生物柴油简介
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生物柴油(Biodiesel)是指以油料作物、野生油料植物和工程微藻等水生植物油脂以及动物油脂、餐饮垃圾油等为原料油通过酯交换工艺制成的可代替石化柴油的再生性柴油燃料。
生物柴油是生物质能的一种,它是生物质利用热裂解等技术得到的一种长链脂肪酸的单烷基酯。
生物柴油是含氧量极高的复杂有机成分的混合物,这些混合物主要是一些分子量大的有机物,几乎包括所有种类的含氧有机物,如:醚、酯、醛、酮、酚、有机酸、醇等。
生物柴油的特点1)含水率较高,最大可达30%-45%。
水分有利于降低油的黏度、提高稳定性,但降低了油的热值;2)pH值低,故贮存装置最好是抗酸腐蚀的材料(制备方法不同的酸价不一样);3)密度比水小,相对密度在0.8724~0.8886之间;4)具有“老化”倾向,加热不宜超过80℃,宜避光、避免与空气接触保存;5)润滑性能好。
6)优良的环保特性: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达98%,降解速率是普通柴油的2倍,可大大减轻意外泄漏时对环境的污染;生物柴油的优点1.具有优良的环保特性。
主要表现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,可减少约30%(有催化剂时为70%);生物柴油中不含对环境会造成污染的芳香族烷烃,因而废气对人体损害低于柴油。
检测表明,与普通柴油相比,使用生物柴油可降低90%的空气毒性,降低94%的患癌率;由于生物柴油含氧量高,使其燃烧时排烟少,一氧化碳的排放与柴油相比减少约10%(有催化剂时为95%);生物柴油的生物降解性高。
2.具有较好的低温发动机启动性能。
无添加剂冷滤点达-20℃。
3.具有较好的润滑性能。
使喷油泵、发动机缸体和连杆的磨损率低,使用寿命长。
4.具有较好的安全性能。
由于闪点高,生物柴油不属于危险品。
因此,在运输、储存、使用方面的安全性又是显而易见的。
5.具有良好的燃料性能。
十六烷值高,使其燃烧性好于柴油,燃烧残留物呈微酸性,使催化剂和发动机机油的使用寿命加长。
中科院科技成果——生物柴油
项目简介
生物柴油是以各类动植物油脂为原料,在催化剂或超临界的条件下,与短链醇(甲醇或乙醇等)发生反应所形成的酯类化合物,是可代替石化柴油的可再生燃料。
广州能源所开发的酶法合成生物柴油,在固体酸碱催化剂研究和生物柴油工艺优化上,处于国内领先水平。
技术特点
1、工艺简单,对设备无腐蚀;
2、可实现产品的连续高效和快速生产;
3、可适用植物油、地沟油、下脚料等多种原料;
4、可对各种产物进行综合利用和回收;
5、生产过程中无“三废”排放。
性能指标
生物柴油的闪点(>100℃)比石化柴油高,利于存储和运输;十六烷值(≥56)高于石化柴油,抗爆性能优异;冷滤点为-20℃,具有较好的低温发动机启动性能;能以任意比例与普通柴油混合使用,便于推广。
市场前景
广州能源所现建有年产3300吨生物柴油中试生产线,由广州能源所设计的年产1万吨生物柴油示范工程已于2008年5月份在天津落成;另外于2008年5月和香港某公司签订了长期合作协议,共同
进行生物柴油技术、设备开发,开发的生物柴油模块化技术也已成熟进入商业化阶段。
生物柴油技术生物柴油技术是一种利用生物质资源来生产可替代传统石油柴油的技术。
在当前日益严重的能源危机和环境污染问题的压力下,生物柴油技术成为了一种可行的解决方案。
本文将从生物柴油的定义、生产过程、优势和应用领域等方面,详细介绍生物柴油技术的相关知识。
首先,生物柴油是一种由生物质资源经过一系列化学反应转化而来的液体燃料。
生物质资源包括植物油、动物油以及来自废弃物和废弃物油脂等。
