生物柴油的研究进展及发展方向
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微藻制备生物柴油的技术进展郭丹;银建中【摘要】生物柴油是一种新型的可再生能源,是石化柴油的替代品.微藻种类多、光合作用效率高、生长速度快、生物产量大、含油量高,已成为发展生物柴油产业的最有潜力的原料之一.综述了微藻制备生物柴油的优点及研究进展.针对目前微藻生物柴油存在的瓶颈问题和实际需求,指出未来研究和发展的主要方向.【期刊名称】《化工装备技术》【年(卷),期】2014(035)004【总页数】6页(P4-9)【关键词】微藻;生物柴油;可再生能源;石化柴油【作者】郭丹;银建中【作者单位】大连理工大学化工机械学院;大连理工大学化工机械学院【正文语种】中文【中图分类】TK6进入21世纪,人们对能源消耗和环境保护的观念越来越深入,可持续发展战略和能源再生战略也在全球得到确定并得以实施。
生物柴油作为一种可再生、无污染的清洁能源,凭借其突出的性能,引起了世界范围内的高度关注,其中发达国家,尤其是资源贫瘠国家更是进行了大量且深入的研究。
生物柴油的主要成分为脂肪酸烷基单酯,一般是由植物油或者动物油脂经过和甲醇进行酯交换反应制得,且分子量与石化柴油相当,燃烧性能也与石化柴油类似,故成为有力的替代能源。
生物柴油的研究自20世纪以来,经过100多年的发展,在生产的工艺上和技术上也日趋成熟。
全球生物柴油的产量增长迅速,从 2004年的2.196×109L到2007年的9.841×109L,再到 2012年总产量为22.5×109L,年增长量为2.532×109L[1]。
与此同时,世界上许多国家都已制定了生物柴油的发展规划,并且出台了相应的政策和法规,以推动生物柴油的推广和使用。
作为欧盟乃至全球最大的生物柴油生产国,德国政府对生物柴油的生产和应用给予了极大的鼓励,并在价格上给予了一定的补贴。
目前在德国,生物柴油已经替代普通柴油作为公交车、出租车等运输行业使用的燃料。
美国是世界能源消耗大国,为了缓解能源危机,对生物柴油的研究和发展也是不遗余力的。
生物柴油简介摘要介绍了生物柴油作为燃料的性质、制备生物柴油的原料和生产方法。
关键词生物柴油可再生清洁能源酯交换反应?オ?石油危机和环境污染成为当今世界的2大问题,寻找可再生和低污染的生物能源成为迫切的需要。
为了解决能源和环境问题,人们一直在不断寻找可替代石油原料的可再生清洁能源。
生物柴油作为可再生的清洁能源,已在美国和欧盟等多个国家和地区推行使用。
利用生活废弃物或生物原料通过各种化学反应制造柴油的方法就是在这种背景下顺应而生的方法。
为了区别于石油原料制备的柴油,人们把来源于生物质原料的油脂经过化学变化后生成的、具有和柴油相似功能的酯称为生物柴油(Biodiesel)。
??1 生物柴油的主要成分、性质和原料??1. 1 生物柴油的成分和性质石油原料生产的柴油(以下简称矿物柴油)是含C12~C19的烷烃为主的混合物。
生物柴油是生物质油脂(A)(R视原料来源可以相同也可以不同)与甲醇经酯交换反应生成的高级脂肪酸的甲酯[1]:??一般R为奇数碳原子,主要含C11~C17的烃基(有的含不饱和双键),副产物主要是甘油。
生物柴油有较高的燃料十六烷值、基本不含硫和芳烃、低挥发性和分子中含氧等优点,使其具有降低柴油机排放的潜能。
生物柴油是典型的可再生能源,还具有无毒和可生物降解性,对环境无害。
表1是以食用色拉油为原料生产的生物柴油和0号矿物柴油的特性比较[2](由于生物柴油和矿物柴油的来源不同,可能以下特性有不同的值)。
生物柴油存在油脂分子量大(约为矿物柴油的4倍),黏度高(约为矿物柴油12倍),挥发性差,与空气混合效果不佳,易产生热聚合作用等问题。
其中高黏度是不适合柴油发动机的关键因素之一。
稀释、热分解、微细乳化及酯交换是解决上述问题的方法。
目前最好的方法是酯交换,而最常用的方法是生成甲酯[3]。
这就是制备生物柴油都要经过上述反应的原因。
酯交换反应(transesterification)又称酯的醇解(alcoholysis for ester)是一个酯分子中的烷氧基被醇中的另一种烷氧基置换,生成一种新醇和新酯,该反应是一个可逆反应。
利用海藻发展生物燃油浅析摘要:本文介绍了国内外利用海藻发展生物燃油相关技术的研究进展情况,分析了实现产业化发展的关键问题,提出了我国在这一领域的战略思考和重点研究方向。
关键词:海藻;生物燃油;能源;减排;1引言随着全球经济的发展,能源将日趋紧张。
传统能源的迅速减少以及严重的污染问题,已经严重危害到全球的经济和环境。
我们必须减少对化石资源的依赖,加大可再生能源的开发和利用。
目前,生物质能生产主要以农作物为原料,对粮食、耕地、水等资源需求巨大,因为资源供给的限制,难以满足市场需求。
海洋生物质能的开发为解决这一问题提供了出路。
2利用海藻发展生物燃料研究的背景和现状生物质能是以生物质为载体,将太阳能以化学能形式贮存其中,能源主要依靠植物的光合作用产生。
生物能可以转化为固态、液态和气态燃料形式,替代传统的化石燃料,具有环保和可再生双重属性。
工程海藻的研究和开发,为生物质能产业提供充足和廉价的原料供给成为可能。
美国从1976年起就启动了微藻能源研究。
目前,美国的科学家已经培育出富油的工程小环藻,这种藻类比自然状态下微藻的脂质含量提高3至12倍。
2006年11月,美国亚利桑那州建立了可与1040兆瓦电厂烟道气相连接的商业化系统,成功地利用烟道气的二氧化碳,大规模光合成培养微藻,并将微藻转化为生物“原油”。
2007年,美国启动“微型曼哈顿计划”,计划实现微藻制备生物柴油的工业化。
美国能源局计划在各项技术全面进展的前提下,将微藻产油的成本于2015年降至2至3美元/加仑。
2007年,日本启动了大型海藻的能源计划项目,利用马尾藻生产汽车用乙醇。
预计到2020年,栽培面积将达1万平方公里,每年可收获6500吨干藻,可以生产约200万升燃料乙醇,相当于现有日本汽车油耗量的三分之一。
