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开题报告选题背景及意义:经济全球化的本质就是力求在全世界范围内使得各种资源得到更合理、更有效的分配和使用, 通过贸易自由化和投资自由化以及纷繁复杂的经济网络将世界各国紧密地联系在一起。
经济全球化使得商品和生产跨越国界, 使各国经济通过贸易、融资、技术创新、文化交流在全世界范围高度融合, 各国经济形成了相互依赖的关系。
自2001 年我国加入世贸组织以来, 中国在世界贸易中的地位迅速上升, 外贸总额超过万亿美元, 年均增长约30%, 成为全球第二大出口贸易国。
据中国海关总署预计, 2006年中国外贸进出口总额比去年增加3300 多亿美元, 可望达到17580 亿美元, 比2005年增长了24%。
在经济全球化的进程中, 中国扮演着越来越重要的角色, 同时面临着资源在全球的合理配置、科学开发及使用的战略性问题。
随着我国现代化建设步伐的加快, 对能源的需求快速上升。
特别是交通运输业的迅猛发展, 加大了对石油的需求量, 与此同时, 受石油资源储量及开采能力的限制,我国的石油产量远远不能满足市场需求。
2004 年起, 中国已成为世界上第二大石油消耗国, 仅次于美国。
随着我国国内原油消费量及石油进口量的不断增加, 原油及成品油对外依存度不断上升。
2005 年我国原油产量已达到1.82 亿吨, 当年进口原油 1.26 亿吨, 另外还进口成品油3143 万吨, 我国石油对外依存度已上升到44%。
作为一个石油净进口国, 大量进口石油势必对我国能源安全造成威胁。
发展新能源和可再生能源可以实现对我国能源结构的优化, 减少和替代传统的化石能源的需求, 避免对自然资源的破坏性开采, 降低对环境的污染, 因此通过利用可再生资源生产生物柴油, 是我国经济发展和能源需求的战略选择。
我国新能源和可再生能源正处于推进产业化的重要阶段, 今后20 年, 新能源与可再生能源发展的目标是提高转换效率, 降低生产成本, 增大在能源结构中的比重。
.第四章生物柴油替代燃料可行性评价5.1生物柴油的资源情况生物柴油是典型的绿色能源, 它的制备原料来源广泛, 大豆和油菜籽等油料作物、油棕和黄连木等油料林木果实、工程微藻等油料水生植物以及动物油脂、废餐饮油均可作为原料制成生物柴油[56]。
植物油脂和餐饮废油是生物柴油的主要原料，来源相当丰富。
植物油脂包括草本植物油、木本植物油、水生油料植物油。
我国地域广阔，木本油料树种资源丰富，但现有的资源没有充分开发利用[57]。
当然要想实现生物柴油真正意义上的规模化与产业化，作者认为还必须将现代技术和传统育种技术相结合，优化育种条件，到2010年，开发运用水生油料动植物，实现大规模养殖高产油藻。
藻类的生物能量巨大，一旦高产油藻开发成功并实现产业化，我国生物柴油产业规模将达到数千万吨。
5.2生物柴油的理化性质生物柴油实际上是生物油与甲醇进行酯交换反应的产物脂肪酸甲酯（CH3-COO-R）他是一种洁净的生物燃料，无毒，可进行生物降解，对环境无害，并可从可再生能源中获取，很多性质与柴油相近，又有一些性质优于柴油，二者物化性质比较见下表格：- 61 -5.3柴油机燃用生物柴油的优缺点生物柴油在发动机中应用有如下优点：1. 排放好。
生物柴油含10%左右的氧, 在燃烧过程中具有自供氧功能, 十六烷值高达52.9。
它的含氧和高十六烷值十分有利于压燃机的正常燃烧从而降低尾气有害物质排放。
2. 硫和芳香烃的含量低。