生物柴油与传统石油柴油具有相似的化学性质,可以直接用于柴油发动机,而且可以在不进行任何改装的情况下混合使用。
由于其来源可持续、可再生,生物柴油被广泛认为是一种很好的绿色替代燃料。
生物柴油技术的生产过程主要包括酯化反应和醇解反应。
在酯化反应中,将生物质资源与醇类催化剂共同作用,生成甲酯和甘油。
甲酯即为生物柴油,而甘油则是酯化反应的副产物。
在醇解反应中,将甘油与醇类催化剂反应,再次生成甲酯和副产物醇类。
通过这两个反应,可以将原本无法直接作为柴油燃料的生物质转化为生物柴油,实现资源的高效利用。
生物柴油技术具有多项优势。
首先,生物柴油的生产过程相对简单,只需经过酯化和醇解等简单的化学反应即可完成。
其次,生物柴油具有良好的燃烧性能,能够在传统柴油发动机中完全燃烧,减少了尾气中有害物质的排放。
此外,生物柴油的碳排放量较低,具有明显的减排效果,对于缓解气候变化也起到了积极的作用。
最后,生物柴油可以与传统石油柴油混合使用,降低了对石油资源的依赖,提高了能源的可持续性。
生物柴油技术在多个领域有着广泛的应用。
首先,生物柴油可以替代传统柴油在交通运输领域中的应用。
生物柴油的性能与传统柴油类似,因此可以直接用于汽车、卡车、火车等交通工具的燃料。
其次,在农业领域,生物柴油可以用作农机的燃料,减少了对石油的依赖,降低了农业生产的成本。
此外,生物柴油还可以用于家庭燃气、工业锅炉等方面,为各个领域提供了绿色可持续的能源选择。
总之,生物柴油技术作为一种可替代传统石油柴油的绿色能源技术,具有很高的应用价值和推广前景。
一、生物柴油产品简介(1)概念生物柴油是指由动植物油脂与醇经酯交换反应得到的脂肪酸单烷基酯,最典型的是脂肪酸甲酯。
与传统的石化能源相比,其硫及芳烃含量低、闪点高、十六烷值高、具有良好的润滑性,可部分添加到石化柴油中。
国际上生产生物柴油的原料主要集中在油菜、大豆、棕榈等农作物上,我国则多用地沟油生产。
通常进口的生物柴油分为纯生物柴油与生物柴油调和燃料。
生物柴油调和燃料为一定比例的生物柴油与一定比例的其他油品调和所产生的混调油品,一般以BXX作为代号。
XX代表生物柴油调和燃料中纯生物柴油所占的比例,具体如下:1、B100(纯生物柴油):以德国为代表,德国走在国际生物柴油前列,有部分汽车已可使用B100作为燃料。
2、B20(20%生物柴油+80%石化柴油):国际常用生物柴油,高清洁能源。
3、B5(我国规定含2-5%生物柴油组分都称为B5):国内内燃机尚不成熟,B5与石化柴油基本近似,主要用以调低硫含量,并非替代石化柴油。
我司该业务中涉及的进口油品为B5生物柴油调和燃料,供给地炼进行二次调和后销售。
(2)优点1、环保:硫含量低。
该业务所涉及的B5生物柴油调和燃料达到柴油欧V标准(我国将在2018年施行该标准),硫含量低于10PPM。
硫含量低可降低大气污染、减少车船等机械装置损耗。
可再生能源:不同于一般柴油以不可再生的原油作为原料,生物柴油作为可再生新能源,前景广阔。
2、价格低:原料成本低:一些农产大国的油作物成本较低,多以植物油生产,如马来西亚以棕榈油炼制,而国内以地沟油为主原料。
政府补贴:欧美等国对生物柴油生产进行直接补贴。
如美国对生物柴油生产提供直接补贴,生物柴油可以享受1美元/加仑的补贴,即相当于约1900元/吨。
3、闪点高(不易爆炸)、十六烷值高(纯度高)、具有良好的润滑性(不易损坏设备)。
PS:缺点:热值不足,也就是通常说的推动力不及柴油,但由于B5十分接近石化柴油,可规避该缺点。
二、机会与前景1、国家需求:中国为柴油纯进口国,柴油供需缺口巨大,同时随着节能环保趋势的发展。
生物柴油简介一、生物柴油定义指以油料作物如大豆、油菜、棉、棕榈、野生油料植物和工程微藻等水生植物油脂以及动物油脂、餐饮垃圾油等为原料油通过酯交换工艺制成的可代替石化柴油的再生性柴油燃料。
又名脂肪酸甲酯生物柴油是典型“绿色能源”,降解速率是普通柴油的2倍,对土壤和水的污染较少。
