【正文】 性能很好。當(dāng)然，生物柴油也有不及石油柴油的地方，例如熱值低。生物柴油的熱值只有傳統(tǒng)柴油的 90%，所以單獨(dú)使用生物柴油的油耗要高 于石油柴油，混合使用油耗沒(méi)有明顯變化。另外生物柴油的低溫啟動(dòng)性差。但是，生物柴油因其自身的特點(diǎn)，成為了石油柴油的最好的替代品。生物柴油和石油柴油的相互配合使用，是未來(lái)柴油應(yīng)用的方向。 目前生物柴油主要用化學(xué)法生產(chǎn)，采用植物油與甲醇或乙醇在酸或堿性催化劑和 130150度 下進(jìn)行酯化反應(yīng)，生成相應(yīng)的脂肪酸甲酯或乙酯生物柴油?，F(xiàn)還在研究生物酶法合成生物柴油技術(shù) ， 西方國(guó)家生物柴油產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速。美國(guó)、加拿大、巴西、日本、澳大利亞、印度等國(guó)都在積極發(fā)展這項(xiàng)產(chǎn)業(yè)。 我國(guó)生物柴油的研究與開(kāi)發(fā)雖起步較晚，但發(fā)展速度很快，一部分科研成果已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。研究?jī)?nèi)容涉及到油脂植物的分布、選擇、培育、遺傳改良及其加工工藝和設(shè)備。目前各方面的研究都取得了階段性成果，這無(wú)疑將有助于我國(guó)生物柴油的進(jìn)一步研究與開(kāi)發(fā)。目前我國(guó)生物柴油技術(shù)已取得重大成果：海南正和生物能源公司、四川古杉油脂化工公司、福建卓越新能源發(fā)展公司和都已開(kāi)發(fā)出擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)，相繼建成了規(guī)模超過(guò)萬(wàn)噸的生產(chǎn)廠。 目前我國(guó)的生物柴油已經(jīng)形成以民營(yíng)、外資以及國(guó)有大公司共同參與的格局。 中國(guó)生物柴油產(chǎn)業(yè)雖 然在近幾年才開(kāi)始產(chǎn)業(yè)化，而且尚未形成規(guī)模，市場(chǎng)也還沒(méi)形成，但在 2020年 11月的生物柴油國(guó)際論壇上，中國(guó)政府承諾將在 2020 使生物質(zhì)能源在燃料油市場(chǎng)上的份額，達(dá)到10％左右。生物柴油可能在 2020年前后將出現(xiàn)在國(guó)內(nèi)加油站。 二、 國(guó)內(nèi)、外相同或同類產(chǎn)品的生產(chǎn)能力、產(chǎn)量和變化趨勢(shì) 國(guó)際上最新估算，地球上石油穩(wěn)定供給不會(huì)超過(guò) 20 年，枯竭期僅為 50 年。 據(jù)國(guó)際權(quán)威石油公司發(fā)布的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù) ,2020 年底全球探明的石油儲(chǔ)量為 11500 億桶，按現(xiàn)有速度僅可開(kāi)采 41 年 ， 煤炭和天然氣等化石能源的貯量也只僅供開(kāi)發(fā)約 100年的時(shí)間 ，化石燃料日趨 枯竭 。 中國(guó)是石油資源相對(duì)貧乏的國(guó)家，目前我國(guó)主要面臨進(jìn)口石油比例 急速增加、國(guó)際原油價(jià)格大幅波動(dòng)、石油供應(yīng)單一化與國(guó)際油源競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈等方面的石油能源問(wèn)題。 基于對(duì)石油資源儲(chǔ)備不足的擔(dān)心和石油基產(chǎn)品大量消費(fèi)導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境不斷惡化的現(xiàn)狀，在新世紀(jì)伊始， 一些發(fā)達(dá)國(guó)家特別是資源缺乏國(guó)家根據(jù)本國(guó)的國(guó)情，大力發(fā)展生物柴油。 