生物柴油中試廠商業(yè)計劃書-文庫吧
2025-07-20 03:58 本頁面
【正文】 植物生長過程中所吸收的二氧化碳，從而改善由于二氧化碳的排放而導(dǎo)致的全球變暖這一有害于人類的重大環(huán)境問題。因而生物柴油是一種真正的綠色柴油。據(jù)美國能源部的研究，生物柴油對人比食鹽的毒性還小，比糖更容易降解，％。由于生物柴油燃燒所排放的二氧化碳遠(yuǎn)低于植物生長過程中所吸收的二氧化碳。因此，與使用礦物柴油不同，理論上其用量的增加不僅不會增加，反而會降低因二氧化碳的排放,從而能緩解全球變暖這個影響人類生存的重大環(huán)境問題。作為可再生能源，與石油不同，其可以通過農(nóng)業(yè)和生物科學(xué)家的努力，使其可供應(yīng)量不會枯竭。原料供應(yīng)有保證，價格較穩(wěn)定。油料作物增產(chǎn)空間大，加之轉(zhuǎn)基因技術(shù)可使油料含油達(dá)70%左右，有一定降價空間。燃料油供應(yīng)不受歐佩克（石油輸出國組織）的控制，更有利于國際燃油市場的穩(wěn)定和發(fā)展。下表表明了純生物柴油（B100）和摻入20％的生物柴油（B20）比石化柴油的污染的降低比例：Pollution ReductionsPollutantReductions w/ B100Reductions w/ B20Carbon Monoxide (CO)4050%1012% Hydrocarbons5670% 1115% Particulate Matter4055%1018%Toxics6090%1220%Oxides of Nitrogen+ 5%+ % 綜上表所述，不難看出，使用生物柴油只有NOx的排放是上升的，而在燃料技術(shù)和柴油機技術(shù)領(lǐng)域，已經(jīng)有多種技術(shù)措施能夠不犧牲生物柴油的優(yōu)點，減少NOX排放，故生物柴油的使用對降低發(fā)動機有害物的排放相當(dāng)有利。在我國生物柴油的發(fā)展除上述優(yōu)點外，還有下面雙重環(huán)保作用1)減少垃圾油的排放，減輕污水處理的壓力和成本。據(jù)保守估計，北京市目前垃圾油量已經(jīng)超過５萬噸／年，如果若不進行處理，流向江河則會造成水體過度肥化。2)轉(zhuǎn)化餐飲廢油，保障人民身體健康，我國每年消耗植物油1200萬噸，直接產(chǎn)生下腳酸化油250萬噸，大中城市餐飲業(yè)產(chǎn)生地溝油可達(dá)400萬噸。許多不法商人從下水道和泔水中提取垃圾油并當(dāng)作食用油銷售。這種垃圾油很不衛(wèi)生，過氧化值、酸價、水分、細(xì)菌嚴(yán)重超標(biāo)，屬非食用油，一旦食用，將會破壞白血球和腸道黏膜，引起事物中毒，甚至致癌。北京、天津、烏魯木齊、呼和浩特、沈陽、鄭州、西安、南寧等地都先后發(fā)生過垃圾油進入餐桌的事件。進入餐桌的垃圾油將對廣大人民的身體健康造成嚴(yán)重危害。鑒于此，我國不少大中城市已積極開展工作，研究利用垃圾油生產(chǎn)生物柴油的技術(shù).1)生物柴油粘度大 (菜籽油為4．2；豆油4．0：～,40℃) ，冬季來臨時變濃變厚，流動性變差。在冬季，目前還不能使用B100純生物柴油，只能使用B20生化柴油。2) 動力降低 8%10%. 生物柴油熱值與石化柴油熱值相比為：： = 92%，在相同質(zhì)量下，即動力約為石化柴油的92％。3) 對發(fā)動機橡膠部件有腐蝕作用(1996年之前柴油車). 但B20 不會對橡膠部件腐蝕.4) 因生物柴油的分子較大，粘度較高，因而影響噴射時程，導(dǎo)致噴射效果不佳。5) 應(yīng)用范圍小。目前生物柴油在全球的市場尚不及石化柴油，應(yīng)用范圍有限。在美國，其生化柴油僅在為了環(huán)保規(guī)則、環(huán)保友善時而以某些特殊價格出售，其主要使用 (B20生化柴油) ，范圍包括聯(lián)邦或州政府車隊，都市公車、卡車、海運公園、礦區(qū)等。