今年,我国微藻能源方向首个国家重点基础研究发展计划(“973计划”)项目“微藻能源规模化制备的科学基础”,已经正式启动。
该项目将以推动微藻能源规模化制备中核心技术的重大突破为目标,提高微藻能源规模化制备系统中各单元的效率为主线,研究从藻种选育到微藻能源规模化制备系统构建过程中亟待解决的生物学及工程学方面的关键科学问题。
地沟油回收提炼生物柴油工艺探讨李顺朝发布时间:2023-05-29T02:37:44.341Z 来源:《中国科技信息》2023年6期作者:李顺朝[导读] 我国面临着十分严峻的环境问题和资源问题,绿色环保的能源是当前我国备受关注的话题。
我国每天产生的地沟油数量庞大,通过合理地回收和处理可应用于其他行业,其中提炼生物柴油就是非常重要的一个途径。
易高生物化工科技(张家港)有限公司江苏苏州 215600摘要:我国面临着十分严峻的环境问题和资源问题,绿色环保的能源是当前我国备受关注的话题。
我国每天产生的地沟油数量庞大,通过合理地回收和处理可应用于其他行业,其中提炼生物柴油就是非常重要的一个途径。
为了提高地沟油回收提炼生物柴油工艺水平,本文首先明确地沟油对人体产生的危害和地沟油回收相关研究进展,然后重点针对地沟油回收提炼生物柴油工艺进行探讨,希望可以为相关工作者提供参考。
关键词:地沟油;回收提炼;生物柴油1 地沟油的危害1.1 对人体的危害地沟油可以按照来源不同分为三大类别,分别为狭义上的地沟油、屠宰场的动物脂肪油和厨房老油。
地沟油中含有大量的脂肪酸甘油酯,在环境中会逐渐出现酸败、氧化、分解等化学反应,并释放出有毒有害物质,威胁人体健康。
比如释放出的砷在人体中大量集聚后会导致人体出现失眠、头痛、头晕、消化不良等问题;铅含量过高时会导致人体发生剧烈腹痛、贫血、中毒性肝病等问题;黄曲霉素、苯并芘等会引发肾癌、肠癌、胃癌等疾病。
1.2 对环境的污染地沟油中的油脂降解难度大,污水处理厂处理地沟油时需要消耗3-4mg氧才能氧化1mg的油脂,处理负荷较大,处理效率不高。
城市餐饮业排放的废水中含有大量的油脂,这些油脂容易凝结并在管壁上粘附,久而久之粘附杂物形成积年污垢,严重影响城市排水管网的运行效率,尤其是寒冷的冬季难以清除,导致管道流量降低,甚至出现堵死的问题。
如果废油污染了净水,那么会导致水体中COD和BOD大大增高。
一、简介Strep haba是一种高效的细菌生物转化技术,它可以将再生型烷烃生物柴油生产的成本大幅降低。
该技术利用了一种特殊的酵母菌,它可以将生物质原料转化为高品质的燃料。
在本文中,我们将探讨Strep haba的再生原理以及其在生物柴油生产中的应用。
二、 Strep haba的研究背景Strep haba的研究始于对生物柴油生产成本的调查。
传统的生物柴油生产方法存在着生产成本高、能源利用率低以及生产规模受限等问题。
为了解决这些问题,科学家们开始针对酵母菌的代谢途径进行研究,希望找到一种更加高效的生物柴油生产途径。
三、 Strep haba的再生原理Strep haba是一种特殊的酵母菌,它具有高效的烷烃合成能力。
在Strep haba的代谢途径中,生物质原料首先被分解成简单的碳水化合物,然后通过一系列的酶催化反应,这些碳水化合物会被转化为烷烃化合物。
这些烷烃化合物就是生物柴油的主要成分。
四、 Strep haba在生物柴油生产中的应用Strep haba的再生原理为生物柴油的生产提供了一种新的思路。
通过利用Strep haba这种高效的酵母菌,生产商可以将生物质原料转化为高品质的燃料,从而降低生产成本,提高能源利用率。
目前,已有许多生物柴油生产企业开始使用Strep haba技术,取得了良好的效果。
五、结论与展望Strep haba的再生原理为生物柴油生产开辟了一条新的途径。
随着生物柴油市场的不断扩大,Strep haba技术有望成为生物柴油生产的主流技术之一。
未来,科学家们还将继续深入研究Strep haba的代谢途径,希望能够进一步提高其生物柴油合成效率,从而为实现清洁能源目标做出更大的贡献。
Strep haba的再生原理是一种高效的生物柴油生产技术,它将有望成为生物柴油生产领域的重要技术之一,为降低生产成本、提高能源利用率和减少环境污染做出重要贡献。
六、 Strep haba 技术的优势Strep haba 技术相对于传统的生物柴油生产方法具有诸多优势。
生物质能研究现状及未来发展策略一、本文概述随着全球能源需求的不断增长,传统化石能源的日益枯竭,以及环境污染问题的日益严重,生物质能作为一种清洁、可再生、可持续的能源形式,受到了广泛关注。
本文旨在全面梳理生物质能的研究现状,深入剖析其在能源转型、环境保护和经济发展等方面的重要作用,同时探讨生物质能未来发展的策略与路径。
我们将从生物质能的定义、特点出发,介绍其在能源领域的应用现状,分析存在的问题与挑战,最后提出针对性的未来发展策略,以期为我国乃至全球的生物质能发展提供参考和借鉴。
通过本文的阐述,我们期望能够增进对生物质能的认识,推动其在全球能源结构中的优化与升级,为构建清洁低碳、安全高效的能源体系贡献力量。
二、生物质能研究现状近年来,生物质能作为一种可再生、低碳的能源形式,已逐渐成为全球能源领域研究的热点。
其在能源结构中的比重逐渐上升,为应对气候变化、推动可持续发展提供了重要途径。
目前,生物质能的研究和应用主要集中在生物质发电、生物质燃料、生物质热化学转化以及生物质生物化学转化等领域。
在生物质发电方面,生物质直燃发电和生物质气化发电技术已相对成熟,广泛应用于农林废弃物、生活垃圾等的能源化利用。
生物质发电不仅可以替代化石燃料,减少碳排放,还能在一定程度上解决废弃物处理的问题,具有环境友好的特性。
生物质燃料的研究与应用也日益广泛,生物柴油、生物质成型燃料等已成为替代传统化石燃料的重要选择。
这些燃料具有可再生、低污染的特性,在交通、工业等领域有着广阔的应用前景。
生物质热化学转化技术,如生物质热解、生物质气化等,能够将生物质转化为高品质的气体或液体燃料,提高生物质能的利用效率。