目前，美國(guó)有 4家生物柴油生產(chǎn)廠，總能力為 30 萬(wàn)噸／年 ；日本 40 萬(wàn)噸 /年； 歐盟國(guó)家主要以油菜為原料， 2020 年生物柴油產(chǎn)量已超過(guò) 100萬(wàn)噸， 2020年， 德國(guó)生產(chǎn)生物柴油 500多萬(wàn)噸；東南亞國(guó)家以棕櫚油為原料生產(chǎn)生物柴油 100多萬(wàn)噸 。 目前我國(guó)生物柴油技術(shù)也已經(jīng)取得重大成 果：海南正和生物能源公司、四川古杉油脂化工公司、福建卓越新能源發(fā)展公司和山東省農(nóng)科院研究所都已開(kāi)發(fā)出擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)，相繼建成了規(guī)模超過(guò)萬(wàn)噸的生產(chǎn)廠。 2020年我國(guó)生物柴油產(chǎn)量達(dá)到了約 20 萬(wàn)噸， 預(yù)計(jì) 到 2020年，中國(guó)年生產(chǎn)生物柴油將達(dá)到約 100 萬(wàn)噸；到 2020 年，年產(chǎn)生物柴油將達(dá)到約 900萬(wàn)噸。 隨著全球人口增長(zhǎng)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生活水平的提高，對(duì)自然資源的消耗量越來(lái)越大，不可再生的化石能源（煤炭、石油、天然氣）及若干礦物元素在不遠(yuǎn)的將來(lái)即將枯竭。另一方面，由于對(duì)能源和礦產(chǎn)資源的過(guò)度開(kāi)采和不當(dāng)利用，對(duì)空氣、 水體及土壤等生態(tài)因子造成了巨大污染和破壞，直接威脅著人類生存環(huán)境和發(fā)展后勁。資源短缺和環(huán)境惡化已成為各國(guó)可持續(xù)發(fā)展最重要的限制因素 ， 而 生物柴油作為一種新型、清潔和可再生能源， 具 有優(yōu)良的環(huán)保特性（生物柴油含硫量 低 ， 可使二氧化硫和硫化物的排放減少約 30％，生物柴油不含對(duì)環(huán)境造 成污染的芳香烴，與普通柴油相比，生物柴油具有環(huán)境友好特點(diǎn)，其柴油車尾氣中有毒有機(jī)物排放量?jī)H為普通柴油 1／ 10，顆粒物為20％ ， CO2和 CO 排放量?jī)H為 1O％ 等 。）， 有助于減少排泄其它多種環(huán)境污染物 ，這些優(yōu)點(diǎn)使生物柴油替代普通柴油具備了良好的 前景 ，生物柴油的產(chǎn)量和需求量隨著生產(chǎn)技術(shù)的改進(jìn)越來(lái)越大。 三、 產(chǎn)品進(jìn)出口情況 中國(guó)生物柴油產(chǎn)業(yè)在近幾年才開(kāi)始產(chǎn)業(yè)化，尚未形成規(guī)模，市場(chǎng)也還沒(méi)形成，但在去年 11 月的生物柴油國(guó)際論壇上，中國(guó)政府承諾將在 2020使生物質(zhì)能源在燃料油市場(chǎng)上的份額，達(dá)到 10％左右。生物柴油可能在 2020 年前后將出現(xiàn)在國(guó)內(nèi)加油站，鑒于國(guó)內(nèi)生產(chǎn)不足，需求旺盛的情況， 預(yù)計(jì) 2020年，我國(guó)生物柴油進(jìn)口量將高達(dá) 1900萬(wàn)噸 四、 國(guó)內(nèi)、外近期、遠(yuǎn)期需求量預(yù)測(cè) 生物柴油生產(chǎn)和推廣應(yīng)用具有優(yōu)越性。一是原料易得且價(jià)廉，用植物油或脂肪酸和甲醇作生產(chǎn)原料，可以從 根本上擺脫對(duì)石油制取燃油的依賴。