第5章 生物油的应用

微生物在生物石油开采中的应用研究生物石油开采是指利用微生物在石油地质工程中的独特功能和作用，来提高石油采收率和改善石油采收环境。

微生物在生物石油开采中的应用研究已经成为当前石油工业界的热门研究内容。

本文将以微生物的应用领域为主线，探讨微生物在生物石油开采中的重要应用及其研究进展。

一、微生物油酸化技术的应用微生物油酸化技术是微生物在水相中将部分矿物油转化成有机酸的过程，通过添加适宜的微生物菌种，可提高原油采收率。

该技术通过改变原油的流动性、表面张力和渗透性，使得原本产量低的油田能够提高采收率，并减少石油开采对环境的影响。

目前，微生物油酸化技术主要应用于低温油藏和高粘度原油的开采中。

通过改变原油的化学性质，微生物油酸化技术能够降低原油的粘度，使其更易于抽采。

研究显示，添加适当的微生物菌种，可以降低原油粘度20%以上，提高采收率30%左右。

二、微生物调整驱替技术的应用微生物调整驱替技术是指利用微生物改变原油和水间的界面性质，从而改善驱替效果的一种方法。

通过酶解和代谢活动作用，微生物能够减少原油在孔隙中的残留，提高驱替效果。

研究表明，添加适宜的微生物菌种能够改变水相和油相之间的界面张力，使得原油从孔隙中更容易被水驱替出来。

此外，微生物还能够降低原油与岩石颗粒的粘附力，从而减少油膜的形成，提高驱替效率。

三、微生物降解油毒技术的应用微生物降解油毒技术是指利用微生物的代谢活动来降解石油中的有害物质，减少石油开采对环境的污染。

通过添加具有降解能力的微生物菌种，能够加速石油中毒物的分解，从而降低石油开采给环境带来的负面影响。

目前已经发展出多种微生物降解剂，可应用于地下水、土壤、废水等环境中。

这些微生物降解剂在实际应用中表现出优良的效果，能够快速降解石油中的有害物质，并将其转化为无害的二氧化碳和水。

四、微生物改良采油液技术的应用微生物改良采油液技术是指利用特定的微生物改变采油液的化学性质，从而提高采油效果的一种方法。

生物柴油技术的研究现状及应用前景随着全球气候变化问题的日益突出，各国之间加速推进清洁能源的开发和利用。

而生物能源作为其中之一，受到更多的关注和重视。

生物柴油，则是生物能源中一个备受关注的领域。

一、什么是生物柴油？生物柴油又称为绿色柴油或生质柴油。

它是一种由动植物油、动植物脂肪或废弃物转化而来的燃料，是一种可再生能源和低碳环保的燃料。

相对于传统柴油，生物柴油可以大幅减少二氧化碳的排放，减缓人类对环境的破坏，与此同时还具有较高的燃烧效率和稳定性。

二、生物柴油技术的研究现状1.生物柴油生产技术瓶颈问题生物柴油生产技术中，关键要素包括原料收购、生物柴油制备、储存、运输、加注等。

其中，生物柴油制备技术是生产中非常关键的环节。

目前，欧美和日本等发达国家已经基本掌握了生物柴油分类制备技术，但是生物柴油性质复杂、成分多样，其生产过程仍然存在着许多难题，如原料利用率较低，节能效果不尽人意，环保措施需要改善等。

2.关键技术的突破近年来，随着生物技术、化学工程、材料科学等领域的不断发展，生物柴油制备技术中出现了一些关键技术的突破，包括了酶催化、微生物发酵、化学催化等。

例如，酶催化技术利用了天然的酶或是人工启发的酶，可以在较低的温度下，高效、稳定地催化酯化反应，其制备的生物柴油品质较高，可以与传统柴油相媲美。

3.生物柴油高效催化技术生物柴油的催化制备技术经过不断的研究和实践，在高效转化废水、糠醛、生物油等废弃物转化成高质量的柴油方面已取得了显著的进展。

例如，固态催化技术的出现，可以显著降低催化过程中的中毒问题，并提高柴油品质；而金属氧化物等催化剂的应用，可以增强对复杂原料的适应能力，实现多种生物油废弃物的转化利用。