低硫有利于降低硫化物的排放, 满足未来低硫燃料的发展趋势, 低芳香烃降低了废气对人体的损害。
3. 生物柴油可被生物降解, 如果发生泄漏事故, 对土壤、河流的污染比化石燃料小得多，对环境更为有利。
4. 具有可再生性。
生物柴油燃烧也产生CO2, 但这些CO2 经光合作用后又将回到植物中, 因此, CO2 成为生产化学能源过程中的一种媒介, 它反复循环, 不会增加地球上CO2 的总量。
5. 生物柴油有较好的润滑性能。
可降低喷油泵、发动机气缸和连杆的磨损率, 延长其使用寿命。
用于柴油发动机的替代燃料分析作者：严永利盛涛曹国良徐庆亮李会丰陈鹏刘海艳来源：《中国科技博览》2019年第06期[摘要]为减少柴油汽车对石油资源的依赖，同时也为了减少CO2 的排放，有必要探索研究柴油的可替代化学燃料资源，本文从实际出发，对可应用与柴油发动机的生物柴油、菜籽油、合成燃料、二甲基乙醚几种柴油可替代燃料的特性进行了分析，讨论了可替代燃料的基本特性。
[关键词]柴油发动机；柴油替代燃料；新能源中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）06-0080-011生物柴油生物柴油是指通过对油脂或脂肪进行裂解，并且随后与甲醇或乙醇经酯交换反应得到的脂肪酸酯。
这其中包含有脂肪酸甲酯和脂肪酸乙酯。
与植物油相比，生物柴油的分子在大小和特性上非常接近于柴油燃料，但生物柴油决不能等同于植物油。
1.1 生产植物油或动物脂肪均可用于生产生物柴油，原材料的选择主要取决于其相应的可用性。
在欧洲主要使用菜籽油，在北美和南美主要使用豆油，在东盟国家主要使用棕榈油，而在印度次大陆主要使用麻风树油。
由于甲醇的酯化反应明显要比乙醇容易得多，因此生产时优先生产这些油的甲酯。
全球范围内都可生产废煎炸油甲酯。
因为甲醇通常是通过煤生产的，所以严格来说，脂肪酸甲酯不能视为纯生物质能源。
如果生产时使用的是生物乙醇，则脂肪酸乙酯是从生物质提炼出的100%生物质能源。
生物柴油的特性是由各种因素决定的。
不同的植物来源，其所生产脂肪酸成分也不同，并且具有典型的脂肪酸特性。
植物油的预处理和生物柴油的生产过程都会影响所生产产品的特性。
1.2 质量要求燃料标准中规定了对生物柴油的质量要求。
原则上，对生物柴油的质量要求是通过描述材料特性的方式加以说明的。
应当注意的是，应尽可能避免对原材料的限制。
标准EN 14214全面描述了生物柴油，还给出了高品质生物柴油的定义。
因为来自狭窄范围的脂肪酸酯所形成的生物柴油是具有极性和化学活性的。
脂肪酸甲酯水解制备生物柴油的研究随着环保意识的不断加强，人们对于燃料的要求也愈发苛刻。
为了达到更环保、更可持续的目标，生物柴油作为一种环保燃料慢慢被人们所接受。
而脂肪酸甲酯水解制备生物柴油则成为了其中的一种重要生产方式。
一、生物柴油的简介生物柴油是指通过各种含有脂肪酸甲酯的动植物油和矿物油混合制成的一种可再生资源燃料。
它具有原料来源广泛、可再生迅捷、低排放、环保、成本低廉等优势，备受人们关注和推崇。
二、脂肪酸甲酯水解制备生物柴油的基本原理脂肪酸甲酯水解制备生物柴油的基本原理就是将脂肪酸甲酯通过加水和催化剂反应水解产生甲醇和脂肪酸。
然后将产生的甲醇加入有机物(如动植物油和矿物油)中，再经过脱水、去杂质等工艺处理后即可得到纯净的生物柴油。
三、脂肪酸甲酯水解制备生物柴油的制备过程与优缺点1. 制备过程脂肪酸甲酯水解制备生物柴油的制备过程主要包括以下几个步骤：(1) 选择适当的催化剂进行反应。
