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請(qǐng)問(wèn):什么生物柴油?它除了燃燒,還有別的用途嗎?

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時(shí)間:2024-08-17 10:27:59
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請(qǐng)問(wèn):什么生物柴油?它除了燃燒,還有別的用途嗎?【專(zhuān)家解說(shuō)】:生物柴油 生物柴油(Biodiesel)提煉自石油,普遍用于拖拉機(jī)、卡車(chē)、船舶等。它是指以油料作物如大豆、油菜

【專(zhuān)家解說(shuō)】:

生物柴油

 

    生物柴油(Biodiesel)提煉自石油,普遍用于拖拉機(jī)、卡車(chē)、船舶等。它是指以油料作物如大豆、油菜、棉、棕櫚等,野生油料植物和工程微藻等水生植物油脂以及動(dòng)物油脂、餐飲垃圾油等為原料油通過(guò)酯交換工藝制成的可代替石化柴油的再生性柴油燃料。生物柴油是生物質(zhì)能的一種,它是生物質(zhì)利用熱裂解等技術(shù)得到的一種長(zhǎng)鏈脂肪酸的單烷基酯。生物柴油是含氧量極高的復(fù)雜有機(jī)成分的混合物,這些混合物主要是一些分子量大的有機(jī)物,幾乎包括所有種類(lèi)的含氧有機(jī)物,如:醚、醛、酮、酚、有機(jī)酸、醇等。 復(fù)合型生物柴油是以廢棄的動(dòng)植物油、廢機(jī)油及煉油廠的副產(chǎn)品為原料,再加入催化劑,經(jīng)專(zhuān)用設(shè)備和特殊工藝合成。。

中文名:生物柴油

又名:脂肪酸甲酯

外文名:biodiesel

類(lèi)型:生物質(zhì)能

優(yōu)點(diǎn):有良好的潤(rùn)滑性,硫含量低。

    1簡(jiǎn)介

     生物柴油是指由動(dòng)植物油脂(脂肪酸甘油三酯)與醇(甲醇或乙醇)經(jīng)酯交換反應(yīng)得到的脂肪酸單烷基酯 ,最典型的是脂肪酸甲酯。與傳統(tǒng)的石化能源相比,其硫及芳烴含量低、閃點(diǎn)高、十六烷值高、具有良好的潤(rùn)滑性,可部分添加到石化柴油中。原料歐盟[2]生物柴油80%的原料為雙低菜籽油(低硫甙、低芥酸)。美國(guó)、巴西主要是大豆,我國(guó)主要是以木本油料 、廢棄油脂和微藻油脂為原料。我國(guó)在內(nèi)蒙古開(kāi)展了微藻固碳生物能源示范項(xiàng)目,同時(shí),已在四川、貴州、海南啟動(dòng)小油桐生物柴油產(chǎn)業(yè)化示范項(xiàng)目。

     2特點(diǎn)

     生物柴油效益分析1)能達(dá)到歐洲2號(hào)排放(GB252-2000)標(biāo)準(zhǔn);2)密度比水小,相對(duì)密度在0.7424~0.8886之間;3)穩(wěn)定性好,長(zhǎng)期保存不會(huì)變質(zhì);4)優(yōu)良的環(huán)保特性:硫含量低,二氧化硫和硫化物的排放低、生物柴油的生物降解性高達(dá)98%,降解速率是普通柴油的2倍,可大大減輕意外泄漏時(shí)對(duì)環(huán)境的污染;5)生物柴油中不含對(duì)環(huán)境會(huì)造成污染的芳香族烷烴,因而廢氣對(duì)人體損害低于柴油;6)較好的低溫發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)性能,無(wú)需添加劑冷濾點(diǎn)媃中達(dá)到-13℃;7) 十六烷值高,燃燒性能好于柴油,燃燒殘留物呈中性使發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油的使用壽命加長(zhǎng);8) 無(wú)須改動(dòng)柴油機(jī),可直接添加使用,同時(shí)無(wú)需另添設(shè)加油設(shè)備、儲(chǔ)存設(shè)備及人員的特殊技術(shù)訓(xùn)練。9)含水率較高,最大可達(dá)30%-45%。水分有利于降低油的黏度、提高穩(wěn)定性,但降低了油的熱值;10)pH值低,故貯存裝置最好是抗酸腐蝕的材料;11)具有“老化”傾向,加熱不宜超過(guò)80℃,宜避光、避免與空氣接觸保存;12)較好的安全性能:閃點(diǎn)高,運(yùn)輸、儲(chǔ)存、使用方面安全。

