生物柴油的合成技术

综述了生物柴油生产的原料、催化剂、合成方法和生产工艺等相关研究进展.目前生物柴油工业化生产主要采用的均相酸、碱催化酯交换反应,很多都是在常压、低温下进行,其优点是反应转化率高,但是废催化剂会带来环境问题;非均相催化剂和酶催化剂则是目前研究的热点,固体碱、固定化酶等催化剂可以很容易实现与反应产物的分离;高温高压技术、超临界技术等也被用于酯交换反应过程.综合分析了国内外生物柴油的发展现状,提出生物柴油是一种极具发展前景的清洁燃料以及我国发展生物柴油的几点建议.     

我国生物柴油产业发展的探讨

介绍了美国、欧盟等和我国生物柴油产业发展的最新进展,包括产能、标准和政策等。从原料供应和生产经济性角度分析了我国生物柴油产业发展面临的困境,并建议采用废弃油脂作为起点,推动我国生物柴油产业发展,特别是要用生物柴油（脂肪酸甲酯）和甘油来生产高附加值的化工产品,大幅度提高利润。     

中国生物柴油原料供应前景研究

从全球能源形势与发展趋势来看,生物柴油是大力开发的一种重要绿色能源.阐述了生物柴油的本质及其较石化柴油在使用上的优良特性,综述了生物柴油主要在欧美国家中的发展现状及原料供应情况,特别是以大豆和油菜等油料作物为主的生物柴油原料生产状况.在分析了我国油料生产与食用消费现状、油料作物与粮食生产对耕地资源的激烈竞争矛盾的基础上,介绍了极具潜力的2种能源作物麻疯树(Jatropha curcas)、黄连木(Pistacia chinensisBge,)可以利用能源作物边际土地,即可用于种植能源作物的冬闲田和宜能荒地等,来开垦种植能源作物.在阐述了我国生物柴油原料供应情况后,粗略地匡算了生物柴油原料的供应量,分析了各种生物柴油原料供应的利弊,提出中国大规模发展生物柴油任重而道远.     

生物柴油产业发展未来可期

能源和环境问题是实现可持续发展所必须解决的问题。特别是石油资源日益枯竭带来的危机以及人类环保意识的提高,生物柴油以其优越的环保性能受到了各国的重视。生物柴油较系统的研究工作始于上世纪50年代末60年代初,在70年代的石油危机之后得到了大力发展,许多国家都制订了相应的研究开发计划。在世界各国的能源战略中,都把生物柴油作为解决后石油时代的一种新能源。     

发展我国生物柴油产业的探讨

生物柴油来源于动植物油脂等可再生资源。作为矿物柴油的替代燃料，生物柴油具有空气污染物排放少、润滑性好、生物降解完全等优点，但生物柴油的成本高是制约其发展的瓶颈。结合我国具体国情，从原料（油料作物、油料林木果实、油藻和食用废油等）的综合利用，生物柴油的加工技术（酸碱催化、酶催化、无催化和副产高品质甘油的酯交换工艺），以及高附加值的后续产品（润滑添加剂、特种溶剂、表面活性剂等）的开发利用等方面，阐述了生物柴油作为环境友好的替代燃料和大宗有机化工原料的可行性。指出必须开发符合我国国情的生物柴油专有技术，才能使生物柴油产业成为真正具有竞争力的新兴产业。     

生物柴油对能源和环境影响的研究

基于美国能源部的生物柴油统计数据，利用生命循环分析法，对生物柴油从生产到消耗的生命循环中的能量消耗和产出、循环中的排放以及生物柴油汽车尾气排放等方面进行了分析。分析结果表明：生物柴油循环的石化能效比提高，大约是柴油的4倍；生物柴油循环中CO2排放降低，大约降低了78.4%；发动机排气管有害物质的排放中，除NOx排入增加8.89%外，CO、HC、PM等有害物质的排放大幅度降低。     

地沟油为原料制备的深色生物柴油的氧化法脱色

使用双氧水氧化法对地沟油为原料制备的深色生物柴油进行脱色。研究了双氧水用量、温度、反应时间等操作条件对深色生物柴油脱色效果的影响,并对脱色前后生物柴油的一些理化性质进行分析。研究表明：深色生物柴油中加入质量为油重15%的双氧水（质量分数30%）,温度90℃,搅拌反应30min,脱色率可以达到82.2%。脱色处理后的生物柴油甲酯含量升高;酸值、水含量略有升高;甘油含量降低;密度、冷滤点、闪点等理化性质无明显变化。双氧水氧化法为一种可行的深色生物柴油脱色方法。     