目前,这些技术仍处于研究和示范阶段,但其在未来能源领域的应用潜力巨大。
生物质生物化学转化技术,如生物质发酵产乙醇、生物质酶解产糖等,是生物质能利用的另一重要方向。
这些技术能够将生物质转化为高附加值的化学品或生物燃料,对于推动生物质能的深度利用具有重要意义。
生物柴油——可再生能源-maChemicals生物柴油可再生能源◆潘鹤林,徐志珍,杨锦梁2施荣荐2(1华东理工大学化工学院上海200237;2丹阳市河海植物油厂江苏丹阳212000) 摘要:生物柴油是一种绿色可再生,可生物降解,无毒性的新型清洁能源,已经逐渐引起人们的关注.文章综述了生物柴油的发展历程,性能,制造方法以及国内外推广应用?itt-~.关键词:生物柴油;可再生能源Biodiesel,AKindOfRenewableEnergyResourcePanHelin',XuZhizhen',Y angJinliang.ShiRongjian(1ECUST;2HeHaiPlantOilFactory,DanY ang,JiangSuProvince)Abstract:Biodiesel,asakindofgreenrenewable,biodegradableandnontoxicenergyresourc ehasattractedconsiderableattentionrecently.Inthispaper,it'Scurrentsituation,developmentprogre ss,pr oductionmethodsareintroducedbothinforeignandchina.Keywords:Biodiesel;RenewableEnergyResource寻求能源多元化和清洁绿色可再生能源已经成为世界发展的大趋势.生物质能源是可再生能源中切实可行的能源种类之一,而生物柴油正是以油料作物,野生油料植物和工业藻类等水生植物油脂,动物油脂,以及餐饮废油等为原料,通过酯交换反应制成的脂肪酸甲酯或乙酯类化合物.它不仅可替代化石柴油能源,还是燃料石油化工产品的优良替代品,同时具有环境友好,可再生及资源丰富的独特优势.1生物柴油的发展历程生物柴油的概念最早是由德国热机工程师RudoffDiesel于1895年提出的,1900年在巴黎世界博览会上,Rudolf Diesel展示了用花生油作燃料的发动机.生物柴油及其生产技术的深入研究始于20世纪50年代末60年代初,发展于20世纪70年代,20世纪80年代以后迅速发展.1980年美国开始研究以豆油代替柴油作燃料,1983年美国科学家GrahamQuick首先把亚麻油甲酯用于发动机,并将可再生的脂肪酸甲酯定义为生物柴油"Biodiesel".这是狭义上的生物柴油.1984年,美国,德国等国家的科学家研究了用脂肪酸甲酯或乙酯代替化石柴油作燃料,形成了更广意义上的生物柴油内涵.20世纪80年代中期,美,法,意大利等国相继成立了专门的生物柴油研究机构,同时投入大量的人力,物力,进行生物柴油的研究开发.同时,政府采用各种优惠政策,鼓励生物柴油的研究,生产和应用.到目前为止,生物柴油的生产技术已经基本成熟,大规模的生产已出现, 因对环境友好,正逐渐应用到各个生产领域.2生物柴油的性能美国生物柴油协会对生物柴油作了定义,指以植物,动物油脂等可再生生物质资源生产的,可用于压燃式发动机的清洁燃料.而生物柴油的化学组成是长链脂肪酸甲酯.天然油脂多为脂肪酸的甘油三酯,经过化学过程(酯交换)后,分子量降低至与柴油接近,同时具有柴油的各种性能,因而生物柴油是一种可代替柴油使用的环境友好的绿色清洁能源. 生物柴油具有优异的性能:(1)具有优良的环保特性.生物柴油和化石柴油相比含硫量低,使用后可使二氧化硫和硫化物排放大大减少.权威数据显示,二氧化硫和硫化物的排放量可降低约30%.生物柴油不含有对环境造成污染的芳香族化合物,燃烧尾气对人体的损害低于化石柴油,同时具有良好的生物降解特性.和化石柴油相比,柴油车尾气中有毒有机物排放量仅为1/10, 颗粒物为20%,二氧化碳和一氧化碳的排放量仅为10%,排放尾气指标可达到欧洲II号和…号排放标准.(2)低温启动性能.和化石柴油相比,生物柴油具有良好的发动机低温启动性能,冷滤点达到?20℃.(3)具有良好的润滑性能.使用生物柴油可降低喷油泵,发动机缸体和连杆的磨损率,延长其使用寿命.(4)具有良好的安全性能.生物柴油的闪点高于化石柴油, 它不属于危险燃料,在运输,储存,使用等方面的优点明显.(5)具有优良的燃烧性能.生物柴油的十六烷值比化石柴油高,燃烧性能好于化石柴油.燃烧残留物呈微弱酸性, 使发动机油和催化剂的寿命延长.化工文摘2007年5期ChinaC(6)具有可再生性.生物柴油是一种可再生能源,其资源不会象石油,煤炭那样会枯竭.(7)使用生物柴油的系统投资少.原用柴油的引擎,加油设备,储存设备和保养设备无需改动.(8)可调和性.生物柴油可按一定的比例与化石柴油配伍使用,可降低油耗,提高动力,降低尾气污染.3生物柴油的制造方法生物柴油的制备方法比较多,主要包括以下各种方法.3.1直接混合法这是2O世纪80年代初出现的最简单的生物柴油的制造方法.采用天然油脂与化石柴油,溶剂或醇类混合而成,是一种物理方法.天然植物油因其粘度过高,如直接应用于发动机,会带来较多的问题,主要是其燃烧特性和低温启动性能等方面.加入化石柴油,溶剂的主要目的是降低植物油的粘度和密度.这种制备生物柴油的方法虽然工艺比较简单, 但是产品质量不高.这种产品使用过程中燃烧不完全,易引起结焦,并使燃油喷嘴堵塞,润滑油也容易变质.3.2微发乳化法该方法采用动,植物油和低碳醇类等溶剂,在乳化剂的作用下,混合成为微乳状的生物柴油产品,该方法也是一种物理方法.该方法制备的生物柴油燃烧特性比较差,十六烷值较低,使用过程中存在破乳现象,燃烧过程中也会出现结焦和使润滑油变质等问题.3.3热裂解法借助于催化剂,高温下对植物油进行热裂解,制得生物柴油.