【精品】生物柴油研究发展报告.doc

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1、生物柴油研究发展报告摘要：石油是一种不可再生资源，产量逐年减少，且化石燃料燃烧排放的排放的气体对空气造成很大程度的污染，而生物柴油以其自身的优点，成为化石燃料替代品不错的选择。介绍了第一•代生物柴油、第二代生物柴油、第三代生物柴油生产的方法、生物柴油性能及国内外生物柴油发展、应用的现状，分析国内生物柴油生产与使用存在的一些问题，并对生物柴油做一些展望，指岀生物柴油值得大力发展，并对我国生物柴油发展提出儿点建议。关键词：生物柴油可再生资源脂肪酸酯1前言：在我们的生活的方方而而都和化石燃料有着密切的联系，然而化石燃料毕竟有限，就冃前来说己经极其短缺，

2、能源短缺成为制约每个国家经济发展的主耍问题，且石油和天然气将在本世纪中叶枯竭，因此寻找新的能源替代品已经迫在眉睫了，生物柴油以其比化石柴油优越的性能成为其替代品较好的选择，在未來能源当中将占有不可替代的地位。然而我国有大量的油料作物、木木、水生油料植物、动物油脂和餐饮废油，可充分利用这些原料大力发展生物柴油，此外我国还有大量的荒山荒坡及水土流失沙化的土地可以开发种植高油料植物发展成生物能源基地，增加社会供给效应，为我国在化石燃料枯竭Z前解决石油替代品。生物柴油以其突岀的环保性和再生性巴己引起了世界发达国家尤其是资源贫乏国家的高度重视，冃前并逐步向

3、世界普及和扩展。在人类向低消耗、低排放和低污染的低碳经济迈进的时代，大力开拓和发展生物柴油产业是一条可持续发展Z路。生物柴油的发展经历了以脂肪酸甲酯为代表组分的第一代生物柴油；动植物油脂深度加氢T艺制备的第二代生物柴油；以及冃前正在积极研究开发的以微藻油脂作为原料的第三代生物柴油⑵。生物柴油乂称脂肪酸甲酯，是以植物果实、种子、植物导管乳汁或动物脂肪油、废弃的食用油等为原料，与醇类（甲醇/乙醇）酯化反应获得⑶，生物柴油是一类典型的绿色能源。1.1第一代生物柴油的特点和制备方法1983年美国科学家GrahamQuick首次将酯交换反应制备的亚麻油酸甲

4、酯成功用于发动机，并将可再生油脂经酯交换反应得到的脂肪酸单酯定义为生物柴油⑷，并逐渐形成了以脂肪酸甲酯为代表组分的第一代生物柴油产品。其第一类生物柴油制备方法可分为两类：物理方法和化学方法。物理方法包括直接混合法和微乳液法，化学方法包括裂解法、酯交换法⑸。直接混合法乂称稀释法是将天然油脂与石油柴油、溶剂、醇类按照不同的比例直接混合后作为发动机燃料使用。在1983年Admas等将脱胶大豆油与2#柴油分别以1:1和1:2的比例混合，在直接喷射涡轮发动机上进行600h的实验叫随后的向相关研究表明长期使用直接混合的生物柴油会出现污染柴油机喷嘴、积炭、活塞

5、环粘连、润滑油变质等问题。微乳液法是将动物油脂与甲醇、乙醇等溶剂混合制成微乳液来解决动植物油年度的问题。微乳液是一种透明的、热力学稳定的胶体分散体系。其成分的沸点低，能改善闪蒸时的雾化特性，只是起热值和十六烷值较低，粘度仍然高于标准。长期使用后喷油嘴和尾气阀也会产生积碳⑻，综合以上物理方法很难制的合格的生物柴油。根据反应过程的特点。酯交换法可分为酸、碱催化法、生物酶法和超临界甲醇法等。Fl前研究较多的是酸、碱催化法，但酸、碱催化法反M速度较慢，工艺复杂，能耗高；生物酶法是指用脂肪酶催化醇与脂肪酸什油酯进行酯交换反应来制备生物柴油⑼，此工艺具有条件

6、温和、醇用量小、无污染排放的优点。但主耍缺点是如不使用有机溶剂就达不到高酯交换率，脂肪酶容易失活，反应时间较长。冃前，有采用超临界技术制备生物柴油在超临界状态下，甘油酯能够完全溶于甲醇中，形成单相反应体系，酯交换反应速度快，甲酯总收率提高，但反应条件较为苛刻。1.2第二代生物柴油制备工艺第一代生物柴油在生产过程会产生大量的含酸、碱、油T业废水，产品是混合脂肪酸甲酯，含氧量高，热值相对比较低，其组分化学结构与柴油存在明显的不同。丁是，人们将注意力转移到改变油脂的分子结构，使其转变成脂肪坯类,与石油基柴油的分子结构更为接近，使用也更为方便。近年來，一

7、些研究者提出了基于催化加氢过程的牛•物柴油合成技术路线，即动植物油脂通过加氢脱氧、异构化等反应得到与柴油组分相同的异构烷坯，形成了第二代生物柴油制备技术。冃前第二代生物柴油的生产工艺有以下儿种。1.2.1油脂直接加氢脱氧工艺油脂直接加氢脱氧工艺是在高温高压下油脂的深度加氢过程•竣基中的氧原子和氢结合成水分子，而自身还原成坯。研究人员以葵花油、菜籽油、棕制油等为原料、采用经硫化处理的负载型Co-Mo或Ni-Mo为催化剂。对不同植物油加氢过程的操作条件进行了研究.提岀了植物油加氢脱氧制备定物柴油的工艺。结果表明，此项工艺简单，产物具有很高的十六烷值，

8、但是得到的柴油组分中主要是长链的正构烷坯，使得产品的浊点较高，低温流动性差，在高纬度地区受到抑制，从而成为此项工艺的制约因素何。1.2.