生物柴油特性分析

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1、第28卷第6期农业与技术Vol.28No.6·153·2008年12月Agriculture&TechnologyDec.2008生物柴油特性分析姚毅张伟今(装甲兵技术学院,吉林长春130117)[摘要]生产生物柴油的主要原料是可再生的生物资源,生物柴油含氧而基本不含硫和芳香烃,具有良好的燃料品质和环境友好性,从能源战略角度分析,生物柴油是最为重要的代用燃料之一。柴油机不需改动即可使用生物柴油,柴油机使用生物柴油不仅利于改善燃料结构,而且可以降低有害排放。本文对比了生物柴油与矿物柴油的燃料特性,分析了柴油机燃用生物柴油的好处,废物利用,指出发展生物柴油的发展前

2、景,对我国生物柴油的发展提出建议。[关键词]代用燃料;生物柴油;燃料品质中图分类号:TQ51712文献标识码:C在碱性催化剂和高温(230℃～250℃)下转酯化0前言生成甲酯或乙酯;生物酶合成法是将动植物油脂和低碳醇通过脂肪酶进行转酯化反应制备相应有柴油机具有功率大、效率高的优点,是目前脂肪酸甲酯及乙酯。农用机械的主要动力装置之一。由于石油资源日酶合成法具有工艺简单、耗醇量少、能耗低趋紧缺和环保限制不断严格,为柴油机寻找新的和无污染物排放等优点,但转化率较低是其显著零星代清洁燃料成为一项重要的研究课题,经过缺点。化学合成法的转化率较高,但工艺复杂、多年的艰苦努

3、力,生物柴油因其所具有的燃料品耗醇量高、能耗高且在生产过程有废碱液排放问质好、可再生以及清洁性好等特点成为矿物柴油题。目前,生物柴油的工业化生产基本采用化学最为理想的零星代燃料。生物柴油是典型“绿色合成法。能源”,大力发展生物柴油对经济可持续发展、推制取生物柴油的主要原料是可再生资源,因进能源替代、减轻环境污染具有重要的战略意义。此生物柴油是可再生性能源。制取矿物柴油的原料为石油或煤炭,故矿物柴油是非再生性能源。1生物柴油的制取生物柴油既可独立作为柴油机的燃料使用,也可以一定比例与矿物柴油掺混后作为柴油机的生物柴油研究始于20世纪70年代,生物柴燃料使用,目前

4、,生物柴油多以与矿物柴油掺混油是指由植物油或动物脂肪经过酯化反应制成的的形式用作柴油机燃料。混合柴油根据生物柴油改性脂肪酸单酯,包括脂肪酸甲酯、脂肪酸乙酯所占比例进行标号,例如20%的生物柴油与80%和脂肪酸丙酯等。由于制取生物柴油的主要原料的矿物柴油掺混形成的混合柴油被标为B20,纯是植物和动物脂肪,而其具有与从石油中炼制的生物柴油被标为B100。柴油相似的燃料特性,故被称为生物柴油,而从石油中炼制的柴油则被称为矿物柴油。2生物柴油的燃料特性制取生物柴油的生物原料来源广泛,可以采用大豆油、菜籽油、可可油、棕榈油、椰子油、生物柴油具有较为优良的燃料特性:米糠油

5、和煎炸食品后的废油等。制取生物柴油的部分种类生物柴油与矿物柴油的燃料特性见方法分为化学合成法和生物酶合成两种,化学合表。成法是将动物和植物油脂与甲醇或乙醇等低碳醇Vol.28No.6农业与技术2008年12月·154·燃低含硫柴油纯油菜籽油油菜籽油甲基酯油菜籽油乙基酯大豆油乙基酯指料标十六烷值4642166112591761闪点P℃67270180185144浊点P℃-12-11-2-27倾点P℃-16NA-10-207沸点P℃191311347273142粘度Pcs@(40℃)2198471651656115178含硫量P(%,wt)010360102201

6、0120101201023-6含氮量P×100NA6712热值P(kJPkg)(高)46,42040,40040,60040,51039,800比重018495019060188020187601872卤素等有害成分比矿物柴油要低得多,因而,柴3生物柴油的优点油机排气中具有致癌性的碳氢化合物、SO2、硫酸(1)生物柴油的十六烷值一般高于49,矿物盐、铅化物等有害物质极少,柴油机燃用生物柴柴油的十六烷值一般为45,因而生物柴油比矿物油还能消除或减轻柴油机排气的不良气味和对人柴油具有更好的发火性,具有更短的着火滞后期,眼的刺激。柴油机燃用生物柴油时排气中的NOX有

7、利于降低柴油机的燃烧过程中的压力升高率,随发动机负荷和测试方法不同略有增加或减少。可以减少柴油机的振动和噪声。生物柴油与催化转化器、微粒捕集器、废气再循(2)生物柴油含氧量可达11%,高于矿物柴环等改善排放技术不存在矛盾。生物柴油是第一油。所以,因为生物柴油的着火滞后期较矿物柴种完全通过美国清净空气法案规定的健康影响试油的短,所以生物柴油在发动机气缸燃烧时裂解验的代用燃料。聚合为碳粒的概率比矿物柴油小,因此,发动机(4)生物柴油与矿物油相比具有较高的运动燃用生物柴油的碳烟排放要比燃用矿物柴油时低。粘度,而且燃烧形成的胶质也具有一定的润滑作另外,由于生物柴油分子

8、本身含氧,因而在燃烧用,从而可以补偿因