目前,大多数生物柴油是由大豆油、甲醇和一种碱性催化剂(胆碱酯酶)生产而成的。
二、优缺点1、优点(1)具有优良的环保特性:二氧化硫、硫化物、有毒有机物、颗粒物、二氧化碳、和一氧化碳的排放量显著降低。
(2)低温启动性能良好。
(3)润滑性能比柴油好,可以降低发动机供油系统和缸套的摩擦损失。
(4)具有良好的安全性能:闪点高于石化柴油,它不属于危险燃料。
(5)具有优良的燃烧性能。
(6)具有可再生性。
(7)具有经济性。
(8)可调和性:可按一定的比例与石化柴油配合使用,可降低油耗。
(9)可降解性:具有良好的生物降解性,在环境中容易被微生物分解利用。
2、缺点:(1)在国家政策影响下,提炼生物柴油的原料只能用油料作物或者地沟油,而地沟油的收集是一个难题。
据统计,生物柴油制备成本的75%是原料成本,成本较高。
(2)含水率较高,最大可达30%-45%。
水分有利于降低油的黏度、提高稳定性,但降低了油的热值。
(3)生物柴油具有较高的溶解性,作燃料时易于溶胀发动机的橡塑部分,需要定期更换。
(4)生物柴油作汽车燃料时氮氧化合物的排放量比石油柴油略有增加。
(5)原料对生物柴油的性质有很大影响,需要加入相应的添加剂来解决。
(6)比普通柴油粘度高,因此在低温下会降低可用性。
(7)生物柴油的蕴含能量比石油基的柴油燃料低11%,最大马力输出大约会减少5~7%。
但这个差距并不大。
三、生物柴油的应用目前全世界生物柴油总产量超过2000万吨,其中欧盟占51%,南美地区(巴西为主)占24%,亚洲13%,中北美为11%,其他地区1%。
全球范围内已建和在建的生物柴油装置年产能接近4000万吨。
生物柴油(biodiesel)的定义:俗称为阳光燃料,是一种长链脂肪酸单烷基酯(fatty acid esters),是以动植物油脂、各类废弃油脂及微生物油脂为原料与短链醇,经过转酯反应(transesterification reaction)制备获取,是一种含氧的清洁燃料。
生物柴油的分子结构:生物柴油的比较优势:1、良好的环保性能。
生物柴油中硫含量比较低,燃烧时二氧化硫等含硫化合物的排放低,比石化柴油减少约30%(有催化剂时为70%);生物柴油中不含对环境造成污染的芳香族烷烃,因而废气对人体损害低于石化柴油。
2、较好的低温发动机启动性能。
无需添加剂,生物柴油冷滤点可达-20℃。
3、较好的安全性能。
生物柴油闪点高(>130℃),不属于危险品。
因此生物柴油的运输、储存、使用方面的安全性要比石化柴油高许多。
4、较好的润滑性能。
生物柴油可使喷油泵、发动机缸体和连杆的磨损率低,延长其使用寿命5、良好的燃料性能。
生物柴油十六烷值高(>50),燃烧性浩宇石化柴油,燃烧残留物呈微酸性,可延长催化剂和发动机机油的使用寿命。
6、可再生性能。
作为可再生能源,与石油的储量不同,生物柴油可通过农业和生物科学家们的努力,使其供应量不会枯竭。
7、兼容性好。
无需改动柴油机,便可便可直接添加使用,同时无需外添设加油设备,储存设备及人员的特殊技能训练。
8、含水量高。
有助于将低燃料的粘度,提高稳定性。
9、生物柴油以一定比例与石化柴油调和使用,可降低油耗,提高柴油机的动力性能,并大大降低尾气污染的排放。
生物柴油的制备方法:直接混合法、微乳液法、高温热裂解法和酯交换法。
直接混合法和微乳液法属于物理法,高温热裂解法和酯交换法属于化学法。
使用物理方法可以降低动植物油的粘度,但积碳及润滑油污染等问题难以解决;而高温热裂解法的主要产品是生物汽油,生物柴油只是其副产品。
酯交换法是目前制备生物柴油最常用的一种方法。
1、直接混合法:将天然油脂与柴油、溶剂或醇类混合以降低其粘度的方法。
生物柴油的名词解释生物柴油是指通过生物质资源转化的燃料,它被广泛认同为一种可持续发展的燃料替代品。