该方法生产的生物柴油和化石柴油性能接近,但是粘度略显高.该方法工艺过程虽然比较简单,也不会污染环境,但裂解反应在高温下进行,裂解反应设备要求比较高, 裂解反应难以控制.另外,该方法单位原料量下生物柴油的产量比较低.3.4酯交换法该方法是工业上生产生物柴油的主要方法.原料为油料和低碳链醇,在催化剂作用下发生酯交换反应,得到脂肪酸甲酯和甘油.低碳链的醇包括甲醇乙醇丙醇和丁醇等.工业上一般使用甲醇,因为甲醇市场价格比较便宜,碳链最短,极性又较强,能够较快地和脂肪酸甘油酯进行酯交换反应,而且酸,碱催化剂相对容易溶解于甲醇.酯交换反应是平衡可逆反应,控制甲醇过量,可以使得平衡向生成脂肪酸甲酯方向移动,所以工业上采用甲醇为原料时,甲醇的实际用量比理论用量高.酯交换反应是一系列串联反应组成,甘油三酯分步转化成甘油二酯,甘油单酯和甘油,每一步反应产生一分子脂肪酸甲酯.酯交换反应采用的催化剂主要包括:酸性催化剂,碱性催化剂,生物酶催化剂等.也可以控制酯交换反应在超临界条件下进行.3,4.1酸性催化剂酯交换反应的酸性催化剂主要为硫酸等无机强酸,固体强酸,酸型离子交换树脂等.在酸性催化剂存在下,甲醇与油脂中游离的脂肪酸能够发生酯化反应,所以工业上的预酯化工文摘2007年5期化反应一般也采用酸性催化剂.酸性催化剂尤其适用于原料含游离脂肪酸,水量稍高的场合.酯化反应进行的同时,甲醇和甘油三酯的酯交换反应也同时进行.3.4.2碱性催化剂酯交换反应的碱性催化剂主要包括:强碱性化合物如氢氧化钠,氢氧化钾等,金属醇盐如甲醇钠,甲醇钾等,有机胺碱类化合物等.对这些催化剂,可以控制一定的条件,使其溶解于甲醇,酯交换反应在均相催化作用下进行.酯交换反应还可在非均相催化剂作用下进行,非均相的碱性催化剂主要是固体碱碱型离子交换树脂等.和酸性催化剂相比,碱性催化剂反应速率,收率都比较高,因此,酯交换反应的催化剂多用碱性催化剂.但是,碱性催化剂对油料中游离脂肪酸及含水量有较高的要求,因为游离脂肪酸的存在会与碱性物质发生皂化反应,同时水分的存在会引起酯类化合物的水解.当然工业上一般可以采取对油脂原料进行脱水预酯化处理措施,从而避免使用碱性催化剂时存在的问题.3.4.3生物酶催化剂生物酶为脂肪酶,其催化油脂和低碳醇之间的酯交换反应得到相应的脂肪酸酯.脂肪酶主要包括酵母脂肪酶,胰脂肪酶等.这些生物酶催化低碳醇与油脂之间的酯交换反应效率一般比较低,主要因为低碳醇对生物酶有毒性,其催化寿命也短.生物酶的价格高,生产成本比较高,这些限制了生物酶在生物柴油生产方面的应用.尽管采用生物酶固定化技术来提高其稳定性及循环使用,但到目前为止,尚未真正应用到生物柴油的工业化生产上.3.5超临界法超临界条件下制备生物柴油技术是近年来发展起来的新型方法.超临界条件和传统催化过程相比较,反应机理相同,但超临界反应是在高温高压下进行的.超临界法不需要催化剂,反应速率比较快,可以连续操作,并且可以避免酯交换过程中皂化现象.因此,超临界法比传统方法具有优势,但超临界高温高压条件会引起生产操作费用和能耗的大幅度增加,所以超临界法工业化目前尚有困难.3.6其他方法上述方法的基础上,多种新的技术手段应用到酯交换反应制备生物柴油的过程中,例如超声波,微波,离子液体等, 这些手段的应用强化了酯交化反应.4生物柴油的推广利用进展由于生物柴油的优越性能,对环境友好以及可再生性,其发展受到世界各国的重视,生物柴油已成为新型生物质能源的研究开发热点.美国是较早研究生物柴油的国家之一.由于美国是石油进口国,2O世纪9O年代,美国政府制定了国家能源政策, 鼓励生物柴油等可再生资源的发展.同时,美国又是大豆生产大国,大豆产量保证了生物柴油的原料供给.早在1992 年,美国宝洁公司已经开始生产生物柴油,后来陆续有Interchem公司,AgEnvironmentalProducts公司,Twin第48页45inaChemicals璐制琳tl觚m进,使用过程中有些仅考虑到效果而忽略了经济效益;有些只考虑到实用性而未注重合理性.因此,化学固沙研究应开辟新的途径,而发展新型,多用途的化学固沙材料,考虑固沙的综合效应,将成为当今重要的研究内容.石油大学化学化工学院范维玉主持完成的"新型多功能液膜固沙材料及其应用技术"已经通过了山东省科技厅组织的专家鉴定.该项成果以重油(渣油,沥青),膨润土,水玻璃等为主要原料,并复合多种功能添加剂,具有较好的渗透性和胶结性.其他研究者X,t~L化沥青,水泥掺加少量聚丙烯酸钠晦】,水玻璃掺加乙酸乙酯乳液【17】的研究表明,有机材料和无机材料的复合,优势互补,提高了材料的性能.有机一无机复合化学固沙材料不仅能使沙面表层固结达到稳定沙丘,防止沙害的目的,而且由于固沙材料的施用和表层沙固结的影响也改变了沙丘内部温度,水分的关系,有利于固沙植物的生长,将会是一种有效的固沙材料,也是今后固沙材料的主要研究方向.参考文献1王银梅,韩文峰,谌文武.对在沙漠地区应用化学固沙材料固沙的探讨[J】_灾害学,20032包亦望,苏盛彪.利用白色污染废料研制开发固沙胶结材料治理沙漠化[J】_中国建材,2001,6(9):55~583吴玉英,张力平.流沙合半流沙化学法固沙的研究[J】_北京林业大学,1998,20(5):42~464李臻,王宗玉.新型化学固沙材料的试验研究【J].石油工程建设,1997(2):3~65丁庆军,许祥俊,陈友治,等.化学固沙材料研究进展[J】_武汉理工大学,20036胡英娣.固定沙丘的石油覆盖技术【J】.世界沙漠研究,1993 (4):20~227嵩凤延.高分子环保固沙材料的研究.环境科学与管理, 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并进行小试规模工艺开发.2006年华东理工大学与江苏省丹阳市河海植物油厂进行协同攻关,以酸化油为原料,建成年产万吨的生物柴油生产装置,生物柴油产品经过上海石油商品应用研究所石油产品分析评定中心,上海石化产品检测检验站的分析测试,测试结果达到欧盟,美国等生物柴油产品检验标准,产品价格与石化柴油相比,具有较强的市场竞争力.参考文献(略)化工文摘200'7年5期。