二是有利于土壤優(yōu)化，種植油菜可與其他作物輪種，改善土壤狀況，調(diào)整平衡土壤養(yǎng)分，挖掘土壤增產(chǎn)潛力。三是副產(chǎn)品具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值，生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的甘油、油酸、卵磷脂等一些副產(chǎn)品市場(chǎng)前景較好。四是環(huán)保效益顯著，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力不斷提高。生物柴油燃燒時(shí)不排放二氧化硫，排出的有害氣體比石油柴油減少 70%左右，且可獲得充分降解，有利于生態(tài)環(huán)境保護(hù)。 隨著生物柴油生產(chǎn)工藝的改進(jìn)，使用普通柴油的發(fā)動(dòng)機(jī)即可使用生物柴油，無(wú)需作任何改動(dòng)，生物柴油可與普通柴油在油箱中以任何比例相混，對(duì)駕駛者無(wú)任何影響。加之 生物柴油所用原料隨著規(guī)模種植價(jià)格日趨低廉，使生物柴油生產(chǎn)成本逐步下降，與常規(guī)柴油的價(jià)格正在縮小。 預(yù)計(jì)到 2020 年，中國(guó)生物柴油需求量將達(dá) 2020萬(wàn)噸， 全球生物柴油產(chǎn)量預(yù)計(jì)增長(zhǎng) 35%，歐洲仍將是主產(chǎn)國(guó)， 生物柴油行業(yè)投資前景將非常樂(lè)觀。 中國(guó)生物柴油產(chǎn)業(yè)雖然近幾年才開(kāi)始產(chǎn)業(yè)化，而且尚未形成規(guī)模，市場(chǎng)也還沒(méi)形成，但在去年 11 月的生物柴油國(guó)際論壇上，中國(guó)政府承諾將在 2020 使生物質(zhì)能源在燃料油市場(chǎng)上的份額，達(dá)到 10％左右。生物柴油可能在 2020 年前后將出現(xiàn)在國(guó)內(nèi)加油站。 五、 產(chǎn)品銷售預(yù)測(cè)、競(jìng)爭(zhēng)能力 本項(xiàng)目在 虞城縣政府 的 支持下取得了突出進(jìn)展，建立了年產(chǎn) 600噸 的生物柴油中試生產(chǎn)線，生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量好，全部達(dá)到 0柴油標(biāo)準(zhǔn)，具有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力，產(chǎn)品供不應(yīng)求 。 167。 產(chǎn)品價(jià)格分析 由于中國(guó)生物柴油產(chǎn)業(yè)剛剛起步，所以目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上還見(jiàn)不到生物柴油，雖然國(guó)內(nèi)已有少數(shù)幾家企業(yè)開(kāi)始生產(chǎn)生物柴油，但多出口國(guó)外，目前國(guó)內(nèi)生物柴油價(jià)格尚無(wú)法考察。 就生物柴油在美國(guó)和歐洲的價(jià)格來(lái)看，生物柴油的價(jià)格比普通石化柴油價(jià)格高一倍左右，但考慮到生物柴油的環(huán)保效益，美歐各政府均出 臺(tái)了相關(guān)的減稅免稅政策，政府通過(guò)行政手段補(bǔ)貼由于技術(shù)成本造成的生物柴油比普 通石化柴油高出的那部分差價(jià)，甚至使其市場(chǎng)價(jià)比石化柴油還低，以此來(lái)鼓勵(lì)生物柴油的應(yīng)用。 第三章 產(chǎn)品方案及生產(chǎn)規(guī)模 167。 