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前 言
生物柴油概念：生物柴油是清潔的可再生能源，它以生物質(zhì)資源作為原料為基礎(chǔ)加工而成的一種柴油（液體燃料），主要化學(xué)成分是脂肪酸甲酯。具體而言，動植物油，如菜籽油、大豆油、花生油、玉米油、米糠油、棉籽油；以及動植物油下腳料酸化油，脂肪酸；動物油：豬油、雞油、鴨油、動物骨頭油等經(jīng)一系列化學(xué)轉(zhuǎn)化，精制而成的液體燃料，是優(yōu)質(zhì)的石油柴油代用品。生物柴油是典型的“綠色能源”，大力發(fā)展生物柴油對經(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大的戰(zhàn)略意義。
生物柴油的主要特性
與常規(guī)柴油相比，生物柴油具有下述無法比擬的性能。
1、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%；生物柴油中不含對環(huán)境會造成污染的芳香族烷烴，如苯等化合物，因而廢氣對人體損害低于石化柴油。檢測表明，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)動機(jī)啟動性能，無添加劑冷濾點(diǎn)達(dá)–20℃。
3、具有較好的潤滑性能。使噴油泵、發(fā)動機(jī)缸體和連桿的磨損率低，使用壽命長。運(yùn)動粘度稍高，在不影響燃油霧化的情況下，更容易生氣缸內(nèi)壁形成一層油膜，從而提高運(yùn)動機(jī)件的潤滑性，保護(hù)發(fā)動機(jī)，降低機(jī)件磨損。
4、具有較高的安全性能。由于閃點(diǎn)高，生物柴油不屬于危險(xiǎn)品。因此，在運(yùn)輸、儲存、使用方面的安全性更高。
5、具有良好的燃燒性能。十六烷值高，含氧量高，燃燒性優(yōu)于石化柴油，燃燒殘留物呈微酸性，發(fā)動機(jī)油的使用壽命加長。
6、具有可再生性能。作為可再生能源，與石油儲量不同，其通過農(nóng)業(yè)和生物科學(xué)家的努力，可供應(yīng)量不會枯竭。
7、無需改動柴油機(jī)，可直接添加使用，同時(shí)無需另添設(shè)加油設(shè)備、儲存設(shè)備及人員的特殊技術(shù)訓(xùn)練。
8、使用性廣?？蓮V泛用于各種載重汽車、火車、公交車、卡車、艦船、工程機(jī)械、地質(zhì)礦業(yè)設(shè)備、農(nóng)用機(jī)械、發(fā)電機(jī)組等柴油內(nèi)燃機(jī)；更是非動力的工民用窯爐、鍋爐及灶具上佳燃料。
工藝流程簡述
原料油→酯化→酯交換→分離→粗酯→蒸餾→精酯→脫色→生物柴油。
在我國目前的國情和當(dāng)前的油價(jià)下，使用食品級油脂作為原料來生產(chǎn)生物柴油還不太現(xiàn)實(shí)，餐飲廢油和部分工業(yè)用油脂相對來說成本較低。但是，這些廢棄油脂通常含有較高的游離脂肪酸，所以對于這些廢棄油脂要先用酸催化法，然后通過堿性催化劑進(jìn)行酯交換反應(yīng)。 R#[1]ZJLT 因此這種工藝又稱酸堿二步法工藝。
第一步用硫酸催化酯化反應(yīng)，使油脂的酸值降為2mgKOH/g，含酸甲醇廢水去甲醇精餾塔回收甲醇后，再去中和第二步酯交換反應(yīng)產(chǎn)生的甘油皂液。以消除酸堿廢水。
第二步是在氫氧化鉀催化下中性油的醇解反應(yīng)，反應(yīng)完成后，通過離心分離，把甘油皂基分離出來，然后把第一步的酸液加入，中和后，把油回收，剩下的甘油鹽水經(jīng)過蒸發(fā)濃縮，再降溫結(jié)晶，硫酸鉀結(jié)晶出來，過濾后，鹽和甘油得以分離，甘油可作為粗甘油出售。硫酸鉀可以作為農(nóng)業(yè)級產(chǎn)品出售。
生產(chǎn)原料易于獲得 ，生產(chǎn)方法簡便，便于大規(guī)模生產(chǎn)。
生物柴油的生產(chǎn)在密閉的酯化反應(yīng)釜中進(jìn)行，基本沒有廢液、廢氣、廢渣的排出。反應(yīng)加溫用鍋爐采用沼氣鍋爐，不會產(chǎn)生廢煙排放，所用原材料為植物油酯，不會造成污染，因此，本生產(chǎn)裝置為潔凈生產(chǎn)，無污染物排放，屬環(huán)保型生產(chǎn)裝置。
發(fā)展前景
生物柴油具有可再生、清潔和安全三大優(yōu)勢，對我國農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、能源安全和生態(tài)環(huán)境綜合治理有十分重大的戰(zhàn)略意義。
發(fā)展生物柴油是一個(gè)世界性的話題，石油作為不可再生的資源已經(jīng)日益枯竭，在我國，石油更是短缺，儲量只是全世界的2%，現(xiàn)在每年進(jìn)口石油1億多噸，五年后預(yù)計(jì)進(jìn)口2億噸，資源形勢十分嚴(yán)峻。因此，生物柴油作為一種可再生能源的替代燃料具有獨(dú)特的應(yīng)用價(jià)值。開發(fā)生物質(zhì)燃料的基本原料就是農(nóng)業(yè)的產(chǎn)出物，發(fā)展生物質(zhì)燃料可以刺激農(nóng)業(yè)發(fā)展，可以走一條農(nóng)林產(chǎn)品向工業(yè)品轉(zhuǎn)化的富民強(qiáng)農(nóng)之路，有利于調(diào)整農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)，增加農(nóng)民收入。
