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什么是生物柴油?

來(lái)源:新能源網(wǎng)
時(shí)間:2024-08-17 12:54:09
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什么是生物柴油?熱心網(wǎng)友:生物柴油(Biodiesel)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

熱心網(wǎng)友:生物柴油(Biodiesel)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、酯、醛、酮、酚、有機(jī)酸、醇等。 特點(diǎn):1)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; 2)pH值低,故貯存裝置最好是抗酸腐蝕的材料; 3)密度比水大,與水的比值約為1.2; 4)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; 5)潤(rùn)滑性能好。 應(yīng)用: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。 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。

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熱心網(wǎng)友:生物柴油(Biodiesel)又稱為生質(zhì)柴油,是用未加工過(guò)的或者使用過(guò)的植物油以及動(dòng)物脂肪通過(guò)不同的化學(xué)反應(yīng)製備出來(lái)的一種被認(rèn)為是環(huán)保的生質(zhì)燃料。這種生物燃料可以像柴油一樣使用。生物柴油最普遍的製備方法是酯交換反應(yīng)。由植物油和脂肪中佔(zhàn)主要成分的甘油三酯與醇(一般是甲醇)在催化劑存在下反應(yīng),生成脂肪酸酯。脂肪酸酯的物理和化學(xué)性質(zhì)與柴油非常相近甚至更好。原料生產(chǎn)生物柴油的原料往往根據(jù)各地區(qū)可以得到的原料種類(lèi)不同而不同。實(shí)際產(chǎn)油效率和技術(shù)不同。下面列出了一些國(guó)家所採(cǎi)用的主要原料:美國(guó):大豆、玉米、動(dòng)物脂肪 歐洲:油菜籽、動(dòng)物脂肪 日本:動(dòng)物脂肪 馬來(lái)西亞:棕櫚油 中國(guó):大豆、地溝油、棉花子 印度:桐油樹(shù) 從原理上說(shuō),未經(jīng)加工的植物油只能在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)裡短期直接使用。這是由於植物油含有飽和度不同的物質(zhì)而會(huì)使柴油發(fā)動(dòng)機(jī)上的潤(rùn)滑油發(fā)生聚合。而且植物油和柴油分子結(jié)構(gòu)不同,這也可能造成霧化不良、燃燒不完全、噴嘴堵塞等問(wèn)題。[編輯] 產(chǎn)油效率原料每畝產(chǎn)油效率(收率)引向原料以後的工業(yè)化和市場(chǎng)化的可行性,因?yàn)楫a(chǎn)量必須能夠供應(yīng)給整個(gè)國(guó)家或全世界。以下是現(xiàn)有技術(shù)所能夠出產(chǎn)的原料效率:藻:每公頃16837升(每英畝1800加侖)(估計(jì)數(shù)據(jù))[1][2] 麻:每公頃9354升(每英畝1000加侖)[3] 烏桕:每公頃4705-9073升(每英畝503-970加侖)[4][5] 棕櫚油:每公頃4752升(每英畝508加侖)[6] 椰子:每公頃2151升(每英畝230加侖)[6] 油菜籽:每公頃954升(每英畝102加侖)[6] 大豆:每公頃554-922升(每英畝59.2-98.6加侖)[7][8] 花生:每公頃842升(每英畝90加侖)[6] 向日葵:每公頃767升(每英畝82加侖)[6] [編輯] 工藝生產(chǎn)生物柴油最常用的是酯交換反應(yīng)。此外還有氫化裂解、不使用催化劑的超臨界方法、e-柴油、高溫分解、微乳狀液等方法。酯交換反應(yīng)是將植物油和甲醇或乙醇混合,生成脂肪酸酯,即生物柴油。催化劑可以是酸,也可以是鹼,但是由於鹼催化的轉(zhuǎn)化率更高(>98%),若要提高為98%轉(zhuǎn)化率必需二級(jí)反應(yīng)以上,通常一級(jí)反應(yīng)酯化率在98%以下,而且常壓反應(yīng),沒(méi)有中間步驟,對(duì)設(shè)備的要求也低,因此一般是採(cǎi)用鹼催化反應(yīng)。[編輯] 使用生物柴油一般不是直接作為燃料使用;而是與普通柴油混合使用。一個(gè)公認(rèn)的經(jīng)驗(yàn)值是調(diào)和20%生物柴油 (B20)。生質(zhì)柴油另一個(gè)環(huán)保優(yōu)勢(shì),是其可降低引擎廢氣排放。