產(chǎn)品方案及生產(chǎn)規(guī)模的選擇 一、生產(chǎn)規(guī)模 本裝置的生產(chǎn)規(guī)模 擬 定為： 30000 噸 /年生物柴油 二、產(chǎn)品 方案 生物柴油： 30000 噸 /年 甘油： 3300 噸 /年 (副產(chǎn)品 ) 黑腳： 1300 噸 /年 (副產(chǎn)品 ) 皂角： 2300 噸 /年 (轉(zhuǎn)換油脂 ) 167。 產(chǎn)品 、 副產(chǎn)品 和原料 規(guī)格及質(zhì)量指標(biāo) 生物柴油的成分是脂肪酸甲酯，有時(shí)生物柴油也簡(jiǎn)稱為甲酯。生物柴油中的脂肪酸，實(shí)際上是 棕櫚酸（ C16:0）、油酸（ C18:1）、亞油酸（ C18:2）等有機(jī)酸的通稱。 1. 產(chǎn)品 生物柴油質(zhì)量指標(biāo)： 序號(hào) 項(xiàng) 目 生物柴油 試驗(yàn)方法 1 色度，號(hào) 不大于 GB/T 6540 2 銅片腐蝕 （ 50℃ ,3h） 級(jí) 不大于 1a GB/T 5096 3 水分， %（ V/V） 不大于 痕 ? GB/T 260 2. 副產(chǎn)品甘油質(zhì)量指標(biāo)： 指標(biāo) 優(yōu)等品 一等品 二等品 外觀 透明無(wú)懸浮物 透明無(wú)懸浮物 透明無(wú)懸浮物 氣味 無(wú)異味 無(wú)異味 無(wú)異味 色澤 (Hazen)≤ 20 30 70 甘油含量 (%)≥ 密度 (20℃ ) g/ml ≥ 氯化物含量 ( 以 c1 計(jì) ,%) ≤ 硫酸化灰分 (%)≤ 酸度或堿度 (mmol/100g) 皂化當(dāng)量 (mmol/100g) ≤ 砷含量 ( 以 As 計(jì) ,mg/kg) ≤ 2 2 重金屬含量 ( 以 Ph 計(jì) mg/kg) ≤ 5 5 還原性物質(zhì) 無(wú)沉淀或銀鏡 該項(xiàng)目產(chǎn)品質(zhì)量及與石化柴油相比較見(jiàn) 下 表。 生物柴油與常規(guī)柴油的物性比較 物性 生物柴油 常規(guī)柴油 冷凝點(diǎn)（ CFPP） / ℃ 夏季產(chǎn)品 冬季產(chǎn)品 +10 0 0 10 20℃的密度 /g mL1 40℃動(dòng)力粘度 /mm2 s1 4～ 6 2～ 4 閉口閃點(diǎn) / ℃ 110 60 十六烷值 ≥ 56 ≥ 49 熱值 / MJ L1 32 35 燃燒功效（柴油 =100%） / % 104 100 硫含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)） / % 氧含量（體積分?jǐn)?shù)） / % 10 0 燃燒 1kg 燃料的最小 空氣耗量 / kg 水危害等級(jí) 1 2 3. 主要原料質(zhì)量指標(biāo) （ 1） 廢油脂 廢油脂主要由 50%60%的脂肪酸、 1020%的甘油三酯和其它一些如植物蛋白、卵磷脂、炭化膠質(zhì)以及飯菜殘?jiān)冉M成，其中只有脂肪酸和甘油三酯（包括單甘酯和雙甘酯）可以用來(lái)制備生物柴油，而其它組分可用作生產(chǎn)植物瀝青的原料。廢油脂中酸化油中脂肪酸的分子式可表示為 ROOH，其中 R的含義為含 1 18 或 20 個(gè)碳的直鏈烷烴，通常 R 還含有 1到 2 個(gè)雙鍵。廢油脂基本成分組成見(jiàn)下表 廢油脂成分一覽表 組成 脂肪酸 甘油三 水 植物蛋白 其他雜質(zhì)（飯菜殘 酯 等 渣） 成分 % 50%60% 1020% 1020% 5%10% 4%8% （ 2） 甲醇 分子式： CH3OH，分子量： ，熔點(diǎn)： ℃ ，沸點(diǎn)： ℃，蒸汽壓： ℃， 閃點(diǎn)： 11℃，外觀與性狀：無(wú)色澄清液體，有刺激性氣味，溶解性：溶于水，可混溶于醇、醚等多數(shù)有機(jī)溶劑。 （ 3） 催化劑 該項(xiàng)目催化劑為專利技術(shù)產(chǎn)品，主要成份為沸石、氫氧化鋁、烷基磺酸等，根據(jù)企業(yè)提供資料顯示，催化劑 以硫酸、磷酸為主成分，顯酸 性，不含有重金屬等物質(zhì)。 