生物柴油是以动物油脂和植物油脂为原料,通过与甲醇乙醇等低碳醇进行酯互换反映取得的长链脂肪酸单烷基酯目前生物柴油大多采用均相酯互换反映制备,用于酯互换生产生物柴油的催化剂主如果酸和碱。
随着经济的不断发展,人类对于能源的需求逐渐增加,能源危机问题日趋加重。
生物柴油作为新型的环境友好燃料受到了普遍的关注。
生物柴油是以餐厨废油,动、植物油脂等通过酯互换反映取得的可代替石化柴油的再生燃料。
与传统燃料相较,生物柴油燃烧后产生的废物更少,对环境的污染更小。
目前,工业制备生物柴油多采用均相催化法。
Rafael Guzatto[14]以大豆油、餐饮废油为原料,采用TDSP—两步催化的方式制备生物柴油。
此法大大减少了催化剂的用量,也降低了因催化剂引发的环境污染。
Manop[15]以餐饮废油为原料,利用两步催化的方式(第一步,以硫酸为催化剂;第二步,以KOH为催化剂),研究表明,第一步催化时,醇油比6:1,硫酸用量%,反映温度51℃,反映时间60min;第二步催化时,甲醇与第一步反映所得产物的摩尔比:1,KOH用量1%,反映温度55℃,反映时间60min,则此时,生物柴油的转化率可达%左右。
虽然,均相催化法利用的催化剂价钱低廉,且两步催化时可降低催化剂的利用量,但此法对原料的要求很高,反映后产物不易分离,后续操作污染较大[16]。
生物柴油的制备方式包括均相催化、非均相催化和不利用催化剂的超临界流体法〔一〕。
均相催化法包括均相酸、碱催化,该方式工艺成熟,转化率高,可是后期催化剂分离困难,产生大量废水,且对原料要求高。
非均相催化法包括固定脂肪酶催化、固体酸和固体碱催化,该方式后期分离简单,可是由于酶的利用条件苛刻和价钱昂贵,工业上很少利用,固体酸、固体碱催化两相接触不如均相充分,转化率低。
超临界流体法则很好地解决了上述问题。
超临界流体法制备生物柴油的优势、存在的问题及其应用展望综上所述可以看出,超临界流体酷互换反映制备生物柴油相对于均相酸、碱催化法的优势主要有以下几个方面表列举了超临界流体法与均相碱催化法的比较。
生物柴油生产技术的研究进展赖红星;万霞;江木兰【摘要】生物柴油作为一种新兴的生物能源,以其可降解性、可再生性等优良品性受到人们极大的关注.生物柴油生产技术从最初的直接使用法、稀释混合法等到后来的酸/碱催化法、生物酶法、超临界法,经历了漫长的发展过程.综述了国内外生物柴油生产技术的优缺点及其研究进展.【期刊名称】《化学与生物工程》【年(卷),期】2010(027)005【总页数】6页(P11-15,20)【关键词】生物柴油;生产技术;物理法;化学法;生物酶法;超临界法【作者】赖红星;万霞;江木兰【作者单位】中国农业科学院油料作物研究所,湖北,武汉,430062;中国农业科学院研究生院,北京,100062;中国农业科学院油料作物研究所,湖北,武汉,430062;湖北省能源油料作物与生物柴油研究中心,湖北,武汉,430062;中国农业科学院油料作物研究所,湖北,武汉,430062;湖北省能源油料作物与生物柴油研究中心,湖北,武汉,430062【正文语种】中文【中图分类】TQ914.3生物柴油是指动植物油脂、餐饮废油等与低碳醇反应所得的脂肪酸甲酯(或乙酯)。
近年来,由于石油价格持续飚升和生物柴油的环境友好性,生物柴油的价值日益凸显。
制备生物柴油的方法可以归为四类:物理法、化学法、生物酶法以及超临界法。
作者在此简要概述了国内外生物柴油生产技术的优缺点及其研究进展。
1 物理法物理法是指通过物理机械的作用,将动植物油脂与石化柴油按比例混合,得到的油品因掺入了一定的动植物油脂而被称为生物柴油。
根据混合方式的不同,物理法分为直接使用法、稀释混合法和微乳化法三种。
1.1 直接使用法直接使用法迄今已有100多年的历史,柴油机的发明者Rudolph Diesel当初就是用花生油为燃料做测试的[1]。
1981年,Bartholomew提出了用食物作燃料的概念,并且指出植物油和酒精必将取代石油,可再生能源一定会取代不可再生能源。
生物质能源的现状和发展前景一.生物质能源概述化石资源的过度消耗引发了能源和环境危机,寻找不可再生资源的替代品成为人类社会生存发展面临的重大问题。
生物质能源环境友好,可再生,并且有丰富的存量,且从生物质出发,获得多种形态的能源成为了研究热点和投资热点。
生物质是指由光合作用产生的各种有机体。
生物质能则是以生物质为载体的、蕴藏在生物质中的能量,即绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能而贮存在生物质内部的能量形式。
它除了可以提供燃烧热,还可以制成种类繁多的重要化工品[1]及气、液、固的能源形态,尤其是可以作为交通燃料的制备原料[2]。
生物质的研究在推动化学工业和能源燃料可持续发展中已经并将继续发挥重要作用。
生物质资源按其来源分类可分为:一是木材及森林;二是农业废弃物;三是水生植物;四是油料植物;五是城市和工业有机废弃物;六是动物粪便。
生物质的应用和开发在政策层面上引起了各国的重视,我国在生物能源产业发展十一五规划中,突出了五个方面: 1.提高能源植物的数量和质量;2.从原料到技术发展燃料乙醇工业。
3.加快生物柴油产业化的步伐。
4.推进生物质发电和供热。
5.促进生物质转化为致密成型燃料。
利用生物质能方式主要有:一是热化学转换技术,获得木炭焦油和可燃气体等高品位的能源产品,分为高温干馏、热解、生物质液化等方法;二是生物化学转换法,主要指生物质在微生物的发酵作用下,生成沼气、酒精等能源产品;三是利用油料植物所产生的生物油;四是直接燃烧技术,包括炉灶燃烧技术、锅炉燃烧技术、致密成型技术和垃圾焚烧技术等。
二.生物质资源量1.全球的生物质资源生物质能仅次于三大化石能源位列第四,存量丰富且可再生,具备很大的发展前景。
全球每年经光合作用产生的生物质约1700亿吨,其能量相当于全球能量年消耗总量的10倍,而作为能源的利用量还不到总量的1%,开发潜力巨大。