三、生物柴油的应用前景生物柴油的整个生产过程都充满了绿色环保和可持续性的理念，是一个高效、低排放、多元化市场的大有前景的发展领域。

1.生物柴油的市场前景随着全球节能减排目标的紧迫性和环保理念的深入人心，生物柴油作为一种具有潜在优势的生物燃料，在许多重要的国家中已经得到了广泛的应用和推广。

生物柴油的综合利用一、脂肪酸甲酯生产醇酸树脂：醇酸树脂是一种独特的涂料材料，化学上它由多元醇、多元酸与脂肪酸合成的。

其脂肪酸来源于精制豆油，本公司研发的用废弃植物油生产脂肪酸甲酯可以代替精制豆油生产醇酸树脂。

醇酸树脂由于它干性、光泽、硬度和耐久性都是油性漆所远远不能及，醇酸树脂的出现使涂料工业开始摆脱以干性油（桐油）与天然树脂（松香）拼合熬炼造漆的传统生产方法。

醇酸树脂本身可以制成清漆、磁漆、底漆、腻子、水性漆，更可以与其它材料拼用，如与硝基纤维素生产硝基漆；与聚酯树脂拼用生产聚酯漆；与聚胺酯树脂拼用生产聚胺酯漆等等。

国外醇酸树脂漆占合成树脂总量40%以上。

我国1988年产88万吨涂料总量中醇酸树脂漆占27%，加上醇酸树脂用于其他漆类的拼用、改性使醇酸树脂制成的涂料占我国涂料部产量的40%，所以合成醇酸树脂及其所制成的漆在涂料工业中极为重要。

二、脂肪酸甲酯加氢制造脂肪醇：脂肪醇是精细化工、表面活性剂的重要原料。

90%以上脂肪醇产品被转化成醇系表面活性剂而被广泛应用于家用和工业用清洗剂中。

脂肪醇系表面活性剂因去污力强，耐硬水，低温洗涤效果好，生物降解快等综合性能优异，被广泛应用于各种家用及工业用洗涤剂中。

三、脂肪酸甲酯生产皮革化学品及软皮白油：据皮革化学品制造商TFL提供信息，目前全球皮革化学品消费量约180万吨，市值45亿美元，涉及的加工助剂共约6000种。

皮革化学品市场“五巨人”——巴斯夫、朗盛、科莱恩、斯达尔（Stahl）、TFL优势明显，其产品占全球份额的40%，其余市场由200家中小企业拥有。

饱和C16脂肪酸甲酯磺酸钠（MES）代替十二烷基磺钠（LAS）生产无毒洗衣粉：前面介绍脂肪酸甲酯可以生产天然脂肪醇，用于日用化学品如制成醇醚后制成醇醚硫酸钠（AES）；用于化妆品、纺织品、印染、毛皮加工等。