第四章 工藝技術(shù)方案 167。 工藝技術(shù)方案的選擇 一、 國(guó)內(nèi)、外工藝技術(shù)概況 生物柴油制備的方法有四種 :直接使用 ,混合 ,熱解 ,酯交換和微乳法。 歐洲和北美利用過(guò)剩的菜籽油和豆油為原料生產(chǎn)生物柴油獲得推廣應(yīng)用，我國(guó)生物柴油的研究與開(kāi)發(fā)雖起步較晚，但發(fā)展速度很快，一部分科研成果已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。研究?jī)?nèi)容涉及到油脂植物的分布、選擇、培育、遺傳改良及其加工工藝和設(shè)備。目前各方面的研究都取得了階段性成果：海南正和生物能源公司、四川古杉油脂化工公 司、福建卓越新能源發(fā)展公司和山東省農(nóng)科院研究所都 已開(kāi)發(fā)出擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)，相繼建成了規(guī)模超過(guò)萬(wàn)噸的生產(chǎn)廠，這標(biāo)志著生物柴油這一高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)已在中國(guó)大地上誕生。 目前生物柴油主要用化學(xué)法生產(chǎn)，采用植物和動(dòng)物油脂與甲醇或乙醇等低碳醇在酸或堿性催化劑和 130150℃下進(jìn)行酯化反應(yīng)，生成相應(yīng)的脂肪酸甲酯或乙酯生物柴油。 化學(xué)酯交換反應(yīng)中一般采用酸或堿作為催化劑，催化劑將植物油酯交換制備脂肪酸甲酯、脂肪酸酯，有很高的收率，而且價(jià)格低廉易得。但是它也存在著明顯的缺點(diǎn)：①酯交換要分兩步完成，第一步中和游離酸，除去水分并使催化劑分散均勻：第二步加熱到比較高的溫度進(jìn) 行反應(yīng)。②在條件選擇不當(dāng)時(shí)，可能發(fā)生幾何或位置異構(gòu)，導(dǎo)致收率降低。③ 在后處理過(guò)程中需要洗滌，產(chǎn)生工業(yè)廢水，造成環(huán)境污染，使 后處理復(fù)雜化。 化學(xué)法的酸催化劑一般為磷酸、硫酸、鹽酸和有機(jī)磺酸。酸作催化劑時(shí)，需要較高的溫度，酸催化反應(yīng)是可逆的，耗能多且收率較低，不過(guò)當(dāng)植物油為低級(jí)油時(shí)，在酸性條件下酯轉(zhuǎn)化反應(yīng)更完全?；瘜W(xué)法合成生物柴油其優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)時(shí)間短，成本較低。但是它也存在以下缺點(diǎn)：工藝復(fù)雜，醇必須過(guò)量；反應(yīng)物中游離脂肪酸與水的存在對(duì)酯交換反應(yīng)有妨害作用；過(guò)量的醇必須回收，所以必須有相應(yīng)的醇回收裝置，而且能耗高 ，產(chǎn)品的色澤較深，生成過(guò)程有廢堿液排放。為解決上述問(wèn)題，人們用生物酶催化法合成生物柴油，即用動(dòng)植物油脂和甲醇 (或乙醇 )等低碳醇縫通過(guò)脂肪酶進(jìn)行轉(zhuǎn)酯化反應(yīng)，制備相應(yīng)的脂肪酸酯。酶法合成生物柴油具有條件溫和、醇用量小、無(wú)污染物排放； 副產(chǎn)品甘油的回收較易，操作方便；反應(yīng)物中的游離脂肪酸能完全轉(zhuǎn)化成酯等優(yōu)點(diǎn)，但由于低碳醇對(duì)酶有毒性，致使酶法轉(zhuǎn)化率低 (低于90％ )，生產(chǎn)成本高，難以進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)。 二、 本項(xiàng)目 原料路線 該項(xiàng)目以廢 動(dòng)植物 油脂（或地溝油）和甲醇為原料。 三、 本項(xiàng)目 工藝技術(shù)方案說(shuō)明 本項(xiàng)目采用目前