    優(yōu)點(diǎn)(1)具有優(yōu)良的環(huán)保特性:生物柴油和石化柴油相比含硫量低,使用后可使二氧化硫和硫化物排放大大減少。權(quán)威數(shù)據(jù)顯示,二氧化硫和硫化物的排放量可降低約30%。生物柴油不含對(duì)環(huán)境造成污染的芳香族化合物,燃燒尾氣對(duì)人體的損害低于石化柴油,同時(shí)具有良好的生物降解特性。和石化柴油相比,柴油車(chē)尾氣中有毒有機(jī)物排放量?jī)H為10%,顆粒物為20%,二氧化碳和一氧化碳的排放量?jī)H為10%,排放尾氣指標(biāo)可達(dá)到歐洲Ⅱ號(hào)和Ⅲ號(hào)排放標(biāo)準(zhǔn)。(2)低溫啟動(dòng)性能:和石化柴油相比,生物柴油具有良好的發(fā)動(dòng)機(jī)低溫啟動(dòng)性能,冷濾點(diǎn)達(dá)到-20℃。(3)生物柴油的潤(rùn)滑性能比柴油好:可以降低發(fā)動(dòng)機(jī)供油系統(tǒng)和缸套的摩擦損失,增加發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命,從而間接降低發(fā)動(dòng)機(jī)的成本。(4)具有良好的安全性能:生物柴油的閃點(diǎn)高于化石柴油,它不屬于危險(xiǎn)燃料,在運(yùn)輸、儲(chǔ)存、使用等方面的優(yōu)點(diǎn)明顯。(5)具有優(yōu)良的燃燒性能:生物柴油的十六烷值比柴油高,因此燃料在使用時(shí)具有更好的燃燒抗暴性能,因此可以采用更高壓縮比的發(fā)動(dòng)機(jī)以提高其熱效率。雖然生物柴油的熱值比柴油低,但由于生物柴油中所含的氧元素能促進(jìn)燃料的燃燒,可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率,這對(duì)功率的損失會(huì)有一定的彌補(bǔ)作用。(6)具有可再生性:生物柴油是一種可再生能源,其資源不會(huì)像石油、煤炭那樣會(huì)枯竭。(7)具有經(jīng)濟(jì)性:使用生物柴油的系統(tǒng)投資少,原用柴油的引擎、加油設(shè)備、儲(chǔ)存設(shè)備和保養(yǎng)設(shè)備無(wú)需改動(dòng)。(8)可調(diào)和性:生物柴油可按一定的比例與化石柴油配合使用,可降低油耗,提高動(dòng)力,降低尾氣污染。(9)可降解性:生物柴油具有良好的生物降解性,在環(huán)境中容易被微生物分解利用。生物柴油的優(yōu)良性能使得采用生物柴油的發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣排放指標(biāo)不僅滿(mǎn)足目前的歐洲II號(hào)標(biāo)準(zhǔn),甚至滿(mǎn)足將在歐洲頒布實(shí)施的更加嚴(yán)格的歐洲Ⅲ號(hào)排放標(biāo)準(zhǔn)。而且由于生物柴油燃燒時(shí)排放的二氧化碳遠(yuǎn)低于該植物生長(zhǎng)過(guò)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(lèi)的重大環(huán)境問(wèn)題。因而生物柴油是一種真正的綠色柴油。

     缺點(diǎn):生物柴油做為石化柴油的替代品,本身沒(méi)有什么缺點(diǎn),只是在生產(chǎn)過(guò)程中有一些缺點(diǎn):一、在國(guó)家“不能與糧爭(zhēng)地”、“不能與人爭(zhēng)糧”、“不能與人爭(zhēng)油”、“不能污染環(huán)境”的“四不”政策下,提煉生物柴油的原料只能用油料作物或者地溝油,而地溝油的收集是一個(gè)難題。據(jù)統(tǒng)計(jì),生物柴油制備成本的75%是原料成本。因此采用廉價(jià)原料及提高轉(zhuǎn)化從而降低成本,是生物柴油能否實(shí)用化的關(guān)鍵。二、用酯交換方法合成生物柴油有以下缺點(diǎn):(1)工藝復(fù)雜、醇必須過(guò)量,后續(xù)工藝必須有相應(yīng)的醇回收裝置,能耗高,設(shè)備投入大;(2)色澤深,由于脂肪中不飽和脂肪酸在高溫下容易變質(zhì);(3)酯化產(chǎn)物難于回收,回收成本高;生產(chǎn)過(guò)程有廢堿液排放。在這個(gè)問(wèn)題上,直接裂解法不存在上述問(wèn)題,可參考“動(dòng)植物油料生產(chǎn)生物柴油的催化裂化方法”。