脂肪酸甲酯另外加工方法是：经磺化成脂肪酸甲酯磺酸钠（MES），代替现有由石油合成的十二烷基磺酸钠（LAS）生产天然无毒洗衣粉。

生物油的制备及其应用研究一、引言生物油指的是通过生物质材料转化而成的液态燃料，具有低排放、可再生、替代化石能源等优点，因此受到广泛关注。

本文将在介绍生物油的制备方法的同时，探讨其在能源、化工、农业、医药等领域的应用研究。

二、生物油的制备方法1. 热解法热解法是指将生物质材料在高温下加热，使其分解成为可燃性气体和液态燃料。

目前最主要的热解方法是快速热解（pyrolysis），其特点是反应时间短、产物分布广、适用范围广。

优点在于生产设备简单、产品分布可控、产物质量稳定，但对原材料要求高。

2. 生物质气化法气化法是指利用空气、氮气或蒸气将生物质材料分解成一系列气体和液态燃料。

该方法最为广泛使用的是空气气化法（air gasification），该方法易于操作，实施成本低，但产物中含有大量氮气，使燃烧效率低。

3. 生物质液化法液化法是指将生物质材料溶解在溶剂中，形成含有大量氢气的混合物。

常用的液化剂有水、生物质油和有机溶剂。

该方法适用范围广，能使材料得到高度利用，但存在成本高的问题。

三、生物油的应用研究1. 能源领域生物油因其可再生、低排放、代替化石能源等优秀的性能，在能源领域的应用研究十分广泛。

生物油可以用来代替化石油，用于发电、工业蒸汽锅炉燃料、船舶燃料、温室暖气等领域。

根据研究显示，生物油的热值和燃烧效率与石油类似，同时具有更低的硫含量和碳排放量，对环境污染更少。

2. 化工领域生物油在化工领域的应用主要体现在生产润滑油、塑料、化妆品等方面。

研究发现，生物油可以用来生产生物基润滑油，具有可再生性和低污染性，同时可以降低石油对环境的影响。

生物油还可以被用来替代石油在合成塑料的生产中。

由于生物油的含氧量高，故可以在合成过程中减少酸值，并且生物塑料的在环保方面具有优势。

3. 农业领域生物油在农业领域的应用主要体现在作为农业燃料和农业化肥等方面。

生物油可以应用于农业种植中，作为农业燃料可以代替柴油，减少大气污染；作为生物肥料，生物油的氮素和磷酸盐成分可以为作物提供良好的养分，对于农作物的生长有积极的作用。