目前常用的催化剂有碱式催化剂和酸式催化剂。
其中，碱式催化剂具有催化效果好，反应速度快，但易与水反应生成碱式酯，需要添加多余的甲醇消耗水。
而酸式催化剂则反应速率慢，生成物纯度低，但其耗甲量小，生成物纯度高，更加节约。
(2) 预处理原料桶，保证原料纯度。
由于脂肪酸甲酯严重影响反应速度、选择性和生成物质量，因此有必要对原料进行预处理和提纯。
(3) 加水反应。
在本步骤中，必须保证水的数量恰到好处。
此外，加水反应也需要进行一定时间的反应，约1-3h。
(4) 脱水处理。
加水反应的热力学平衡限制了烷基脂肪酸酯水解度或酯交换度的进一步提高挥发分的酯分和水分混合的蒸汽。
(5) 去杂质处理。
将生物柴油中的一些杂质，如酸、色素、胍和铁等去除，以提高质量。
2. 优缺点脂肪酸甲酯水解制备生物柴油的制备流程相对比较复杂，需要多个步骤才能制得出柴油。
但是，相较于其他的生产方法，它具有以下几大优势：(1) 技术成熟。
脂肪酸甲酯是一种分离纯净的有机物，常用于生产生物柴油。
生物柴油与生物航煤技术随着环境保护意识的增强和对化石能源的需求逐渐减少，生物能源作为一种可持续发展的替代能源，受到了越来越多的关注。
生物柴油和生物航煤作为生物能源的两个重要领域，正在逐渐成为能源行业的热门话题。
生物柴油是一种由生物质转化而来的液体燃料，可以替代传统的石油柴油。
生物柴油的生产过程主要是通过将植物油、动物脂肪或废弃食用油等生物质经过酯化反应转化成脂肪酸甲酯。
生物柴油具有较低的碳排放量和环境污染，可以有效减少温室气体的排放，对环境友好。
同时，生物柴油的使用还能够减少对化石能源的依赖，提高能源的安全性。
生物航煤是指利用生物质资源生产用于航空燃料的煤制合成油。
传统的航空燃料主要是石油炼制得到的煤油，而生物航煤则是通过生物质的热解、气化等过程得到的合成气，再经过催化合成转化成液体燃料。
生物航煤与传统航空燃料具有相似的燃烧性能和能量密度，可以直接替代传统航空煤油使用。
生物航煤的使用可以减少航空业对化石能源的依赖，降低碳排放，对航空业的可持续发展具有重要意义。
生物柴油和生物航煤技术的发展离不开科学研究和技术创新。
在生物柴油生产过程中，需要解决原料选择、酯化反应的催化剂研究、生产过程的能耗等问题。
同时，生物柴油的质量和稳定性也需要通过技术手段进行控制和改进。
生物航煤的生产过程更为复杂，需要解决生物质的制备和气化过程的高效性、合成气的催化合成和精制等一系列关键技术问题。
只有通过持续的科研和技术创新，才能够推动生物柴油和生物航煤技术的进一步发展和应用。
生物柴油和生物航煤技术的应用前景非常广阔。
在交通运输领域，生物柴油可以被广泛应用于柴油发动机的燃料供给，包括汽车、卡车、船舶等。
在航空业，生物航煤的使用可以降低航空燃料的碳排放量，减少对化石能源的依赖。
此外，生物柴油和生物航煤技术还可以应用于农业、建筑等领域，为这些行业提供更清洁、可持续的能源解决方案。
生物柴油和生物航煤技术作为生物能源领域的重要组成部分，具有广阔的应用前景和重要的经济、环境意义。
生物柴油的工艺和研究现状摘要：能源短缺和环境污染是目前人类社会面临的巨大挑战，为了维持人类的可持续发展，生物柴油的应用和推广正是解决能源替代问题的最佳手段。
本文将对生物柴油进行概述，包括生物柴油的定义、来源、生产工艺、意义以及我国发展生物柴油的现状。