    3反應(yīng)原理

     酯化法

     R1COOCH2

     R2COOCH + 3MeOH(EtOH)——R1(R2,R3)COOMe[R1(R2,R3)COOEt] + 2CH2(OH)CH(OH)

     R3COOCH2

     裂解法

     R1COOCH2

     R2COOCH + 催化劑 —— CH3(CH2)14CH3 + C3H4 O + H2O

     R3COOCH2

    4生產(chǎn)工藝

    生產(chǎn)方法

    利用油脂原料合成生物柴油的方法;用動(dòng)物油制取的生物柴油及制取方法;生物柴油和生物燃料油的添加劑;廢動(dòng)植物油脂生產(chǎn)的輕柴油乳化劑及其應(yīng)用;低成本無(wú)污染的生物質(zhì)液化工藝及裝置;低能耗生物質(zhì)熱裂解的工藝及裝置;利用微藻快速熱解制備生物柴油的方法;用廢塑料、廢油、廢植物油腳提取汽、柴油用的解聚釜,生物質(zhì)氣化制備燃料氣的方法及氣化反應(yīng)裝置;以植物油腳中提取石油制品的工藝方法;用等離子體熱解氣化生物質(zhì)制取合成氣的方法,用淀粉酶解培養(yǎng)異養(yǎng)藻制備生物柴油的方法;用生物質(zhì)生產(chǎn)液體燃料的方法;用植物油下腳料生產(chǎn)燃油的工藝方法,由生物質(zhì)水解殘?jiān)苽渖镉偷姆椒ǎ参镉湍_提取汽油柴油的生產(chǎn)方法;廢油再生燃料油的裝置和方法;脫除催化裂化柴油中膠質(zhì)的方法;廢橡膠(廢塑料、廢機(jī)油)提煉燃料油的環(huán)保型新工藝,脫除柴油中氧化總不溶物及膠質(zhì)的化學(xué)精制方法;阻止柴油、汽油變色和膠凝的助劑;廢潤(rùn)滑油的絮凝分離處理方法。

     工藝流程

     生物柴油是由從植物油或動(dòng)物脂的脂肪酸烷基單酯組成的一種可替代柴油燃料。目前,大多數(shù)生物柴油是由大豆油、甲醇和一種堿性催化劑(膽堿酯酶)生產(chǎn)而成的。然而還有大多數(shù)的不易被人體消化的廉價(jià)油脂能夠轉(zhuǎn)化為生物柴油。

     流程簡(jiǎn)介

     (1)物理精煉:首先將油脂水化或磷酸處理,除去其中的磷脂,膠質(zhì)等物質(zhì)。再將油脂預(yù)熱、脫水、脫氣進(jìn)入脫酸塔,維持殘壓,通入過(guò)量蒸汽,在蒸汽溫度下,游離酸與蒸汽共同蒸出,經(jīng)冷凝析出,除去游離脂肪酸以外的凈損失,油脂中的游離酸可降到極低量,色素也能被分解,使顏色變淺。各種廢動(dòng)植物油在自主研發(fā)的DYD催化劑作用下,采用酯化、醇解同時(shí)反應(yīng)工藝生成粗脂肪酸甲酯。

    (2)甲醇預(yù)酯化:首先將油脂水化脫膠,用離心機(jī)除去磷脂和膠等水化時(shí)形成的絮狀物,然后將油脂脫水。原料油脂加入過(guò)量甲醇,在酸性催化劑存在下,進(jìn)行預(yù)酯化,使游離酸轉(zhuǎn)變成甲酯。蒸出甲醇水,經(jīng)分餾后,無(wú)游離酸的分出C12-16棕櫚酸甲酯和C18油酸甲酯。