目前来自生物质的能量约占全球消耗能量的14%。
其中发达国家每年3%左右的能源来自生物质能,发展中国家生物质利用约占这些国家能源消耗的35%。
中国地沟油制生物柴油行业市场前景及2015-2020年发展战略研究报告Report Description报告描述本研究报告由华经视点公司领衔撰写。
报告以行业为研究对象,基于行业的现状,行业运行数据,行业供需,行业竞争格局,重点企业经营分析,行业产业链进行分析,对市场的发展状况、供需状况、竞争格局、赢利水平、发展趋势等进行了分析,预测行业的发展前景和投资价值。
在周密的市场调研基础上,通过最深入的数据挖掘,从多个角度去评估企业市场地位,准确挖掘企业的成长性,为企业提供新的投资机会和可借鉴的操作模式,对欲在行业从事资本运作的经济实体等单位准确了解目前行业发展动态,把握企业定位和发展方向有重要参考价值。
报告还对下游行业的发展进行了探讨,是企业、投资部门、研究机构准确了解目前中国市场发展动态,把握行业发展方向,为企业经营决策提供重要参考的依据。
Report Directory报告目录第一章地沟油制生物柴油相关概述第一节生物柴油相关特性一、生物柴油的特性二、生物柴油的效益三、生物柴油的生产方法第二节生物柴油与其它替代燃料比较分析一、各种替代燃料的评价因素二、各种替代燃料的评价比较三、各种替代燃料的性质与运用第三节发展生物柴油产业的影响一、生物柴油对国防安全贡献显著二、生物柴油对农业产业结构调整的贡献三、生物柴油产业发展对环境的影响第四节地沟油一、地沟油界定及特性二、地沟油的五大流向三、地沟油可生产生物柴油第二章中国地沟油回收利用状况分析第一节中国地沟油产业运行政策环境分析一、加强地沟油整治二、加强餐厨废弃物管理三、推进餐厨废弃物资源化利用和无害化处理四、发改委等部门开展餐厨废弃物资源化试点第二节中国地沟油加收利用概况一、地沟油加工成“链条”二、“泔水油”的收集三、“黑油”的加工过程四、中国每年吃掉300万吨地沟油及对人体的伤害第三节地沟油利用新领域研究分析一、用“地沟油”制备选矿药剂二、“地沟油”生产乙醇、沼气新技术三、“地沟油”变身航空油第四节国外地沟油回收利用经验借鉴一、日本高价回收当燃料二、美国乱用乱卖得关门三、德国每桶泔水都有“身份证”四、英国专设废油垃圾桶五、新西兰所有泔水先粉碎第三章中国生物柴油产业运行新形势透析第一节中国发展生物柴油的必要性与可行性一、中国生物柴油行业发展的背景二、中国发展生物柴油的必要性三、中国发展生物柴油的可行性第二节中国生物柴油行业发展概况一、中国生物柴油行业的研发进程回顾二、我国生物柴油行业发展概况分析三、我国推进生物柴油原料林基地的建设四、我国大型生物柴油生产基地落户阳江五、生物柴油国标修订版即将出炉第三节生物柴油产业化分析一、中国加快生物柴油产业化进程二、生物柴油期待实现大规模产业化三、生物柴油将进入产业化的生产阶段四、中国需采取措施力推生物柴油产业化五、促进中国生物柴油产业化发展的建议六、破除生物柴油产业化原料障碍的途径第四节中国生物柴油发展面临的主要问题一、中国生物柴油商业化应用的障碍二、生物柴油生产原料不足三、生物柴油行业发展道路依然曲折四、中国生物柴油发展需要政策扶持第四章中国生物柴油行业运行环境分析第一节中国生物柴油行业发展的政策环境一、中国开发生物质能的有利政策二、国家鼓励生物柴油发展的有关政策三、政府对生物能源和生物化工行业的财税扶持四、我国生物柴油政策体系尚不健全五、促进中国生物柴油发展的法律对策六、生物柴油发展的若干政策建议七、加强地沟油规范管理对生物柴油的影响第二节中国经济环境分析一、中国GDP增长情况分析二、工业经济发展形势分析三、全社会固定资产投资分析四、社会消费品零售总额分析五、城乡居民收入分析六、对外贸易的发展形势分析第三节中国生物柴油行业社会环境分析一、人口环境分析二、教育环境分析三、文化环境分析四、中国城镇化率五、生态环境分析第四节中国生物柴油行业竞争环境分析一、进入者分析二、竞争者分析三、供应商分析四、购买者分析五、替代品竞争分析第五章2011-2014年中国柴油市场动态监测第一节2011-2014年中国柴油产量数据统计分析一、中国柴油产量数据分析二、中国柴油产量数据分析三、中国柴油产量增长性分析第二节2011-2014年中国柴油市场销售情况一、中国柴油市场贸易多样化二、中国柴油市场销售分析三、中国柴油重点区域市场销售形势分析四、中国柴油汽车市场销售情况分析五、中国柴油市场价格及波动情况分析第三节2011-2014年中国柴油进出口贸易市场分析一、轻柴油(27101921)二、其他柴油及其他燃料油(27101929)第六章中国地沟油制生物柴油深度剖析第一节中国地沟油制生物市场动态分析一、“地沟油”政府招标项目败局调查二、生物柴油缺乏地沟油原料徘徊在崩溃的边缘四、地沟油制取生物柴油的效益分析第二节地沟油制生物柴油的可行性一、地沟油形成食品安全隐患二、地沟油制生物柴油的经济效益三、地沟油制生物柴油的环境效益四、地沟油制生物柴油的技术可行性第三节地沟油制生物柴油产业化分析一、转化技术已能实现盈利二、获利难使产业化步履维艰三、科学引导“地沟油”流向四、亟需出台相关政策措施第四节地沟油制生物柴油发展概述一、国外发展经验借鉴二、中国废弃油脂制生物柴油概况三、废弃油脂制生物柴油主要生产方法四、地沟油制生物柴油项目可参与碳交易五、废弃油脂制备生物柴油技术有所突破第七章2013-2014年中国地沟油制生物柴油区域发展状况第一节山东地沟油制生物柴油一、山东生物柴油企业渐成气候二、山东试点餐厨废弃物无害处理从源头灭地沟油三、山东:污浊“地沟油”可变身清洁生物柴油第二节江苏第三节陕西第四节重庆第五节云南第六节福建第八章中国地沟油制生物柴油工艺及设备研究第一节中国生物柴油技术总况一、中国生物柴油技术发展的主要成就二、多品种原料制造生物柴油工艺三、连续法生物柴油的生产工艺探究四、现阶段国内应用的主要生物柴油工艺流程第二节中国生物柴油