我国替代石化燃料的新能源研究——生物燃料

生物燃料属于生物能源,是指通过生物资源生产的燃料乙醇和生物柴油,可以替代由石油制取的汽油和柴油。近年来,受世界石油资源、价格、环保和全球气候变化的影响,我国石油需求快速增长,石油进口不断增加,国际石油资源不断减少,推动了国际生物柴油和燃料乙醇等生物燃料化工产业发展,特别是以粮食为原料的燃料乙醇生产已初步形成规模,生物柴油产业已经起步。     

生物柴油添加于柴油后对雾化及蒸发性的影响

为了研究生物柴油、柴油混合燃料的雾化及蒸发性,将生物柴油与柴油进行了不同比例的混合,配制相应的混合燃料B10~B90.根据相关国家标准,对混合燃料的雾化及蒸发性指标进行分析,包括馏程、运动粘度、闭口闪点、密度等.结果表明,在4~30℃下,生物柴油与柴油互溶性良好;混合燃料中馏程、运动粘度、闭口闪点、密度随生物柴油混合比例的增大而逐渐增大.通过对各个雾化及蒸发性指标进行线性方程拟合得出:密度与生物柴油添加比例呈线性关系;运动粘度和闭口闪点与生物柴油添加比例呈指数关系;50%蒸发温度与生物柴油添加比例呈二次函数关系.该研究结果为生物柴油、柴油混合燃料的柴油机利用提供了一定的参考.     

巴西生产生物柴油

据科学时报报道,巴西东北部塞阿拉联邦大学教授帕伦特经20年研究,以蓖麻油为原料,生产出一种污染程度低、可再生的生物柴油. 在帕伦特教授的领导下,塞阿拉、皮奥伊和里约热内卢联邦大学和工业技术中心基金会的研究人员以氢氧化钠为催化剂,研制出生物柴油.在这种化学反应中产生的丙三醇也可为工业所用. 经巴西各汽车制造厂利用30万公升生物柴油进行的实验证明,这种柴油可用于各种发动机,也可用于发电机,而且无需对发动机进行改装.但由于蓖麻油的黏度比较大,在使用时需将20%的生物柴油混入80%的普通柴油. 研究人员在巴西常年干旱的东北部建立的蓖麻试点种植区已获得成功.在那里建立的第一家生物柴油厂已经开工,预计在90天内日产量将达到2000至3000公升. 研究中还发现,除蓖麻外;任何植物油,如豆油、花生油、玉米油等,以及动物油,如鱼油等,都可制成生物柴油.研究人员目前正在大力推广生物柴油的生产,以便减少石油进口.同时,这一发现也将为常年干旱的巴西东北部地区带来福音,当地政府已决定为农民种植蓖麻提供帮助,以增加他们的收入.     

生物柴油燃烧过程NO_x生成机理的分析

为了研究生物柴油燃烧过程NOx形成机理,进行了柴油机燃用生物柴油和石化柴油的对比试验,并基于实测的缸内压力示功图计算了燃烧放热规律.以实际的瞬时放热率并结合燃料燃烧的化学平衡分析,建立了基于Zeldovich机理的NO生成模型.从放热时刻、燃烧温度、含氧量等燃烧特征参数分析了对NO形成的影响,对柴油机燃用生物柴油产生较多NOx排放作出了解释.结果表明:尽管柴油机燃用生物柴油的缸内平均温度有所降低,但由于柴油机燃用生物柴油的着火时刻较早,较早地达到了NO生成的触发温度,此外生物柴油属于含氧燃料,燃烧区域的氧浓度高,这两者的贡献使得生物柴油发动机产生的NOx排放比柴油发动机多.     

生物柴油/柴油乙醇水微乳体系相行为分析

采用化学滴定方法研究了生物柴油/柴油乙醇水微乳体系的相行为;分析比较了生物柴油/柴油混合比改变对其相行为的影响。结果表明:在不添加任何乳化剂的条件下,稳态相图中存在一个各向同性的单相区,单相区内混合液为稳定、透明的生物柴油/柴油乙醇水微乳化油,表明生物柴油可作为有效的表面活性剂;单相区的面积大小与体系中各组分的含量有关。当乙醇含量及生物柴油与柴油的混合比增加时,单相区变宽;在乙醇含量一定时,形成稳定单相微乳化油的最大掺水量随体系中生物柴油的含量增加而增加。最后得到了不同乙醇含量及不同生物柴油与柴油混合比条件下形成生物柴油/柴油乙醇水微乳化油的最大掺水量。     

基于台架试验的芸芥生物柴油的车用适应性

以Na OH为催化剂,利用甲醇与芸芥籽油发生脂化反应,制备了芸芥生物柴油.为了评价芸芥生物柴油的车用适应性,对比分析了0#石化柴油和芸芥生物柴油在密度、黏度、馏程、十六烷值和闪点等方面的理化特性差异,并针对不同混合比芸芥生物柴油的燃油消耗率和尾气(CO,CO2,HC,NOx,O2和碳烟)排放特性进行了台架试验.试验结果表明:芸芥生物柴油的理化特性完全满足车用燃油的要求;芸芥生物柴油的排放特性优于石化柴油,而燃油消耗率高于石化柴油;用混合比为B50的芸芥生物柴油替代0#石化柴油,可以在满足车辆动力性要求的前提下较好地改善发动机的排放性能.     