生物油的种类生物油是一种可再生能源，由生物质经过热解、压榨、酯化等过程得到的液体燃料。

根据原料的不同，生物油可以分为多种类型，包括植物油、动物油和微藻油等。

下面将分别介绍这些生物油的种类及其应用。

一、植物油植物油是指从植物种子中提取的油脂，常见的植物油包括大豆油、菜籽油、棕榈油等。

植物油作为一种天然食用油，广泛应用于烹饪、食品加工和调味品等行业。

此外，植物油还可以用于工业领域，如润滑油、涂料、清洁剂等。

二、动物油动物油是从动物脂肪中提取的油脂，常见的动物油包括牛油、猪油、鱼油等。

动物油在食品加工中具有重要作用，常用于烹饪、炸制和调味等。

此外，动物油还可以用于制造肥皂、蜡烛、化妆品等。

三、微藻油微藻油是指从微藻中提取的油脂，常见的微藻油包括螺旋藻油、硅藻油等。

微藻油富含多种营养物质，如蛋白质、维生素和抗氧化物等，被广泛应用于保健品、食品添加剂和生物燃料等领域。

此外，微藻油还可以用于制造化妆品、塑料、颜料等。

四、废弃物油废弃物油是指从废弃物中提取的油脂，常见的废弃物油包括食品废油、厨余油等。

废弃物油的再利用对环境保护具有重要意义，可以通过酯化等技术转化为生物柴油，用作替代传统石油燃料。

此外，废弃物油还可以用于生产肥皂、清洁剂等。

五、纳米油纳米油是指将纳米颗粒与油脂相结合形成的一种液体，常见的纳米油包括纳米银油、纳米二氧化钛油等。

纳米油具有较高的抗菌、抗氧化和光催化性能，被广泛应用于医疗、环境治理和材料加工等领域。

此外，纳米油还可以用于润滑剂、防腐剂、防晒霜等。

总结起来，生物油的种类包括植物油、动物油、微藻油、废弃物油和纳米油等。

这些生物油在食品加工、工业生产和医疗保健等领域都有广泛的应用。

随着对可再生能源需求的增加，生物油的开发和利用将会得到进一步的推广和应用。

生物柴油的制作和应用生物柴油是指利用植物油、动物油脂等可再生生物质资源经过化学反应制得的柴油燃料，是替代传统石油燃料的一种清洁能源。

相比于传统的石化柴油，生物柴油可降低大气污染物排放，减少温室气体排放，大大降低对环境的污染。

随着环保观念的提高，生物柴油的制作和应用受到越来越多人的关注。

一、生物柴油的原料生物柴油的原料多种多样，包括植物油、动物油、废弃油脂等可再生的生物质资源。

其中，植物油是应用最为广泛的原料之一。

用于生物柴油制造的植物油有一些特性，如含油量、含有酸类、抗氧化能力、油脂酸组成、脂肪酸度等。

常用的植物油有大豆油、棕榈油、棉籽油、花生油等。

动物油脂则包括猪油、牛油、鸡油、鱼油等。

而废弃油脂是指厨余废弃物中的废弃油、食用油炸过的油脂等，可以有效地利用废弃资源，减少环境负担。

二、生物柴油的制作生物柴油是通过化学反应制成的，主要反应是酯化反应。

酯化反应是指在催化剂的作用下，酸性催化剂如硫酸、碱性催化剂如氢氧化钠或氢氧化钾等将油脂酸和醇反应生成酯的过程，这个过程也叫做酯化反应。

酯化反应的反应式为：油脂酸 + 醇→ 酯 + 水在反应中，酯是指酸类与醇类反应而成的化合物。

以此反应为基础，在化学反应的基础上，还需要加入过滤和脱臭等工艺步骤，将其用于生物柴油的制作。

三、生物柴油的应用生物柴油的应用范围很广，可以应用于农机、汽车、船舶、发电机等机械设备的燃料，同时，它还可以用于制备溶剂、润滑油、油漆等化学产品的原料。

生物柴油是一种清洁能源，具有环保、减排的优势。

在全球能源的矛盾愈来愈显著，能源保障成为全球发展重心的今天，寻找新的、可持续、更具社会承载度的能源是社会各界共同面临的挑战，生物柴油将是未来的一种可持续发展的能源。

四、生物柴油的优点生物柴油的优点很明显，它是一种绿色、环保、可再生的新型能源，与传统石化柴油相比较具有以下优势：1.减少污染：生物柴油燃烧后产生的污染物极少，大大降低了对环境的污染。