技术研究新进展一、我国生物柴油生产技术两大瓶颈获突破二、我国生物柴油产业化关键技术取得重大突破三、浅析生物酶法推动生物柴油工业化发展四、国内攻克棕榈油转化生物柴油技术五、QY生物柴油生产技术助力节能减排第三节中国地沟油提炼生物柴油技术研究一、地沟油提炼生物柴油及脱色工艺二、酶催化地沟油生产的生物柴油的性能研究第四节地沟油提炼生物柴油的方法与过程一、直接混合二、裂解法三、用碱酯交换法四、生物酶法第五节地沟油制生物柴油不同工艺比较分析一、试验工艺比较二、产率对比三、主要物性对比四、成本比较五、结论第六节生物柴油的生产工艺与实践第九章中国地沟油制生物柴油代表企业运营财务指标分析第一节佛山市顺德区桂盛油料有限公司一、公司基本情况二、企业主要经济指标三、企业偿债能力分析四、企业盈利能力分析五、企业运营能力分析第二节福建龙岩卓越新能源发展有限公司一、公司基本情况二、企业主要经济指标三、企业偿债能力分析四、企业盈利能力分析五、企业运营能力分析第三节浙江捷达油脂有限公司一、公司基本情况二、企业主要经济指标三、企业偿债能力分析四、企业盈利能力分析五、企业运营能力分析第四节青岛福瑞斯生物能源科技开发有限公司一、公司基本情况二、企业主要经济指标三、企业偿债能力分析四、企业盈利能力分析五、企业运营能力分析第五节江苏洁净环境科技有限公司一、公司基本情况二、企业技术研发情况三、企业业务体系分析四、企业资质荣誉分析第六节莱阳市山东锦江生物能源科技有限公司一、公司基本情况二、企业产品情况分析三、企业建设项目分析四、企业发展规划分析五、企业资质荣誉分析第七节潍坊金信达生物化工有限公司一、公司基本情况二、企业产品情况分析三、企业资质荣誉分析第十章2013-2014年中国生物柴油原材料运营态势分析第一节2013-2014年中国生物柴油产业的原料供应概况一、中国生物燃料产业须坚持原料多元化二、原料供应不足制约我国生物柴油发展三、我国大力发展能源林业保障生物柴油原料供应第二节油菜生物柴油一、油菜生物柴油发展的总体概况二、高蓄能油菜助推生物柴油产业三、中国油菜籽播种面积和产量增减四、油料及制品需求旺盛为油菜发展提供空间五、中国油菜柴油发展的瓶颈与对策六、政府严格控制油菜转化生物柴油项目第三节大豆生物柴油一、国内外大豆市场行情回顾二、国内外大豆市场运行分析三、中国大豆播种面积和产量增减四、世界最大的大豆生物柴油生产厂建成投产五、大豆生物柴油比玉米乙醇汽油更环保六、大豆将成为生物柴油行业发展的生力军第四节其他可利用材料一、潲水油可用来生产生物柴油二、地沟油是提炼生物柴油不可多得的原料三、野生盐角草可被用做生物柴油原料四、以微生物油脂为原料制造生物柴油五、我国生物柴油原料麻疯树的发展潜力第五节主要地区生物柴油发展状况一、湖南省永州工业园引进生物柴油项目二、国家科技支撑计划项目“小桐子生物柴油产业化关键技术研究与示范”通过验收三、湖北省应城开建生物柴油基地四、潲水油变废为宝3000吨生物柴油首次装船五、“重庆造”生物柴油走俏市场第六节解决原料供应的建议措施一、我国生物柴油原料供应的三条路线二、突破生物柴油原料瓶颈的基本措施三、中国生物柴油原料的发展建议四、废弃油脂回收体系的对策五、保障中国生物柴油资源供应的措施第十一章2015-2020年中国地沟油制生物柴油产业前景预测第一节2015-2020年国际生物柴油的发展预测一、全球生物柴油工业价值预测二、国际生物柴油的需求量预测三、生物柴油行业发展前景第二节2015-2020年中国生物燃料开发利用前景一、生物能成为我国能源利用新趋势二、中国生物质能发展发展前景预测三、中国生物燃料产业发展规划四、我国生物燃料发展前景广阔第三节2015-2020年生物柴油产业前景预测分析一、生物柴油是未来能源的合适选择二、生物柴油的发展前景看好三、2015-2020年中国生物柴油行业发展前景预测四、中国林木果油可制600万吨生物柴油五、潲水油制生物柴油市场前景广阔第四节2015-2020年中国地沟油制生物柴油前景预测一、地沟油回收制备生物柴油前景预测二、废弃食用油制备生物柴油新展望第十二章2015-2020年中国地沟油制生物柴油投资价值研究第一节2013-2014年中国地沟油制生物柴油投资概况一、中国地沟油制生物柴油投资环境利好二、中国地沟油制生物柴油市场投资价值凸显三、投资地沟油制生物柴油的销售和利润问题四、地沟油制生物柴油项目投资效益的评价体系分析第二节2015-2020年中国地沟油制生物柴油投资商机点评一、地沟油制生物柴油投资热点分析二、地沟油制生物柴油区域投资潜力分析第三节2015-2020年中国地沟油制生物柴油产业的投资风险预警一、宏观调控政策风险二、市场竞争风险三、技术风险四、原材料变化风险第四节权威专家投资观点。
一种利用餐厨垃圾生产生物柴油的方法专利名称一种利用餐厨垃圾生产生物柴油的方法技术领域本发明涉及餐厨垃圾的资源化利用方法,具体涉及到一种利用餐厨垃圾生产生物柴油的方法。
背景技术随着城市现代化建设的迅猛发展和人民生活水平的提高,我国餐饮业正以每年10%以上的速度递增,随之而来的是日益增长的餐厨垃圾排放。
餐饮行业固体废弃物以富含有机物的餐厨垃圾为主,突出表现为含水率高,油脂、盐分含量高,易腐烂、发酵、发臭等特点。
据统计,全国350万家宾馆、酒楼每天产生的餐厨垃圾多达6万吨。
由于绝大多数城市没有出台集中处理餐厨垃圾的措施,城市泔水垃圾回收仍处于无序状态中。
餐厨垃圾将在相当长的一段时间内成为中国最严重的公害之一,因此,科学合理、经济有效地处理餐厨垃圾已成为现代环境保护工作中一个刻不容缓的问题。
生物柴油是一种清洁的可再生能源,也称之为'再生燃油'或'生物质燃料',是优质的石油柴油代用品,通常所指的生物柴油是以大豆、油菜籽、棉籽等油料作物,油棕、黄连木等油料林木果实以及动物油脂、废餐饮油等为原料,在催化剂(碱或酸)的作用下与甲醇进行脂交换反应生成的脂肪酸甲酯。
随着环境保护和石化资源枯竭问题的日益突出,生物柴油已经成为新能源研制和开发的热点,引起了世界各国政府的高度重视。