关键词：生物柴油；生产工艺；发展现状；意义一生物柴油概述生物柴油是清洁的可再生能源，它以大豆和油菜籽等油料作物、油棕和黄连木等油料林木果实、工程微藻等油料水生植物以及动物油脂、废餐饮油等为原料通过酯交换工艺制成的甲酯或乙酯液体燃料，是优质的石油柴油代用品，是典型的“绿色能源”，大力发展生物柴油对经济可持续发展，推进能源替代，减轻环境压力，控制城市大气污染具有重要的战略意义。
生物柴油诞生于1988年，由德国聂尔公司发明，它是以菜籽油为原料，提炼而成的洁净燃油。
其突出的环保性和可再生性引起了世界发达国家尤其是资源贫乏国家的高度重视。
西方国家为了发展生物柴油，在行业规范和政策鼓励下采取了一系列的积极措施。
为了便于推广使用，美国、德国、意大利等国都制定了生物柴油技术标准，如美国权威机构ASTM 相继在1996和2000年发布标准，完善生物柴油的产业化条件，并且政府实行积极鼓励的方式，在生物柴油的价格上给与一定的补助。
欧洲和北美利用过剩的菜籽油和豆油生产生物柴油并获得推广应用。
目前，生物柴油主要用化学法生产，采用植物油与甲醇或乙醇在酸或碱的催化剂和230-250摄氏度下进行酯化反应，生成相应的脂肪酸甲酯或乙酯生物柴油。
现在还在研究生物酶法合成生物柴油技术。
与普通柴油相比较，生物柴油更有利于环保，是柴油车尾气中有毒有机物排放仅为原来的1/10，颗粒物为20%，二氧化碳和一氧化碳比矿物柴油要少约50%。
但是与常规柴油相比较，生物柴油价格要贵1倍以上。
二生物柴油的优势与常规柴油相比较，生物柴油具有下列性能：1 具有良好的环保性能。
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%(有催化剂时可减少约70%)；生物柴油中不含对环境会造成污染的芳香族烷烃，因而产生的废气对人体的损害低于柴油。
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。
中国及部分省市生物柴油行业相关政策推
进绿色创新发展
生物柴油是指植物油、动物油、废弃油脂或微生物油脂与甲醇或乙醇经酯转化而形成的脂肪酸甲酯或乙酯。
是典型的“绿色能源”，具有环保性能好、发动机启动性能好、燃料性能好，原料来源广泛、可再生等特性。
大力发展生物柴油对经济可持续发展、推进能源替代、减轻环境压力、控制城市大气污染具有重要的战略意义。
国家层面生物柴油行业相关政策
显示，近些年来，为了促进生物柴油行业发展，中国颁布了多项关于支持、鼓励、规范生物柴油行业的相关政策，如2022年国家发展改革委、国家能源局联合发布的关于完善能源绿色低碳转型体制机制和政策措施的意见在满足安全和质量标准等前提下，支持生物燃料乙醇、生物柴油、生物天然气等清洁燃料接入油气管网，探索输气管道掺氢输送、纯氢管道输送、液氢运输等高效输氢方式。
国家层面生物柴油行业相关政策
部分省市生物柴油行业相关政策
为了响应国家号召，各省市积极推动生物柴油行业发展，发布了一系列政策推进生物柴油产业发展，如河北省人民政府关于印发河北省“十四五”现代综合交通运输体系发展规划的通知、黑龙江省人民政府关于印发黑龙江省“十四五”生物经济发展规划的通知等。
部分省市生物柴油行业相关政策。
生物柴油（BD100）科普相关材料一、生物柴油BD100与脂肪酸甲酯的关系1.生物柴油(BD100)的主要物理、化学属性及所决定的主要用途是什么？要点提示：1)生物柴油BD100是由动植物油脂或废弃油脂与醇(例如甲醇或乙醇)反应制得的脂肪酸甲烷基脂，最典型的为脂肪酸甲酯；生物柴油BD100是汽车等压燃式发动机燃料的调合组分。