生質(zhì)柴油幾乎沒(méi)有含硫化物,排放的廢氣自然也沒(méi)有硫化物。研究顯示如果用20%生質(zhì)柴油的比例混合的話,柴油引擎NOx排放會(huì)增加2%,但微粒排放會(huì)降低12%,碳?xì)浠衔锱欧艜?huì)降低20%,一氧化碳的排放會(huì)降低12%一般認(rèn)為,生物柴油的優(yōu)點(diǎn)在於可以減少一氧化碳等廢物的排放量,而且運(yùn)輸也比普通柴油安全。此外,研究發(fā)現(xiàn),生物柴油的潤(rùn)滑性能很高。有趣的是,調(diào)和5%以內(nèi)可以提高潤(rùn)滑性能,但是如果高於5%,潤(rùn)滑性能卻不再增強(qiáng)。[編輯] 問(wèn)題雖然生物柴油的開(kāi)發(fā)作為一種替代能源被業(yè)界看好,但是卻鮮有生產(chǎn)商業(yè)化的例子。這主要來(lái)自植物油的成本。植物油的採(cǎi)購(gòu)、運(yùn)輸、儲(chǔ)存以及提取佔(zhàn)了生物柴油生產(chǎn)的大部分成本。但是也有觀點(diǎn)認(rèn)為,由於生產(chǎn)生物柴油,需要大量的植物油原料,因此勢(shì)必需要興建種植園,因而可以帶動(dòng)相關(guān)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。生物柴油也存在一些技術(shù)限制。由於它比普通柴油粘度高,因此在低溫下會(huì)降低可用性。如同雞湯、紅燒肉放到冰箱冷藏,油脂會(huì)凝結(jié)成白色黏稠狀,學(xué)術(shù)上的名詞就叫做「雲(yún)化(cloud)」,凝結(jié)的溫度則叫做「雲(yún)點(diǎn)(cloud point)」。石油基柴油的雲(yún)點(diǎn)大約在攝氏零下15度,而100%生質(zhì)柴油B100在攝氏零度時(shí)便會(huì)開(kāi)始雲(yún)化,低溫時(shí)很容易堵塞汽車(chē)油路。在冬天使用生物柴油必須加入添加劑或者其他的保溫措施。而在濕熱環(huán)境下,長(zhǎng)期儲(chǔ)存生物柴油還需要考慮到抑制微生物和細(xì)菌的滋生。生質(zhì)柴油另一個(gè)劣勢(shì),是(B100)的蘊(yùn)含能量比石油基的柴油燃料低11%,最大馬力輸出大約會(huì)減少5~7%。但這個(gè)差距並不大,如果是使用5%生質(zhì)柴油更幾乎沒(méi)有差別。反而是生質(zhì)柴油的黏性大於石油基柴油,對(duì)燃噴射料系統(tǒng)和引擎元件能提供較好的潤(rùn)滑性。許多車(chē)主指定使用(B2)柴油,2%生質(zhì)柴油,98%石油基柴油,目的就是在幫助潤(rùn)滑引擎。而前面提到美國(guó)小學(xué)生乘坐的這些大豆動(dòng)力車(chē),則是使用(B5)到(B30)的柴油。為協(xié)助生物柴油的開(kāi)發(fā),在不少國(guó)家(如:加拿大、南韓等)都會(huì)投入生物科技工業(yè)園的發(fā)展,透過(guò)把相關(guān)物料的生產(chǎn)和開(kāi)發(fā)的過(guò)程放在一起,以減低生物柴油的開(kāi)發(fā)成本。[編輯] 道德及環(huán)保爭(zhēng)議性生物柴油的大量使用會(huì)讓許多原本生產(chǎn)食品的農(nóng)地改種植經(jīng)濟(jì)作物,很可能造成糧價(jià)上漲,威脅貧窮人口:而開(kāi)墾新的農(nóng)地則會(huì)破壞生態(tài),而一些研究顯示,開(kāi)墾新農(nóng)地所製造的二氧化碳可以提供這塊農(nóng)地上的作物吸收數(shù)十年,換句話說(shuō)就是在環(huán)保上不值得。可能避免負(fù)面效應(yīng)的方法是採(cǎi)用痲瘋樹(shù)提供油脂(痲瘋樹(shù)生產(chǎn)的油脂有毒、不可食用),痲瘋樹(shù)不但產(chǎn)油效率佳,而且可以在貧瘠缺水的環(huán)境生存,換句話說(shuō)就是可以利用無(wú)法種植作物的土地。但有些人認(rèn)為就算是採(cǎi)用具有類(lèi)似痲瘋樹(shù)特性的植物生產(chǎn)生質(zhì)柴油,還是有降低糧食生產(chǎn)的可能性,因?yàn)橛行┑谌澜鐕?guó)家的農(nóng)民會(huì)在經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)使下,將原本用來(lái)種植作物的土地給拿來(lái)改種痲瘋樹(shù)。另一種可行方案是種植辣木。利用廢棄物(例如廢油)生產(chǎn)生物柴油在環(huán)保及道德上的爭(zhēng)議性就少很多,但是回收廢油及廢油內(nèi)部不純物仍然是問(wèn)題。未來(lái)可能利用藻類(lèi)生產(chǎn)生質(zhì)柴油,除了技術(shù)上還需突破外,由於生產(chǎn)的藻類(lèi)很可能是基因改造品種,因此預(yù)防這些藻類(lèi)混入生態(tài)系統(tǒng)也是個(gè)課題。