    (3)酯交換反應(yīng):經(jīng)預(yù)處理的油脂與甲醇一起,加入少量NaOH做催化劑,在一定溫度與常壓下進(jìn)行酯交換反應(yīng),即能生成甲酯,采用二步反應(yīng),通過(guò)一個(gè)特殊設(shè)計(jì)的分離器連續(xù)地除去初反應(yīng)中生成的甘油,使酯交換反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行。

    (4)重力沉淀、水洗與分層。

    (5)甘油的分離與粗制甲酯的獲得。

    (6)水份的脫出、甲醇的釋出、催化劑的脫出與精制生物柴油的獲得。

    整個(gè)工藝流程實(shí)現(xiàn)閉路循環(huán),原料全部綜合利用,實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)。大致描述如下:原料預(yù)處理(脫水、脫臭、凈化)------反應(yīng)釜(加醇+催化劑+70℃)------攪拌反應(yīng)1小時(shí)-------沉淀分離排雜-------回收醇------過(guò)濾--------成品

    化學(xué)法生產(chǎn)

    生物柴油的化學(xué)法生產(chǎn)是采用生物油脂與甲醇或乙醇等低碳醇,并使用氫氧化鈉(占油脂重量的1%) 或醇甲鈉 (Sodium methoxide) 做為觸媒,在酸性或者堿性催化劑和高溫(230~250℃)下發(fā)生酯交換反應(yīng)(transesterification),生成相應(yīng)的脂肪酸甲酯或乙酯,再經(jīng)洗滌干燥即得生物柴油。甲醇或乙醇在生產(chǎn)過(guò)程中可循環(huán)使用,生產(chǎn)設(shè)備與一般制油設(shè)備相同,生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生10%左右的副產(chǎn)品甘油。

    但化學(xué)法合成生物柴油有以下缺點(diǎn):反應(yīng)溫度較高、工藝復(fù)雜;反應(yīng)過(guò)程中使用過(guò)量的甲醇,后續(xù)工藝必須有相應(yīng)的醇回收裝置,處理過(guò)程繁復(fù)、能耗高;油脂原料中的水和游離脂肪酸會(huì)嚴(yán)重影響生物柴油得率及質(zhì)量;產(chǎn)品純化復(fù)雜,酯化產(chǎn)物難于回收;反應(yīng)生成的副產(chǎn)物難于去除,而且使用酸堿催化劑產(chǎn)生大量的廢水,廢堿(酸)液排放容易對(duì)環(huán)境造成二次污染等。

    化學(xué)法生產(chǎn)還有一個(gè)不容忽視的成本問(wèn)題:生產(chǎn)過(guò)程中使用堿性催化劑要求原料必須是毛油,比如未經(jīng)提煉的菜籽油和豆油,原料成本就占總成本的75%。因此采用廉價(jià)原料及提高轉(zhuǎn)化從而降低成本是生物柴油能否實(shí)用化的關(guān)鍵,因此美國(guó)己開(kāi)始通過(guò)基因工程方法研究高油含量的植物(見(jiàn)下文“工程微藻”法),日本采用工業(yè)廢油和廢煎炸油,歐洲是在不適合種植糧食的土地上種植富油脂的農(nóng)作物。

    生物酶合成法

    為解決上述問(wèn)題,人們開(kāi)始研究用生物酶法合成生物柴油,即用動(dòng)物油脂和低碳醇通過(guò)脂肪酶進(jìn)行轉(zhuǎn)酯化反應(yīng),制備相應(yīng)的脂肪酸甲酯及乙酯。酶法合成生物柴油具有條件溫和、醇用量小、無(wú)污染排放的優(yōu)點(diǎn)。2001年日本采用固定化Rhizopus oryzae細(xì)胞生產(chǎn)生物柴油,轉(zhuǎn)化率在80%左右,微生物細(xì)胞可連續(xù)使用430小時(shí)。

