生物柴油的制备及应用.ppt

生物柴油的制备及应用 辽宁石油化工大学 赵德智 1前言 随着日益严重的全球性能源短缺与环境恶化，控制汽车尾气排放，保护人类赖以生存的自然环境成为目前人类急需解决的问题。世界各国的能源研究人员从环境保护和资源战略的角度出发，积极探索发展替代燃料及可再生能源，生物柴油就是其中一种。生物柴油(Biodiesel)，即脂肪酸甲酯，是一种含氧清洁燃料，由菜籽油、大豆油、回收烹饪油、动物油等可再生油脂制取加工而成。生物柴油作为优质的柴油代用品，属环境友好型绿色燃料，具有深远的经济效益与社会效益。生物柴油产业在我国具有巨大的发展潜力，并将对保障石油安全、保护生态环境、促进农业和制造业发展、提高农民收入，产生相当重要的积极作用。 发展生物柴油的意义 生物柴油的定义 生物柴油以可再生的生物材料为基础，比如大豆、油菜、玉米和向日葵，将甘油从脂肪和蔬菜油中分离出来，从而提炼出的酯类氧化燃料就是生物柴油，其化学成分是长链脂肪酸的单一烷基酯。它可以被生物降解，是一种无毒、无硫、不含芳香族物质的燃料 . 生物柴油不含石油，但可以任何比例与从石油提炼出的柴油相混合，形成生物柴油混合物。这种混合物以“BXX”表示，其中“XX”代表生物柴油所占的比例（如B20表示包含20%的生物柴油）。它可以在压燃式发动机上使用，而不需要对发动机进行任何调整. 生物柴油的主要特性 生物柴油的优点 ⑴具有优良的环保特性 ①由于生物柴油中硫含量低 ②生物柴油中不含对环境造成污染的芳香族烷烃，因而废气对人体损害低于常规柴油。 ③由于生物柴油含氧量较柴油高，使其燃烧时排烟少 . ④生物柴油容易分解且无毒。 生物柴油的优点 ⑵具有较好的低温发动机启动性能。 ⑶具有较好的润滑性能。 ⑷具有较好的安全性能。 由于闪点高，生物柴油不属于危险品。因此，在运输、储存、使用方面的优点是显而易见的。 ⑸具有良好的燃料性能。 生物柴油十六烷值高于常规柴油，这使其燃烧性好于柴油，燃烧残留物呈微酸性使发动机机油的使用寿命加长。 生物柴油的优点 ⑹具有可再生性能。 作为可再生能源，与石油储量有限不同，其通过农业和生物科学家的努力，可供应量不会枯竭。生物柴油完全可以由本国生产，这就减少了对进口石油的依赖。按照美国能源部的出版资料，美国每年50%的石油需进口，花费6000亿美元。从20世纪80年代早期，国内石油生产量开始降低，而石油的消费量却有增无减，这使得近年来我国成为石油进口大国。自1993年我国成为石油净进口国以来，石油进口量以每年4%速度增长，2000年、2001年石油进口量均达7000万吨以上，目前石油进口量占我国石油消费量1/3。未来世界能源发展的一个趋势就是使用可再生能源代替不可再生的能源，所以，生物柴油的这个特性证明了发展生物柴油替代常规柴油是可行的，是与世界能源发展趋势相一致的。 生物柴油的优点 ⑺发展生物柴油工业可以增强本国经济，尤其是国家农业经济。据统计，美国所有公交车每年所用的生物柴油燃料，就需要165万t的大豆来提取。同时，生物柴油的生产会增加更多的就业机会。 ⑻生产生物柴油的能耗低。以每生产1MJ燃料的总能耗和效率表示，生物柴油与石油柴油总能耗及效率基本相近。但生物柴油的石油消耗仅为0.311MJ，远低于柴油。而且榨油植物生长过程中大部分能量来自太阳能。若植物油酯交换过程采用可再生的乙醇时，则石油消耗还可下降。在生产生物柴油的过程中，每消耗1个单位的矿物能量就能获得3.2个单位的能量，在所有的替代能源中它的单位热值最高。 生物柴油的优点 ⑼生物柴油燃烧排放物对人体危害性小。美国研究人员通过有害气体对人的体重、食欲、死亡率、血液、神经、肺部、眼睛及NA等方面的影响得到结论：生物柴油的燃烧尾气对人体没有明显副作用。相对常规柴油的燃烧尾气，B20(含20%生物柴油的混合油)可降低16%的毒性危害程度，B100(含100%生物柴油的混合油)则可降低80%的毒性危害程度。 生物柴油的优点 以生物柴油为燃料的发动机，其废气排放指标不仅可满足欧洲Ⅱ号标准，还可满足即将在欧洲实施的欧洲Ⅲ号排放标准。由于生物柴油燃烧时排放的二氧化碳远低于生产生物柴油的植物在生长过程中所吸收的二氧化碳，因此，理论上生物柴油用量的增加不仅不会增加反而会降低二氧化碳的排放量，对解决因二氧化碳增多而导致的全球变暖这一重大环境问题有积极意义。因此，生物柴油是一种真正的绿色柴油。 生物柴油的缺点 ⑴生产生物柴油的成本偏高。生产成本太高是生物柴油得以广泛应用的最大障碍。目前生产生物柴油的主要作物原料是大豆，所以价格必然是随着大豆的生产量而上下浮动。美国正在开发其他的生物柴油原料作物，增加原料种类及数量，以降低生物柴油的生产成本。 （2）生物柴油的粘度比传统柴油高。由于生物柴油的粘度较高，所