2.降低成本：生物柴油比传统柴油价格便宜很多，可以有效地节省能源成本。

微生物油制备与应用的技术研究微生物油，也被称为单细胞油，是一种由微生物合成的油脂，具有多样的应用潜力。

本文将讨论微生物油的制备方法以及其在不同领域的应用。

一、微生物油的制备方法1. 原料选择：微生物油可以利用多种微生物来制备，如酵母菌、真菌、藻类等。

根据目标油脂的特性和需求，选择合适的微生物作为生产菌株。

2. 培养条件优化：为了提高微生物油的产量和质量，需要对培养条件进行优化。

包括温度、pH值、碳源和氮源的选择，以及搅拌速度和通气条件等。

3. 油脂提取：微生物油一般以细胞内油脂的形式存在，因此需要进行油脂的提取。

常用的方法有溶剂提取、机械压榨和超临界流体萃取等。

4. 油脂纯化：提取得到的油脂含有杂质，需要进行纯化处理。

常用的方法包括酯化、凝胶渗透色谱和超滤等。

二、微生物油的应用领域1. 生物柴油生产：微生物油可以通过转化成生物柴油来替代传统的化石燃料。

生物柴油具有低排放、低污染和可再生等优点，对环境友好。

通过优化微生物油的制备方法，可以提高生物柴油的产量和质量。

2. 食品工业：微生物油可以被用于食品工业中的植物油替代品。

它可以用于烹饪、烘焙和调味等，具有健康和营养的特点。

微生物油还可以用于制作食品添加剂，如乳化剂和抗氧化剂等。

3. 医药行业：微生物油中的脂肪酸可以提取出来，用于合成药物和生物活性物质。

微生物油还可以用作药物载体，提高药物的稳定性和溶解度。

4. 化妆品和个人护理产品：微生物油可以用于制备化妆品和个人护理产品，如洗面奶、护肤霜和沐浴液等。

微生物油具有良好的润滑性和渗透性，能够滋润肌肤，保持皮肤的湿润度。

5. 动物饲料：微生物油中富含脂肪酸和营养物质，可以用于动物饲料的制作。

微生物油在动物饲料中的添加可以提高动物的生长性能和免疫力。

6. 清洁剂：微生物油中的脂肪酸可以用于制备润滑剂和清洁剂。

这些产品具有良好的润滑和清洁效果，并且对环境没有污染。

7. 其他应用领域：微生物油还可以用于制备生物塑料、生物润滑油、生物蜡和生物油墨等。

生物柴油的生产和应用
随着人们对环保意识的不断提高，生物能源逐渐成为热门话题。

而生物柴油作为一种新型的可再生能源，其生产和应用也越来越
受到关注。

生物柴油的生产
生物柴油主要是由植物油或动物油转化而来。

其生产过程可以
简单概括为以下几个步骤：
1. 油料生产：生产生物柴油的第一步就是获得油料。

常见的油
料有大豆、油菜、棕榈等。

2. 酯化反应：将获得的油料通过酯化反应转化成甲酯或乙酯等
酯类物质，这个过程中需要添加催化剂。

3. 色谱分离：酯化反应后的混合物中含有杂质，需要使用色谱
分离技术将杂质分离出来。

4. 再结晶：去除杂质后的酯类物质需要进一步进行再结晶，以
提高其纯度和稳定性。

5. 加氢：将酯类物质通过加氢反应，得到近似于石油柴油的物质。

生物柴油的应用
生物柴油具有许多优点，比如环保、可再生、安全等。

其在交
通运输行业中的应用也越来越广泛。

以下是几个典型的应用场景：
1. 公交车：许多城市的公交车已经开始使用生物柴油作为燃料，这不仅能够降低尾气排放，还能够提高环保意识。

2. 航空业：研究人员还在探索将生物柴油用于飞机的燃料中，
这一做法将极大地降低航空业的对环境的影响。

3. 农业机械：生物柴油不仅可以用于汽车，还可以用于农业机械，比如农用摩托、拖拉机等。

总结
生物柴油具有广泛的用途，并且其生产成本也不算高。

不过，由于生物柴油的能量密度较低，所以在某些特定的使用场景下，其还需要进一步的优化和改进。

生物质油及应用1生物质油的特性生物质油是生物质热解的主要产物。

生物质热解是指在没有空气(氧气)参与的条件下，用加热的方式将生物质分解，生成固体(焦炭)、液体(生物质油)和气体(合成气)产物的过程。

与气化相比，生物质热解能够直接得到液体产物，特别是在500℃左右、快速加热、快速冷凝的条件下，生物质油的产率最大，可以达到70%以上；而且能量密度高、易储存、便于运输，既可用作锅炉、燃气轮机或内燃机的燃料，又可从中提取具有商业价值的化工原料。

目前生物质快速热解液化技术的发展正方兴未艾，一系列实验和半商业化装置已在欧洲和北美建成。

生物质油的一般性质和组成见表1和表2。

与矿物油相比，生物质油中氧元素、水分和固体杂质含量较多，而且热值低、pH值小、有腐蚀性，性能也不够稳定。

这是因为生物质油中的主要成分是酸、醇、醛、酮和酚类等有机物，它们之间可能发生化学反应，特别是在长时间存放或受热后，生物质油的物理化学特性会迅速朝着不利于其应用的方向改变。

因此生物质油在应用时会遇到一系列的问题，这也制约了它的推广应用和商业化进程。

2应用技术2.1作为石油制品的替代燃料生物质油可以作为锅炉、柴油发动机和燃气轮机的燃料，这比直接燃烧生物质要高效、清洁得多。

(1)锅炉芬兰VTT能源公司和美国可再生能源实验室NREL分别在工业锅炉上进行了生物质油的燃烧测试。

由于生物质油含水量高，不易点燃，所以点火时需要辅助燃料引燃；生物质油的粘度较高，燃料输送系统和喷雾燃烧器也需要进行改造；另外也可以采用添加甲醇的方法改善生物质油的燃烧特性。

测试结果表明，较小容量的工业锅炉经一定改造后可以稳定地燃烧生物质油，而且采用一定措施后CO和NOx的排放量能够控制在规定的范围内；但如果不采取热蒸汽过滤等措施降低生物质油中固体杂质的含量，颗粒物的排放量将是燃轻质油的两倍。

美国威斯康星州某电厂对一台20MW的燃煤锅炉进行了生物质油与煤混烧的实验，原料来自于附近Ensyn公司50t/d木屑热解装置所生产的生物质油经提取化工原料后的残油。