世界各国纷纷根据本国国情选择合适的油脂原料生产生物柴油。
欧洲和北美地区耕地资源丰富,农业高度发达。
因此欧洲各国,都采用菜籽油生产生物柴油,美国主要是利用高产转基因大豆油为原料。
东南亚国家适于种植油棕,棕榈油成为当地发展生物柴油的重要原料。
世界可再生能源大国巴西,主要利用蓖麻籽油进行生产生物柴油。
最近两年我国生物柴油的产能快速扩张,许多企业盲目上马生物柴油项目,并且不断扩大生产规模,已经开始出现严重后果。
主要表现在大型生物柴油企业无法保证原料供应,开工率严重不足;在国际市场原油价格高位回落,生物柴油生产原料价格上涨,尤其是食用植物油价格大幅上涨以后,使用食用植物油生产生物柴油的企业普遍亏损。
生物工程中的生物制造:探索生物制造技术在生物燃料、生物材料与生物医药生产中的应用摘要生物制造作为一门新兴的交叉学科,利用生物体或其组成成分生产有价值的产品,在生物燃料、生物材料和生物医药生产等领域具有广阔的应用前景。
本文深入探讨了生物制造技术在这些领域的应用,重点关注其原理、优势、挑战以及未来发展趋势。
通过分析生物制造技术的最新研究进展和应用案例,本文旨在展示其在解决能源危机、环境污染和医疗健康等全球性问题方面的巨大潜力。
引言生物制造(Biomanufacturing)是指利用生物体(如细菌、酵母、藻类、植物等)或其组成成分(如酶、细胞器、DNA等)作为“细胞工厂”或“生物催化剂”,通过生物转化过程生产各种有价值的产品,如生物燃料、生物材料、生物医药等。
生物制造技术具有可再生、环境友好、可持续等特点,被认为是未来制造业的重要发展方向。
生物制造技术在生物燃料生产中的应用生物燃料(Biofuel)是指利用生物质资源(如农作物、林木、藻类等)生产的燃料,如生物乙醇、生物柴油、生物沼气等。
生物制造技术在生物燃料生产中具有以下优势:1. 可再生性:生物质资源是可再生的,可以不断补充,减少对化石燃料的依赖。
2. 环境友好性:生物燃料燃烧产生的温室气体排放量低于化石燃料,有助于缓解全球气候变暖。
3. 能源安全:生物燃料可以实现能源的多元化,降低对进口石油的依赖,保障国家能源安全。
生物制造技术在生物燃料生产中的应用案例包括:1. 生物乙醇:利用酵母菌或细菌将淀粉质或纤维素原料转化为乙醇。
2. 生物柴油:利用微藻或植物油脂通过酯交换反应制备生物柴油。
3. 生物沼气:利用厌氧微生物将有机废弃物转化为甲烷。
生物制造技术在生物材料生产中的应用生物材料(Biomaterial)是指用于医疗、工业、农业等领域的具有生物相容性或生物活性的材料。
生物制造技术在生物材料生产中具有以下优势:1. 生物相容性:生物制造的材料通常具有良好的生物相容性,减少了对人体的排斥反应。
油脂加氢脱氧制备第二代生物柴油催化剂研究进展
程瑾;李澜鹏;王兆程;王宜迪;曹长海
【期刊名称】《中国油脂》
【年(卷),期】2024(49)4
【摘要】第二代生物柴油作为一种重要的石化柴油替代燃料,具有较好的应用前景,催化剂是制约其发展的重要因素。
综述了油脂加氢脱氧催化剂的研究新进展,重点
论述了油脂加氢脱氧制备第二代生物柴油的反应机制以及催化剂的活性组分、助剂、载体等,分析了催化剂失活的原因,并指出了今后的发展方向。
贵金属基催化剂价格
昂贵,导致生物柴油生产工艺的成本高,限制了其大规模的工业化生产和技术发展;过渡金属基催化剂价格便宜,但存在催化效果较差、催化剂容易失活等问题;助剂和载
体也极大地影响催化剂的活性、选择性和稳定性。
综上,对非贵金属基催化剂改性、添加助剂或采用改性复合载体,开发新型、高效、稳定性好的油脂加氢脱氧催化剂
是今后的发展方向。
【总页数】7页(P77-82)
【作者】程瑾;李澜鹏;王兆程;王宜迪;曹长海
【作者单位】中石化(大连)石油化工研究院有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TQ645;TQ517
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生物质转化技术的现状与发展趋势随着全球能源需求的不断增长以及对环境保护的日益重视,生物质转化技术作为一种可持续的能源利用方式,正逐渐成为研究和应用的热点。
生物质是指通过光合作用而形成的各种有机体,包括植物、动物和微生物等。
这些生物质资源具有来源广泛、可再生、低碳排放等优点,通过合理的转化技术,可以将其转化为能源、化学品和材料等具有高附加值的产品。
一、生物质转化技术的现状目前,生物质转化技术主要包括直接燃烧、热化学转化、生物化学转化和物理化学转化等几种类型。
直接燃烧是最古老也是最常见的生物质利用方式。
在农村地区,生物质常常被用于取暖和炊事。
然而,这种方式的能源利用效率较低,且会产生大量的污染物。
为了提高燃烧效率和减少污染,现代的生物质燃烧技术通常采用集中供热和发电的方式,并配备先进的燃烧设备和污染物处理装置。
热化学转化技术主要包括气化、热解和液化。
气化是将生物质在高温和缺氧的条件下转化为合成气(主要成分是一氧化碳、氢气和甲烷),合成气可以用于发电、生产化学品或作为燃料。
热解则是在无氧或缺氧的条件下将生物质加热分解为生物油、炭和可燃性气体。
生物油可以进一步提炼为燃料或化学品,炭可以用于土壤改良或作为吸附剂。
液化是在高温高压和催化剂的作用下将生物质转化为液体燃料,但其成本较高,目前仍处于研究和示范阶段。
生物化学转化技术主要是通过微生物的作用将生物质转化为生物燃料和化学品。
其中,发酵是生产乙醇的主要方法,以粮食作物(如玉米、小麦)和非粮食作物(如木薯、甜高粱)为原料,经过发酵和蒸馏可以得到乙醇。
此外,利用微生物发酵还可以生产丁醇、丙酮等其他生物燃料。
厌氧消化则是将有机废弃物(如畜禽粪便、农作物秸秆)在厌氧条件下转化为沼气(主要成分是甲烷和二氧化碳),沼气可用于发电或供热。
物理化学转化技术包括萃取、吸附和离子交换等。
这些方法通常用于从生物质中提取有价值的成分,如从植物中提取油脂、从生物质水解液中分离糖类等。