生物柴油发展状况分析1.ppt
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3.生物柴油发展状况分析3.1生物柴油简介3.2生物柴油主要原料分类3.3生物柴油的特点3.4生物柴油优缺点比较生物柴油的化学法生产生物柴油的化学法生产是采用生物油脂与甲醇或乙醇等低碳醇,并使用氢氧化钠(占油脂重量的1%)或甲醇钠做为触媒,在酸性或者碱性催化剂和高温(230~250℃)下发生酯交换反应,生成相应的脂肪酸甲酯或乙酯,再经洗涤干燥即得生物柴油。甲醇或乙醇在生产过程中可循环使用,生产设备与一般制油设备相同,生产过程中产生10%左右的副产品甘油。但化学法合成生物柴油有以下缺点:反应温度较高、工艺复杂;反应过程中使用过量的甲醇,后续工艺必须有相应的醇回收装置,处理过程繁复、能耗高;油脂原料中的水和游离脂肪酸会严重影响生物柴油得率及质量;产品纯化复杂,酯化产物难于回收;反应生成的副产物难于去除,而且使用酸碱催化剂产生大量的废水,废碱(酸)液排放容易对环境造成二次污染等。化学法生产还有一个不容忽视的成本问题:生产过程中使用碱性催化剂要求原料必须是毛油,比如未经提炼的菜籽油和豆油,原料成本就占总成本的75%。因此采用廉价原料及提高转化从而降低成本是生物柴油能否实用化的关键,因此美国己开始通过基因工程方法研究高油含量的植物,日本采用工业废油和废煎炸油,欧洲是在不适合种植粮食的土地上种植富油脂的农作物。生物柴油的生物酶合成法生物酶法合成生物柴油,即用动物油脂和低碳醇通过脂肪酶进行转酯化反应,制备相应的脂肪酸甲酯及乙酯。酶法合成生物柴油具有条件温和、醇用量小、无污染排放的优点。由于利用物酶法合成生物柴油具有反应条件温和、醇用量小、无污染物排放等优点,具有环境友好性,因而日益受到人们的重视。但利用生物酶法制备生物柴油目前存在着一些亟待解决的问题:脂肪酶对长链脂肪醇的酯化或转酯化有效,而对短链脂肪醇(如甲醇或乙醇等)转化率低,一般仅为40%-60%;甲醇和乙醇对酶有一定的毒性,容易使酶失活;副产物甘油和水难以回收,不但对产物形成一致,而且甘油也对酶有毒性;短链脂肪醇和甘油的存在都影响酶的反应活性及稳定性,使固化酶的使用寿命大大缩短。这些问题是生物酶法工业化生产生物柴油的主要瓶颈。生物柴油的“工程微藻”法“工程微藻”生产柴油,为柴油生产开辟了一条新的技术途径。美国国家可更新实验室(NREL)通过现代生物技术建成“工程微藻”,即硅藻类的一种“工程小环藻”。在实验室条件下可使“工程微藻”中脂质含量增加到60%以上,户外生产也可增加到40%以上,而一般自然状态下微藻的脂质含量为5%-20%。利用“工程微藻”生产柴油具有重要经济意义和生态意义,其优越性在于:微藻生产能力高、用海水作为天然培养基可节约农业资源;比陆生植物单产油脂高出几十倍;生产的生物柴油不含硫,燃烧时不排放有毒害气体,排入环境中也可被微生物降解,不污染环境,发展富含油质的微藻或者“工程微藻”是生产生物柴油的一大趋势。TIME生物柴油是石化柴油的清洁替代品。在美国,其主要从植物油和动物脂肪中获取。美国1998年制订了相应的生物柴油标准,严格规范生物柴油的使用和生产。2002年美国材料试验学会(ASTM)通过了生物柴油标准,同时制定了更加严格的石油柴油标准,以促进生物柴油的生产能力持续增长。2004年,美国有35家生物柴油工厂,生物柴油产量2500万加仑;2009年美国有180家生物柴油工厂,产量在4.5亿加仑。为了提高需求,美国政府于2004年实行每加仑减税1美元的政策以推进行业发展。2007年美国通过的能源立法规定,2009年全美将生产5亿加仑的生物柴油用于燃料供应,2012年增至10亿加仑。但是美国环保署至今仍未将此付诸实际,因此美国国内生物柴油市场并不高振。据美国农业部的统计,截止2009年,欧盟生物柴油生产厂约有230家。法国法国的生物柴油立法是欧盟最优惠的,政府采取实际行动进一步推动该行业的发展。法国计划到2015年,生物柴油的产能将从现在的600万吨/年增长到1000万吨/年。2008年法国生物柴油产量180万吨,高于上年的87.2万吨;2009年法国生物柴油产量200万吨,增长11.1%。随着生产能力的逐步提高,法国可能于2010年超过德国成为欧盟最大的生物柴油生产和消费国。西班牙西班牙生物柴油产业正朝着增产的方向快速发展。西班牙已是欧洲第七大生物柴油生产国,预计近期将有超过28套生物柴油生产装置将投入生产,在欧洲是最多的。这主要是由于西班牙可再生能源计划(REP)于2005年发布,2005年即启动了生物柴油生产,对有限数量生物柴油生产给予充分免税,这是西班牙生物柴油关键的激励机制。加拿大加拿大市场也拥有巨大潜力。2007年加拿大总理宣布推行生物燃料启动计划ecoENERGY,要求在9年内投资