    2005年6月4日,《中國(guó)環(huán)境報(bào)》報(bào)道:清華大學(xué)生物酶法制生物柴油中試成功,采用新工藝在中試裝置上生物柴油產(chǎn)率達(dá)90%以上。中試產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)符合美國(guó)及德國(guó)的生物柴油標(biāo)準(zhǔn),并滿(mǎn)足中國(guó)0號(hào)優(yōu)等柴油標(biāo)準(zhǔn)。中試產(chǎn)品經(jīng)發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架對(duì)比試驗(yàn)表明,與市售石化柴油相比,采用含20%生物柴油的混配柴油作燃料,發(fā)動(dòng)機(jī)排放尾氣中一氧化碳、碳?xì)浠衔铩煻鹊戎饕卸境煞值臐舛蕊@著下降,發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力特性等基本不變。

    由于利用物酶法合成生物柴油具有反應(yīng)條件溫和、醇用量小、無(wú)污染物排放等優(yōu)點(diǎn),具有環(huán)境友好性,因而日益受到人們的重視。但利用生物酶法制備生物柴油目前存在著一些亟待解決的問(wèn)題:脂肪酶對(duì)長(zhǎng)鏈脂肪醇的酯化或轉(zhuǎn)酯化有效,而對(duì)短鏈脂肪醇(如甲醇或乙醇等)轉(zhuǎn)化率低,一般僅為40%-60%;甲醇和乙醇對(duì)酶有一定的毒性,容易使酶失活;副產(chǎn)物甘油和水難以回收,不但對(duì)產(chǎn)物形成一致,而且甘油也對(duì)酶有毒性;短鏈脂肪醇和甘油的存在都影響酶的反應(yīng)活性及穩(wěn)定性,使固化酶的使用壽命大大縮短。這些問(wèn)題是生物酶法工業(yè)化生產(chǎn)生物柴油的主要瓶頸。

    酶法生產(chǎn)生物柴油主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有

    1.采用固定床式酶反應(yīng)器,以植物油及廢油等為原料生產(chǎn)生物柴油,轉(zhuǎn)化率均可達(dá)到95%以上,最高轉(zhuǎn)化率可以達(dá)到96%。

    2.建立了生物柴油精餾裝置,分離精制收率高于86%,分離后產(chǎn)品中甲酯含量大于97%,分離后產(chǎn)品各項(xiàng)指標(biāo)完全符合德國(guó)生物柴油生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)(DIN5160697)。

    3.建立了年產(chǎn)500t的生物柴油中試生產(chǎn)裝置。反應(yīng)器內(nèi)固定化酶使用壽命超過(guò)20天。

    4.以地溝油為原料生產(chǎn)生物柴油,成本約為3058元/t,以普通菜籽油為原料生產(chǎn)生物燒油,成本約為4300元/t。

    5.燃燒性能明顯優(yōu)于0號(hào)柴油。在0號(hào)柴油中添加20%生物柴油的燃燒試驗(yàn)表明,燃燒尾氣中有毒物質(zhì)的排放降低35%以上。

    “工程微藻”法

    “工程微藻”生產(chǎn)柴油,為柴油生產(chǎn)開(kāi)辟了一條新的技術(shù)途徑。美國(guó)國(guó)家可更新實(shí)驗(yàn)室(NREL)通過(guò)現(xiàn)代生物技術(shù)建成“工程微藻”,即硅藻類(lèi)的一種“工程小環(huán)藻”。在實(shí)驗(yàn)室條件下可使“工程微藻”中脂質(zhì)含量增加到60%以上,戶(hù)外生產(chǎn)也可增加到40%以上,而一般自然狀態(tài)下微藻的脂質(zhì)含量為5%-20%。“工程微藻”中脂質(zhì)含量的提高主要由于乙酰輔酶A羧化酶(ACC)基因在微藻細(xì)胞中的高效表達(dá),在控制脂質(zhì)積累水平方面起到了重要作用。目前,正在研究選擇合適的分子載體,使ACC基因在細(xì)菌、酵母和植物中充分表達(dá),還進(jìn)一步將修飾的ACC基因引入微藻中以獲得更高效表達(dá)。利用“工程微藻”生產(chǎn)柴油具有重要經(jīng)濟(jì)意義和生態(tài)意義,其優(yōu)越性在于:微藻生產(chǎn)能力高、用海水作為天然培養(yǎng)基可節(jié)約農(nóng)業(yè)資源;比陸生植物單產(chǎn)油脂高出幾十倍;生產(chǎn)的生物柴油不含硫,燃燒時(shí)不排放有毒害氣體,排入環(huán)境中也可被微生物降解,不污染環(huán)境,發(fā)展富含油質(zhì)的微藻或者“工程微藻”是生產(chǎn)生物柴油的一大趨勢(shì)。

