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刊名: 教学与研究
        Teaching and Research
主办:  中国人民大学
周期:  月刊
出版地:北京市
语种:  中文;
开本:  大16开
ISSN: 0257-2826
CN:   11-1454/G4
邮发代号: 2-256

历史沿革:
现用刊名:教学与研究
创刊时间:1953

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我国生物柴油的发展现状及其产业化

【作者】 訾 鹏 肖 明

【机构】 装甲兵工程学院

【摘要】面对世界石油能源短缺危机,发展生物柴油成为满足经济发展和环境保护的有效方法、我国是柴油消费大国发展生物柴油是缓解柴油供求矛盾的有效措施,政府应加人对其扶持力度。
【关键词】生物柴油;生产制备;油脂;产业化发展
【正文】

      一、生物柴油产生的背景

  ()当前柴油的使用状况

  世界石油资源储量随着大量开采而大幅减少,按照现在开采的使用和速度,世界石油资源将在50年内耗尽。随着现代工业的发展和环境保护意识的增强,寻求资源丰富、污染性小、经济可行的代用品迫在眉睫。

  为了缓解当今世界柴油供需不足的状况,各国都在积极努力寻求新的代用燃料,生物柴油应运而生,并呈迅速发展的态势。

  ()生物柴油的概念

  生物柴油又称脂肪酸甲酯,是指以植物果实、种子、植物导管乳汁、动物脂肪油、废弃的食用油等作为原料,与甲醇(或乙醇)经酯化反应获得的燃料。生物柴油一般是由1424个碳原子的高级脂肪酸单酷组成,和石化柴油成分类似,是理想的柴油普代产品。

  生物柴油既可以100%单独使用,也可以与石化柴油以任意比例互溶,一般加入生物柴油比例2%30%,这种混合燃料可直接用于柴油机,不需要对柴油机作任何改变。

  相对于传统的普通石化柴油,生物柴油作为一种新兴的绿色可再生能源有着不可比拟的优点:

  1.具有较好的燃料性能。较高的十六烷值,燃烧性好于传统的柴油,其燃烧产物呈微酸性,可以延长催化剂和发动机机油的使用寿命。

  2.具有较高的安全性。较高的闪点使得生物柴油使用更加安全,相对于传统的石化柴油,其储存、运输和使用的安全性也得以提高。

  3.具有较好的机械保护性能。研究表明,生物柴油对发动机、油路无腐蚀,喷嘴无结焦,燃烧室无积炭,具有的润滑作用,能使喷油泵、发动机缸体和连杆的磨损率降低,使机械的使用寿命增长。

  4.具有良好的环保性。生物柴油中含硫量较低,使得氧化碳和硫化物的排放量降低约30%(有催化剂的可达70% ),生物柴油中没有对环境造成污染的芳香族烷烃,其废气对人体损害低于石化柴油,生物柴油可被生物降解,生化分解性能好。

  5.产油原料易得且廉价。用植物油和动物油脂等作为生产原料提炼的生物柴油,从根本上摆脱了对石油制取燃油的依赖,可有效缓解全球石油紧缺的压力。

  6.具有可再生性。以动植物生物质为原料,生产的生物柴油,生产具有可持续供应的能力,且其原料具有可再生性。

  7.副产物可利用性高。生产过程中产生的甘油、油酸等副产物可以投入其他生产的工艺流程中,具有较高的经济效益。

  8.使用方便、应用面广。使用生物柴油无须改装柴油机,可直接添加到油箱中,生物柴油除可以成为公交车、卡车等柴油机的普代燃料外,又可作为海洋运输、水域动力设备、地底矿业设备、燃油发电等非道路用柴油机之普代燃料。

  二、生物柴油的发展现状

  生物柴油由德国聂尔公司发明于1988年,其环保和可再生的优点引起了世界各国的广泛关注为了推动生物柴油生产技术的发展,各国都出台相关政策予以扶持,形成了政府推动、企业重视、大学与科研机构参与研发的局面。

