新聞中心
什么是生物柴油？和柴油的區別在哪？成分、制備方法介紹
2022-10-03
什么是生物柴油?
生物柴油是指以動(dòng)植物油脂、微生物油脂、餐飲垃圾油等為原料油通過(guò)醋交換工藝制成的可代替石化柴油的液體燃料，與柴油相溶性極佳，而且能夠與國標柴油混合或單獨使用，是典型的清潔、可再生“綠色能源”，是石油等不可再生資源的理想替代品。
未加工過(guò)的植物油也能在柴油機內燃燒，但是植物油的粘度幾乎是柴油20倍，其閃點(diǎn)也非常高(高于 200℃)。植物油這樣的特性使其在柴油機缸內蒸發(fā)困難，從而會(huì )引起很多問(wèn)題。植物油經(jīng)過(guò)加工，如酯交換工藝加工，轉化為生物柴油后，燃油的物化特性十分接近于柴油。
生物柴油是源于動(dòng)植物油脂的混合物，其主要成分是五種脂肪酸甲酯：棕櫚酸甲酯(C1Hs4Oz)、硬脂酸甲酯(C1gH3sO2)、油酸甲酯(C1gHs6O2)、亞油酸甲酯(C9H:4Oz)、亞麻酸甲酯(Ci,H2Oz) 。這五種甲酯的化學(xué)分子結構相似，都是一個(gè)甲酯基官能團連接在一個(gè)碳鏈上。這樣的化學(xué)成分比起石化柴油來(lái)要簡(jiǎn)單得多，而且不含芳香烴，也基本不含硫。在柴油機上燃燒生物柴油會(huì )大大降低多環(huán)芳烴(PAH)的排放，而二氧化硫(SO2)的排放幾乎等于零。
總的來(lái)說(shuō)，燃燒生物柴油有兩個(gè)優(yōu)勢：一是生物柴油的物理化學(xué)特性與傳統柴油相似，二是燃燒生物柴油可以降低柴油機某些污染物如 PM、CO及 HC 等的排放。
生物柴油和柴油的區別在哪？
生物柴油因其理化特性與石化柴油很相似，所以它在現代柴油機上的應用比較容易實(shí)現。
柴油與生物柴油的主要特性對比如表所示，生物柴油的粘度雖比柴油的大，但已接近柴油的水平。這使得液體生物柴油的噴射、破碎和霧化性能可以滿(mǎn)足柴油機工作需要。生物柴油的十六烷值一般比柴油的高一些，這說(shuō)明生物柴油蒸汽具有良好的壓燃性。
此外，生物柴油的低熱值在 37-38MJ/kg 左右，雖然這比柴油的低熱值約低 12%，但是其能量密度仍然是較高的水平。生物柴油無(wú)毒性、可降解，更重要的是它與石化柴油有良好的混溶性。
這些特性使其可以在現代大部分柴油機上使用，而不需要對柴油機進(jìn)行大改動(dòng)。如果燃用低比例的生物柴油混合燃料，柴油機無(wú)需改動(dòng)，可見(jiàn)柴油機燃燒生物柴油的成本較低。所以，生物柴油的物化特性決定了它作為柴油機替代燃料具有先天優(yōu)勢。
生物柴油的制備方法
1.物理法
直接混合法和徼乳液法屬于物理法。由于直接混合的燃料仍需石化燃料及在使用中易出現炭化結焦、潤滑油變渾等問(wèn)題，而微乳液法制備的燃料易受環(huán)境條件影響從而導致性質(zhì)不穩定，不能達到普遍使用的目的。因此，物理法在目前生物柴油的生產(chǎn)中應用不多。
2.化學(xué)法
熱裂解法和酸喊催化酷交換法都屬于化學(xué)法。由于耗能高、產(chǎn)物穩定性差等原因，熱裂解法制備生物柴油應用不多。目前化學(xué)法是工業(yè)化應用最多的方法，其特點(diǎn)是簡(jiǎn)單，容易工業(yè)化。
3.生物法
自上個(gè)世紀年代以來(lái)，國內外幵始開(kāi)發(fā)酶法生產(chǎn)生物柴油，即以生物酶替代酸、堿催化劑催化合成生物柴油，相關(guān)研究報道已有很多，在此不再贅述。生物(海)法生產(chǎn)生物柴油主要有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：對原料和催化劑不需要預處理、不同類(lèi)型的油脂和脂肪酸都能夠用作底物、反應過(guò)程環(huán)境友好。但此方法也存在酵易失活、催化劑成本相對較高等缺點(diǎn)。
4.超臨界法
超臨界法制備生物柴油是指在超臨界狀態(tài)下，甲醇和油脂成為均相，反應的速率常數較大，因此可以在較短時(shí)間內完成反應。該方法對原料的要求較為寬松，油脂中的游離脂肪酸和水分不會(huì )影響產(chǎn)品收率，是一種高效、簡(jiǎn)便的方法。該方法不需要催化劑、后處理工藝比較簡(jiǎn)車(chē)、對環(huán)境沒(méi)有污染。但是該方法也存在耗能高、對設備要求茍刻等不足，難以實(shí)現大規模、工業(yè)化生產(chǎn)。
5.其它方法
加氫法制備生物柴油是近年來(lái)新興的生產(chǎn)技術(shù)，其特點(diǎn)是直接以各種動(dòng)植物油為原料，在催化劑存在條件下進(jìn)行加飽和、加氫脫氧、脫梭基以及加氫異構化反應來(lái)制備生物柴油。
直接加氧法具有原料適用性強、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)，可以利用我國現有的化工設備直接進(jìn)行生產(chǎn)生物柴油，是生物柴油未來(lái)發(fā)展的一個(gè)重要方向。
上一頁(yè)：
2022 /
10-03
所屬分類(lèi)：
新聞中心
行業(yè)新聞
相關(guān)資訊—