    21世紀(jì)合成生物學(xué)的興起,采用基因重組技術(shù)、轉(zhuǎn)基因技術(shù)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、基因人工合成與次生代謝工程等將富產(chǎn)油藻類(lèi)細(xì)胞進(jìn)行生物煉制的合成生物技術(shù) - 基于系統(tǒng)生物學(xué)的基因工程改造代謝途徑等,使油含量增加,以及分泌到細(xì)胞外等,美國(guó)文特爾公司已得到幾億美元的投資,一旦成功產(chǎn)業(yè)化將帶來(lái)石油與汽車(chē)工業(yè)的一場(chǎng)變革。

    5應(yīng)用

    場(chǎng)所

    生物柴油可用作鍋爐、渦輪機(jī)、柴油機(jī)等的燃料,工業(yè)上應(yīng)用的主要是脂肪酸甲酯。優(yōu)勢(shì)生物柴油是一種優(yōu)質(zhì)清潔柴油,可從各種生物質(zhì)提煉,因此可以說(shuō)是取之不盡,用之不竭的能源,在資源日益枯竭的今天,有望取代石油成為替代燃料。

    柴油是許多大型車(chē)輛如卡車(chē)及內(nèi)燃機(jī)車(chē)及發(fā)電機(jī)等的主要?jiǎng)恿θ剂?,其具有?dòng)力大,價(jià)格便宜的優(yōu)點(diǎn),中國(guó)柴油需求量很大,柴油應(yīng)用的主要問(wèn)題是“冒黑煙”,我們經(jīng)常在馬路上看到冒黑煙的卡車(chē)。冒黑煙的主要原因是燃燒不完全,對(duì)空氣污染嚴(yán)重,如產(chǎn)生大量的顆粒粉塵,CO2排放量高等。據(jù)美國(guó)燃料學(xué)會(huì)報(bào)道,發(fā)動(dòng)機(jī)燃料燃燒產(chǎn)生的空氣污染已成為空氣污染的主要問(wèn)題,如氮氧化物為其他工業(yè)部門(mén)排放的一半,一氧化碳為其他工業(yè)排放量的三分之二,有毒碳?xì)浠衔餅槠渌I(yè)排放的一半。尾氣中排出的氮氧化物和硫化物和空氣中的水可以結(jié)合形成酸雨, 尾氣中的二氧化碳和一氧化碳太多會(huì)使大氣溫度升高, 也就是人們常說(shuō)的“溫室效應(yīng)”。為解決燃油的尾氣污染問(wèn)題及日益惡化的環(huán)境壓力,人們開(kāi)始研究采用其他燃料如燃料酒精代替汽油,目前燃料酒精在北美洲如美國(guó)及加拿大等和南美國(guó)家如巴西、阿根廷等已占有相當(dāng)比例,裝備有燃料酒精發(fā)動(dòng)機(jī)的汽車(chē)已投放市場(chǎng)。對(duì)大多數(shù)需要柴油為燃料的大動(dòng)力車(chē)輛如公共汽車(chē)、內(nèi)燃機(jī)車(chē)及農(nóng)用汽車(chē)如拖拉機(jī)等主要以柴油為燃料的發(fā)動(dòng)機(jī)而言,燃料酒精并不適合。而且柴油造成的尾氣污染比汽油大的多,因此人們開(kāi)發(fā)了柴油的代用品--生物柴油。

    其實(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)明家狄色爾早在1912年美國(guó)密蘇里工程大會(huì)報(bào)告中就指出,“用菜籽油作發(fā)動(dòng)機(jī)燃料在今天看起來(lái)并沒(méi)有太大意義,但將來(lái)會(huì)成為和石油及煤一樣重要的燃料”。1983年美國(guó)科學(xué)家首先將菜籽油甲酯用于發(fā)動(dòng)機(jī),燃燒了1000個(gè)小時(shí)。并將以可再生的脂肪酸單酯定義為生物柴油.。1984年美國(guó)和德國(guó)等國(guó)的科學(xué)家研究了采用脂肪酸甲酯或乙酯代替柴油作燃料,即采用來(lái)自動(dòng)物或植物脂肪酸單酯包括脂肪酸甲酯,脂肪酸乙酯及脂肪酸丙酯等代替柴油燃燒。生物柴油和傳統(tǒng)的石油柴油相比,具有以下優(yōu)點(diǎn):