  相对于发达国家,我国生物柴油的生产仍处于初级阶段,但我国政府对发展石油代用能源十分重视,制定了相关的政策促进生物柴油产业的发展。在政府、企业和科研单位三方的共同努力下,我国的生物柴油技术已经取得了一定的成果:海南正和生物能源公司、四川古杉油脂化工公司、河北连山生物能源有限公司、河北省石家庄市同进生化有限公司以及福建卓越新能源发展公司等众多公司都已开发出拥有自主知识产权的技术,相继建成了规模超过万吨的生产厂,与许多生物柴油原料提供商、生物设备供应商和生物柴油合作商建立了合作关系。200878日,福建卓越新能源发展有限公司成功地将“地沟油”变成了达到0号柴油内燃机燃料的性能要求的生物柴油,填补了国内清洁液体燃料的空白。2008年以来,上海、福建、江苏、安徽、重庆、新疆、贵州等地刮起了生物柴油投资热,民资、国资甚至外资都纷纷涌入该行业且投入规模越来越大。我国生物柴油的生产正逐步进入产业化生产阶段。

  三、我国生物柴油的产业化发展建议

  ()扩大生产原料的来源

  1.因地制宜,充分利用我国的土地资源种植油料植物。我国人多地少,耕地资源稀缺,在食用油尚需部分进口的情况下,不宜过多占用耕地种植生物柴油的原料,应充分利用山区和盐碱地种植油料植物以供应生物柴油的生产。以油菜为例,其抗寒、耐湿、耐肥,产量高而稳定,增产潜力较大。在长江流域和黄淮地区的冬闲季节里种植冬油菜,基本上不消耗地力,且避开了主要粮食作物的生产季节,充分地利用了土地资源。

  2.充分利用饮食行业回收的废油。我国的人口基数大,民以食为天,饮食业每年消耗的食用油量很大,2000年约为1200万吨, 2005年增加到1300万吨,10%计算,将产生130万吨废弃油脂,同时,这些废弃油也是城市废水中的重要污染物,回收利用地沟油作为生产原料,不但可以降低生产成本,还可以变废为宝,减少环境污染。

  3.提高生物柴油生产过程中副产物的利用程度。在生产过程中,有甘油、油酸等副产物的形成。以甘油为例,其产量约占产物的10%。随着生物柴油生产规模的不断加大,相应副产物的产量也是一个庞大的数量。而甘油的应用范围很广,可用于生产化妆品、液体肥皂、食品、医药品、润滑剂等。因此,合理利用甘油,等同于在一定程度上降低了生产生物柴油的成本。

  ()提高生产技术

  生物柴油的生产过程可以采用酸性催化剂或碱性催化剂,碱性催化剂因反应速度较快和对设备无腐蚀性而被广泛应用于生产中。

  ()政府应加大扶持力度

  生物柴油作为重要的代用燃料之一,自其出现起就受到世界各国的关注,各国政府也从政治和经济等方面给予生产企业政策的上的支持和相应的经济补贴,以推动生物柴油产业的发展和普及。我国出台了一系列的政策法规,鼓励支持生物柴油的发展,如对可再生能源生产企业采取了减半征收增值税的优惠措施,根据20066月财政部出台的《可再生能源发展专项资金管理暂行办法》,将生物柴油、燃料乙醇等可再生能源的开发利用项目列为专项资金重点扶持对象等,使得生物柴油产业得到了快速的发展,但在政策引导和经济支持两者的协调落实上还需加大力度,以促进生物柴油产业向规模化力方向发展。

  四、结语

  我国是柴油消耗大国,但因我国的柴油产量低,需要通过进口以满足柴油的消耗量。在这样的局面下,发展生产生物柴油是缓解柴油供应紧张形势的有效途径,生物柴油的生产也可调动对我国动植物资源、土地资源和废弃油脂资源的利用,在生产生物柴油的同时减少污染、改善环境。我国生物柴油产业化的实现需要在政府支持、引导和市场调控的同时,不断提高生产工艺和生产设备质量以降低生产成本、增强市场竞争力。

  参考文献:

  [1] 李晓辉,开发生物柴油势在必行,科技情报开发与经济,2009, 4

  [2]周佳屹,生物柴油的现状与发展前景,考试周刊,2009,3

  [3]李金萍,张小兵,李茜茜,李忠中国生物柴油技术开发及应用进展,专论与综述,2008, 3

  [4]魏小平,许世海,刘晓,生物柴油的发展及其在中国应用的探讨,石油商技,2003, 5