6) 生物柴油價格高，目前國外生物柴油行業(yè)嚴(yán)重依賴政府的政策支持和價格補貼。世界上主要的國家都制定了自己的生物柴油標(biāo)準(zhǔn)，比較主要的生物柴油標(biāo)準(zhǔn)有下面幾種：DIN 51606：德國的生物柴油標(biāo)準(zhǔn)，被認(rèn)為是世界上最嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，所有的汽車制造商都認(rèn)可此標(biāo)準(zhǔn)。EN590：2000開始在歐盟的12個國家適用，如，冰島，捷克，挪威，瑞士，法國等。 EN14214：基于DIN 51606 設(shè)立的歐盟新標(biāo)準(zhǔn)。我國第一項生物柴油國家標(biāo)準(zhǔn)《柴油機燃料調(diào)和用生物柴油》已進入報批程序。由上表可看出, 我國生物柴油國家標(biāo)準(zhǔn)是一項相對比較高的標(biāo)準(zhǔn)。目前生物柴油主要是用化學(xué)法生產(chǎn)，即用動物和植物油脂和甲醇或乙醇等低碳醇在酸或者堿性催化劑和高溫（230～250℃）下進行轉(zhuǎn)酯化(酯交換)反應(yīng)，生成相應(yīng)的脂肪酸甲酯或乙酯，在經(jīng)洗滌干燥即得生物柴油。生產(chǎn)設(shè)備與一般制油設(shè)備相同，生產(chǎn)過程中可產(chǎn)生10%左右的副產(chǎn)品甘油。目前幾種主要的工藝方法：?堿催化法?酸催化法?脂肪酶或生物酶法?超臨界萃取法：用氫氧化鈉或氫氧化鉀為催化劑，這是目前最常用的制取方法，將植物油脂與甲醇予以酯交換（交酯化）反應(yīng)，并使用氫氧化鈉 (油脂重量的1%) 或甲醇鈉 (Sodium methoxide) 做為催化劑，大約混合攪拌反應(yīng)2小時，即可制得生物柴油。2．酸催化法：因廢油脂通常含有大量的游離脂肪酸，而不能用堿性催化劑轉(zhuǎn)化為生物柴油，因而先用濃硫酸或磷酸作為酸性催化劑預(yù)處理這些高游離脂肪酸原料，使 FFA 轉(zhuǎn)化為酯。然后通過堿性催化劑將甘三酯轉(zhuǎn)酯化反應(yīng)。酸催化工藝的不利之處是 FFA 同醇反應(yīng)產(chǎn)生水，這抑制了 FFA 的酯化和甘油的轉(zhuǎn)酯化反應(yīng)?？梢栽邗セ磻?yīng)后對物料進行脫醇、脫水處理。在我國目前的國情和當(dāng)前的油價下，使用食品級油脂作為原料來生產(chǎn)生物柴油還不太現(xiàn)實，餐飲廢油和部分工業(yè)用油脂相對來說成本較低。但是，這些廢棄油脂通常含有較高的游離脂肪酸，所以對于這些廢棄油脂要先用酸催化法，然后通過堿性催化劑進行酯交換反應(yīng)。堿催化法和酸催化法又被稱為化學(xué)法。：化學(xué)法合成生物柴油有以下缺點：工藝復(fù)雜、醇必須過量，后續(xù)工藝必須有相應(yīng)的醇回收裝置，能耗高；色澤深，由于脂肪中不飽和脂肪酸在高溫下容易變質(zhì)；酯化產(chǎn)物難于回收，成本高；生產(chǎn)過程有廢堿液排放。為解決上述問題，人們開始研究用生物酶法合成生物柴油，即用動物油脂和低碳醇通過脂肪酶進行轉(zhuǎn)酯化反應(yīng)，制備相應(yīng)的脂肪酸甲酯及乙酯。酶法合成生物柴油具有條件溫和，醇用量小、無污染排放的優(yōu)點。但目前主要問題有：對甲醇及乙醇的轉(zhuǎn)化率低，一般僅為40%～60%，由于目前脂肪酶對長鏈脂肪醇的酯化或轉(zhuǎn)酯化有效，而對短鏈脂肪醇如甲醇或乙醇等轉(zhuǎn)化率低。而且短鏈醇對酶有一定毒性，酶的使用壽命短。副產(chǎn)物甘油和水難于回收
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