    ●以可再生的動(dòng)物及植物脂肪酸單酯為原料,可減少對(duì)石化燃料石油的需求量和進(jìn)口量;

    ●環(huán)境友好,采用生物柴油尾氣中有毒有機(jī)物排放量?jī)H為十分之一,顆粒物為普通柴油的20%,一氧化碳和二氧化碳排放量?jī)H為石油柴油的10%,無(wú)硫化物和鉛及有毒物的排放;

    ●混合生物柴油可將排放含硫物濃度從500PPM(PPM百萬(wàn)分之一)降低到5PPM;

    ●不用更換發(fā)動(dòng)機(jī),而且對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)有保護(hù)作用。

    目前,世界各國(guó),尤其是發(fā)達(dá)國(guó)家,都在致力于開(kāi)發(fā)高效、無(wú)污染的生物質(zhì)能利用技術(shù)。歐洲已成為全球生化柴油的主要生產(chǎn)地。美國(guó)、意大利、法國(guó)已相繼建成生物柴油生產(chǎn)裝置數(shù)十座。

    美國(guó)

    美國(guó)是最早研究生物柴油的國(guó)家??偵a(chǎn)能力1300,000噸。對(duì)生物柴油的稅率為0%。美國(guó)在黃石公園進(jìn)行的60萬(wàn)公里的行車(chē)實(shí)驗(yàn),沒(méi)有任何結(jié)焦現(xiàn)象,空氣污染物排放降低了80%以上。而且使用生物柴油還吸引了附近300公里外的棕熊來(lái)到公園。美國(guó)B20是采用20%生物柴油的柴油,尾氣污染物排放可降低50%以上。1992年美國(guó)能源署及環(huán)保署都提出生物柴油作為清潔燃料,美國(guó)總統(tǒng)克林頓1999年專(zhuān)門(mén)簽署了開(kāi)發(fā)生物質(zhì)能的法令,其中生物柴油被列為重點(diǎn)發(fā)展的清潔能源之一,國(guó)家對(duì)生物柴油不收稅。日本1995年開(kāi)始研究用飯店剩余的煎炸油生產(chǎn)生物柴油,在1999年建立了259 升/ 天用煎炸油為原料生產(chǎn)生物柴油的工業(yè)化實(shí)驗(yàn)裝置,可降低原料成本。

    日本

    目前日本生物柴油年產(chǎn)量可達(dá)400,000噸。

    歐盟

    歐盟生物柴油80%的原料為雙低菜籽油(低硫甙、低芥酸),美國(guó)、巴西主要是大豆,我國(guó)主要是以木本油料、廢棄油脂和微藻油脂為原料。目前,國(guó)家已在四川、貴州、海南啟動(dòng)小油桐生物柴油產(chǎn)業(yè)化示范項(xiàng)目,在內(nèi)蒙古支持了微藻固碳生物能源示范項(xiàng)目。

    近年來(lái),受原油價(jià)格、環(huán)保壓力的影響,生物柴油產(chǎn)業(yè)受到廣泛重視。2011年世界生物柴油總產(chǎn)量約2050萬(wàn)噸,其中歐盟占51%,南美地區(qū)(巴西為主)占24%,亞洲13%,中北美為11%,其他地區(qū)1%。

    其中,德國(guó)目前已擁有8個(gè)生物柴油的工廠,德國(guó)擁有300多個(gè)生物柴油加油站,并且制定了生物柴油的標(biāo)準(zhǔn),對(duì)生物柴油不予征稅。2006年生物柴油產(chǎn)量達(dá)100萬(wàn)噸。

    法國(guó)、意大利等歐洲國(guó)家都建立生物柴油的企業(yè)。法國(guó)雪鐵龍集團(tuán)進(jìn)行了生物柴油的試驗(yàn),通過(guò)10萬(wàn)公里的燃燒試驗(yàn),證明生物柴油是可以用于普通柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的。其使用的標(biāo)準(zhǔn)是在普通石油柴油中添加5%的生物柴油。

    可以預(yù)見(jiàn)生物柴油作為一種重要的清潔燃料將在大型汽車(chē)行駛中發(fā)揮重要作用。