相比传统石油燃料,生物柴油在减少温室气体排放、改善空气质量以及实现能源安全方面具有明显的优势。
本文将对生物柴油的定义、制备工艺以及应用领域进行探讨。
生物柴油是以植物油、动物油或废弃食用油等生物质资源为原料制备的燃料。
它与传统的石油柴油具有相似的化学结构,可以直接替代石油柴油在柴油发动机中使用。
生物柴油的主要成分是一种称为甘油酯的化合物,它是由长链脂肪酸与甘油经过酯化反应而形成的。
由于甘油酯具有较低的燃烧温度和闪点,因此生物柴油在燃烧过程中产生的有害气体和颗粒物较少,对环境污染更小。
生物柴油的制备工艺主要包括转酯化反应和分离纯化两个步骤。
在转酯化反应中,生物质原料经过精炼处理后,与一种称为酯化催化剂的物质反应,形成甘油酯。
酯化催化剂可以是碱性催化剂(如氢氧化钠、碳酸钾等)或酶催化剂(如酯酶)。
转酯化反应的条件包括适宜温度、催化剂浓度以及反应时间等。
分离纯化步骤则是将反应产物中的未反应原料、催化剂和杂质等分离出来,得到纯净的生物柴油产品。
生物柴油的应用领域十分广泛。
首先,它可以替代石油柴油在交通运输领域使用,包括公交车、卡车和船舶等。
生物柴油在柴油发动机中的燃烧过程中产生的排放物较少,对改善空气质量和减少空气污染具有积极作用。
其次,生物柴油也被广泛应用于农业机械和建筑机械等非道路机动车辆中。
这些机械通常使用重负荷柴油发动机,而生物柴油的高润滑性和低排放特性使得其成为理想的燃料选择。
此外,生物柴油还可以用于家庭取暖、发电以及工业燃料等领域。
然而,尽管生物柴油具有可持续发展和环保的优点,但仍面临一些挑战。
首先,生物柴油的生产成本较高,不能与传统的石油柴油竞争。
其次,生物柴油的供应面临种植原料的限制。
虽然生物质资源相对丰富,但需求量庞大,可能导致土地开垦和食品安全等问题。
因此,需要进一步研究和开发生物柴油的制备技术,寻找更低成本、更高效率的生产方法。
生物柴油(Biodiesel)提炼自动植物油,普遍用于拖拉机、卡车、船舶等。
它是指以油料作物如大豆、油菜、棉、棕榈等,野生油料植物和工程微藻等水生植物油脂以及动物油脂、餐饮垃圾油等为原料油通过酯交换或热化学工艺制成的可代替石化柴油的再生性柴油燃料。
生物柴油是生物质能的一种,其在物理性质上与石化柴油接近,但化学组成不同。
生物柴油是含氧量极高的复杂有机成分的混合物,这些混合物主要是一些分子量大的有机物,几乎包括所有种类的含氧有机物,如:酯、醚、醛、酮、酚、有机酸、醇等。
复合型生物柴油是以废弃的动植物油、废机油及炼油厂的副产品为原料,再加入催化剂,经专用设备和特殊工艺合成。
生物柴油标准中要考虑很多指标,有些指标是与石油柴油共有的,包括密度、运动粘度、闪点、硫含量、10%蒸余物残碳、十六烷值、灰分、水含量、机械杂质、铜片腐蚀、燃料安定性、低温性能等;还有一些指标是生物柴油所特有的,包括总酯含量、游离甘油含量、甘油单酯、二酯及三酯含量、甲醇含量、碘价及多元不饱和脂肪酸甲酯的含量、酸值、磷含量、碱及碱土金属含量等;另外,还有一些额外的指标包括馏程、燃烧热值、润滑性、皂化物含量等,是可以选择的。
闪点:为了储存和运输的安全,燃料都要最低闪点的要求。
生物柴油的闪点一般高于110℃,远超过石油柴油的70℃,所以生物柴油储运比石油柴油安全。
甲醇的含量是影响生物柴油闪点高低的重要因素。
即使在生物柴油中含有少量的甲醇,其闪点也会降低。
除此之外,较多的甲醇也会对燃料泵、橡塑配件等有影响,并且会降低生物柴油的燃烧性能。
美国生物柴油标准要求闭口闪点不低于130℃,欧洲标准要求不低于120℃。
水分:游离水会导致生物柴油氧化并与游离脂肪酸生成酸性水溶液,水本身对金属就有腐蚀。
美国生物柴油标准要求生物柴油水分和沉渣不超过0.05%,欧洲标准要求水含量不超过500 mg/kg。
机械杂质:指存在于油品中所有不溶于规定溶剂的杂质。
机械杂质对发动机零部件的磨损以及运转是否正常都有严重影响。