(BD100国标)2)它既可以用作燃料(符合柴油机燃料调合用生物柴油国家标准的为生物柴油B D100)，也可以用作化工产品的原料或中间体。
2.脂肪酸甲酯的主要物理、化学特性及所决定的主要用途是什么？要点提示：1)脂肪酸甲酯为黄色澄清透明液体(精馏后为无色)，具有一种温和的、特有的气味，结构稳定，没有腐蚀性。
(百度百科定义)2)脂肪酸甲酯除了作为调合柴油燃料的调合组分BD100用途外，在化工上还具有多种用途，包括精制加工的直接利用(如生产润滑剂、工业溶剂等)和化学加工的间接利用(如生产脂肪醇、脂肪酸甲酯磺酸盐、蔗糖聚酯等)。
广泛用于合成高级表面活性剂，用作高级润滑油和燃料的添加剂、乳化剂制品、香料的溶剂等。
(百度百科用途)3.生物柴油BD100和化工原料中间体的脂肪酸甲酯之间的区别和联系是什么？要点提示：1)生物柴油BD100和作为化工原料、化工中间体的脂肪酸甲酯主要成分均为脂肪酸甲酯。
2)生物柴油BD100本身可直接作为化工产品或化工中间品使用，市场经营实践中，大部分生产生物柴油BD100的企业也同时生产作为化工原料或化工中间体的脂肪酸甲酯。
4.用于化工用途的脂肪酸甲脂和BD100之间相互转换的成本和其他障碍是否巨大？要点提示：用于化工用途的脂肪酸甲脂和BD100技术上是非常接近的产品，几乎就是同一产品。
它们之间互换用途非常方便，也不存在生产方面的技术问题。
如果一个脂肪酸甲脂生产厂商想要把BD100用于化工用途是非常方便地，是否增加成本取决于化工产品的具体要求，一般不存在巨大的障碍。
一代低凝生物柴油凝固点近年来，随着环保意识的提升和对可再生能源的需求增加，生物柴油作为一种绿色能源逐渐崭露头角。
其中，一代低凝生物柴油因其具有较低的凝固点而备受关注。
所谓一代低凝生物柴油，是指通过生物质资源，如植物油、废弃动植物油脂等制得的柴油。
相比传统柴油，一代低凝生物柴油具有独特的优势。
首先，它能够有效减少温室气体排放，降低空气污染，对环境更加友好。
其次，一代低凝生物柴油的凝固点较低，能够在低温环境下保持流动性，提高柴油的可用性，特别适用于寒冷地区或冬季使用。
在一代低凝生物柴油中，凝固点是一个重要的指标，它影响着柴油的流动性和使用性能。
凝固点的高低取决于柴油中的脂肪酸甲酯成分。
一般来说，脂肪酸甲酯中饱和度较高、碳链较长的成分会使凝固点升高，而不饱和度较高、碳链较短的成分会使凝固点降低。
因此，通过调整原料和生产工艺，可以有效控制一代低凝生物柴油的凝固点。
为了降低一代低凝生物柴油的凝固点，研发者们采取了一系列的措施。
首先，选择合适的原料非常关键。
优质的原料中含有较高比例的不饱和脂肪酸甲酯，能够有效降低柴油的凝固点。
其次，通过对原料进行精细加工和调整生产工艺，可以进一步优化柴油的凝固点。
例如，通过脱酸、酯交换等方法，可以去除原料中的杂质和饱和脂肪酸甲酯，从而减少凝固点的提高。
此外，添加一些低凝剂或凝固点降低剂也是常见的方法，它们能够降低柴油的凝固点，提高其在低温环境下的可用性。
一代低凝生物柴油的凝固点问题虽然在一定程度上得到了解决，但仍然存在一些挑战。
首先，柴油的凝固点与其可用性之间存在一定的折中关系。
降低凝固点的同时，可能会降低柴油的燃烧性能和能量密度。
其次，一代低凝生物柴油的生产成本相对较高，限制了其在市场上的普及和应用。
总的来说，一代低凝生物柴油的凝固点是一个重要的研究方向，通过研究原料选择、加工工艺和添加剂等手段，不断提高柴油的低温流动性，可以进一步推动生物柴油的发展和应用。
同时，我们也需要在环保和经济效益之间寻找平衡，为可持续能源的发展做出更多的贡献。
