量降至原来的1/3,粘度也降低至原来1/8。酯交换法的主要分类：①均相酸催化法：反应机理如下:甘油酸三酯上的羰基在催化剂热量的共同影响下与醇发生反应得到四面中间体,最后生成新的脂肪酸酯，在酸性条件下甘油三酸酯上的羰基与醇发生反应得到四面中间体,四面中间体极不稳定,失去R′OH和H+最后生成新的脂肪酸酯即:②均相碱催化法