我国生物柴油发展现状及发展前景

生物柴油是绿色可再生能源,基本成分为脂肪酸甲酯或脂肪酸乙酯。本文由生物柴油的特性出发,阐述了我国生物柴油发展的制约因素和生产现状,并展望了国内生物柴油发展的前景。     

微波辅助生物柴油生产的多物理场耦合计算研究

多物理场耦合计算对于优化微波加热化学反应体系的生产工艺,避免热点和热失控带来的安全问题起到极其重要的作用。因此,本文首先将微波辅助生物柴油生产涉及到的电磁场方程、热传导方程和化学反应动力学方程进行相互耦合计算,然后依次分析微波功率、醇油摩尔比、反应温度、催化剂用量对生物柴油产率的影响,最终得到制备生物柴油的最优条件并对该条件下的电磁场和温度场分布进行分析。结果表明,在最优条件下,生物柴油产率高、温度分布均匀且无明显热点产生。     

动植物油脂制备生物柴油的研究

阐述了由动植物油脂制备生物柴油对国民经济可持续发展的重要意义,介绍了生油柴油的特性和标准及国内外生物柴油的研究进展和应用状况;综述了生物柴油的制备方法:均相化学催化法、非均相化学催化法、生物催化法、超临界法;展望了我国生物柴油的发展前景。     

增压柴油机在不同海拔下的排放性能研究

对直喷式增压柴油机进行了不同海拔高度下实地燃用石化柴油、生物柴油及混合燃料的动力性、经济性、烟度的研究。研究表明:随着海拔高度的增加,柴油机燃用生物柴油及混合燃料后,功率有所下降、烟度减小,燃油消耗率上升,但海拔高度对燃用生物柴油及混合燃料的柴油机的影响小于石化柴油。同一海拔高度下,生物柴油与石化柴油相比功率有所下降、烟度减小,随着生物柴油掺入比例的升高而降低;燃油消耗率上升,随着生物柴油掺入比例的升高而升高。     

柴油机燃用多种燃料的性能与排放特性

对生物柴油、乳化油、微乳化油作为一种环保节能型燃油的理化特性进行了分析,通过在YZ4102ZLQ型发动机上采用标准0#柴油、Karte生物柴油、微乳化柴油和微乳化生物柴油以及葵花籽油等燃料进行对比试验,研究了不同燃料对发动机性能和排放特性的影响.试验结果表明,在保持柴油机转速和功率不变的前提下,不同燃料的比油耗及热效率根据工况的变化而发生变化.植物油和生物柴油能有效地降低CO的排放,微乳化柴油能显著降低碳烟的排放,微乳化生物柴油能显著降低NOx和烟度排放,但HC和CO排放量升高.     

生物柴油绿色生产工艺研究进展

重点介绍了生物柴油的绿色生产工艺，包括非均相催化、超临界和加氢脱氧等工艺，以及针对生物柴油精制过程开发的真空蒸馏、分子蒸馏、超临界萃取精馏、微滤膜分离和吸附精炼工艺，最后对生物柴油未来的发展趋势进行了展望。     

林业生物柴油可持续发展研究进展

林业生物柴油作为可替代柴油的生物质能源之一,已在中国、印度、马来西亚、印度尼西亚与泰国等国家得到快速发展,其发展是否可持续值得重点关注。在概述主要国家林业生物柴油发展现状的基础上,基于2010年以来的国内外相关研究,分别从经济、环境、社会3个方面分析了当前林业生物柴油发展的可持续性,探讨了影响其可持续发展的关键因素。结果表明：当前林业生物柴油发展的可持续性较弱,绝大多数生产项目经济效益为负值;温室气体（GHG）减排效益明显,与石化柴油相比可减少49% ~ 85%,但SO₂、NO_x等污染物的排放明显高于石化柴油,环境综合影响仍然较大;社会效益尚不明显;原料供应系统决定了当前林业生物柴油发展的经济和环境可持续性。因此,攻克良种选育、高效栽培关键技术体系、高值化副产品开发等关键技术问题,建立多联产产业发展模式是实现林业生物柴油可持续发展的重要途径。此外,提高全生命周期评价（LCA）清单数据质量和建立综合评价指标体系可保证可持续性评价结果的准确性。