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熱心網(wǎng)友:生物柴油是指植物油與甲醇進(jìn)行酯交換制造的脂肪酸甲酯,是一種潔凈的生物燃料,也稱之為"再生燃油"。

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熱心網(wǎng)友:生物柴油就是用植物做的這就叫生物柴油

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熱心網(wǎng)友:生物柴油是清潔的可再生能源,它以大豆和油菜籽等油料作物、油棕和黃連木等油料林木果實(shí)、工程微藻等油料水生植物以及動(dòng)物油脂、廢餐飲油等為原料制成的液體燃料,是優(yōu)質(zhì)的石油柴油代用品。生物柴油是典型“綠色能源”,大力發(fā)展生物柴油對(duì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展,推進(jìn)能源替代,減輕環(huán)境壓力,控制城市大氣污染具有重要的戰(zhàn)略意義。 生物柴油的主要特性 眾所周知,柴油分子是由15個(gè)左右的碳鏈組成的,研究發(fā)現(xiàn)植物油分子則一般由14-18個(gè)碳鏈組成,與柴油分子中碳數(shù)相近。因此生物柴油就是一種用油菜籽等可再生植物油加工制取的新型燃料。按化學(xué)成分分析,生物柴油燃料是一種高脂酸甲烷,它是通過(guò)以不飽和油酸C18為主要成分的甘油脂分解而獲得的.與常規(guī)柴油相比,生物柴油具有下述無(wú)法比擬的性能: 1.具有優(yōu)良的環(huán)保特性。主要表現(xiàn)在由于生物柴油中硫含量低,使得二氧化硫和硫化物的排放低,可減少約30%(有催化劑時(shí)為70%);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。檢測(cè)表明,與普通柴油相比,使用生物柴油可降低90%的空氣毒性,降低94%的患癌率;由于生物柴油含氧量高,使其燃燒時(shí)排煙少,一氧化碳的排放與柴油相比減少約10%(有催化劑時(shí)為95%);生物柴油的生物降解性高。 2.具有較好的低溫發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)性能。無(wú)添加劑冷濾點(diǎn)達(dá)-20℃。 3.具有較好的潤(rùn)滑性能。使噴油泵、發(fā)動(dòng)機(jī)缸體和連桿的磨損率低,使用壽命長(zhǎng)。 4.具有較好的安全性能。由于閃點(diǎn)高,生物柴油不屬于危險(xiǎn)品。因此,在運(yùn)輸、儲(chǔ)存、使用方面的安全性又是顯而易見(jiàn)的。 5.具有良好的燃料性能。十六烷值高,使其燃燒性好于柴油,燃燒殘留物呈微酸性,使催化劑和發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油的使用壽命加長(zhǎng)。 6.具有可再生性能。作為可再生能源,與石油儲(chǔ)量不同,其通過(guò)農(nóng)業(yè)和生物科學(xué)家的努力,可供應(yīng)量不會(huì)枯竭。 7.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。 8.生物柴油以一定比例與石化柴油調(diào)和使用,可以降低油耗、提高動(dòng)力性,并降低尾氣污染。 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)不僅滿足目前的歐洲II號(hào)標(biāo)準(zhǔn),甚至滿足隨后即將在歐洲頒布實(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。