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1、第37卷第8期化工技术与开发Vol137No182008年8月Technology&DevelopmentofChemicalIndustryAug12008生物柴油的应用现状及技术进展12张静,唐恩凌(11中国石油锦西石化公司研究院,辽宁葫芦岛125001;21沈阳理工大学装备工程学院,辽宁沈阳110168)摘要:介绍了生物柴油的主要特性、原料来源及生产工艺;评述了国际上现有的各种生物柴油生产方法;给出了国内外生物柴油应用现状及技术进展;对我国生物柴油发展应解决的技术问题进行了概述,展望了我国生物柴油的发展前景。关键词:生物柴油;可再
2、生能源;酯交换反应中图分类号:TE626.24文献标识码:A文章编号:167129905(2008)0820023208生物柴油是生物质能的一种形式,其主要成分少约50%[1]。为通过动植物油脂转化而来的高级脂肪酸的低碳烷生物柴油通常可与石油基柴油调合使用,现一基酯混合物,因其物化性能与石化柴油相近,并可以般调入20%。调合油的效益是:含硫很低(0～24×直接代替石化柴油或与普通石化柴油以任意比例互10-6)、高十六烷值(46～70,如采用加氢裂化工艺溶代替石化柴油使用而得名。与来自于石油的石化为100)。调合油甚至优于欧Ⅳ柴油。生物柴
3、油可柴油相比,生物柴油具有环境友好、在使用过程中可大大减少未燃尽烃类、CO和颗粒物质排放。调合降低有害废弃物排放等多方面环保优点,加之占世20%生物柴油的调合油,可减少排放,总的未燃尽烃界能源消耗量40%的石油因资源量极为有限,造成类20%、12%的CO、颗粒物质12%、硫酸盐20%、原油和燃料油市场价格巨幅波动,生物柴油作为一多环芳烃13%、硝化多环芳烃50%、特定烃类的潜种优质生物质可再生能源,自20世纪90年代以来在臭氧量10%。生物柴油为清洁燃料,几乎不含在世界范围内形成了研究开发热潮,并已经形成快硫,无芳烃,含氧约10%(有助
4、于充分燃烧)。柴油速发展的产业。机无需改造,不像其他替代燃料如CNG、LNG和乙我国是世界上经济发展最为迅速的国家之一,醇调合油需改造发动机。另外,可改进润滑性,生物对能源的需求量长期持续高速增长,在现在的能源柴油的长链脂肪酸的酯类是喷射系统极好的润滑消耗构成中,除煤炭能够满足自给外,石油和天然气剂。石油基柴油脱硫过程也大大损害了润滑性(特供给远远满足不了经济发展的需要,特别是石油。别是含硫从500×10-6减少到50/10×10-6)。加入我国2003年消耗石油215亿t,从国际市场上进口极少量(1%～2%)生物柴油的调合油就可使润滑
5、性高达9100万t,国际依存度高达3614%,从各种渠能提高65%[2]。道得到的数据表明,2004年我国石油进口量将突破鉴于我国的能源现状及生物柴油的优点,开展亿t大关,达到112亿t,石油的国际依存度也将突可再生清洁能源研究不仅具有非常重要的现实意破40%。国际石油价格的高企,不仅增加了购买石义,同时还具有十分重要的战略意义。本文将对生油的外汇消耗,而且给我国经济的稳定发展造成不物柴油的应用现状和技术进展进行介绍和分析。容忽视的负面影响。1生物柴油的原料来源及生产工艺与矿物柴油相比,生物柴油具有环境友好的特点,其柴油车尾气中有毒有机
6、物排放量仅为1/10,生物柴油由未使用过的或使用过的植物油(可颗粒物为20%,CO2和CO排放量仅为10%。按照食用和不可食用的)与动物脂肪,通过各种化学过程京都议定书,欧盟2008～2012年间要减少CO2排生产,最常见的是反酯化法。由三甘油酯(所有天然放8%,就燃料对整个大气CO2影响的生命循环分油和脂肪的主要成分)生成甲酯、乙酯或较高级的醇析(LCA)指出,生物柴油排放的CO2比矿物柴油要酯。三甘油酯与醇类在催化剂存在下生成脂肪酸收稿日期:200820321724化工技术与开发第37卷酯,脂肪酸酯的物化性质与石油基柴油相似。在19
7、83年将大豆油与2号柴油进行混合,然后在直柴油分子由15个烃链组成,植物油分子一般由接喷射的涡轮发动机上试验,结果表明,大豆油与214～18个烃链组成,与柴油分子相似。因此,用菜号柴油以1∶2的比例混合,降低了燃料油的黏度,并籽油等可再生植物油或动物脂肪可加工制取新型燃可直接用于农用机械的替代燃料。通常采用植物油料生物柴油。生物柴油合成采用比较简单的酯基转与石化柴油5%～30%的混合比,其性能与2号石移反应(反酯化),只需油、醇和催化剂,醇类现多选油柴油的性能很接近。另一种方法是将动植物油制用甲醇,可使植物油与醇类生成酯类并联产丙三醇成
8、微乳液,来解决动植物油黏度高的问题。Georing(甘油)。反酯化工艺基于碱催化或酸催化,碱催化等用乙醇水溶液与大豆油制成微乳液,Ziejewski等反酯化优于酸催化,过程转化率高(大于98%),在用冬化葵
