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生物柴油类论文范文集,与第二代生物柴油产业在山东落成相关论文开题报告
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生物柴油俗称阳光燃料,是一种长链脂肪酸单烷基酯,是以植物油、动物油、各种废弃油脂及微生物油脂为原料,与短链醇（如甲醇、乙醇）经过转酯反应制备获取,是一种含氧清洁燃料.生物柴油不像其他替代燃料需要改造发动机,可直接使用.因此,与石化柴油相比,只含碳、氢、氧三种元素,并且大量氧元素的存在,不仅大
生物柴油类论文范文集
动植物油脂的主要成分是甘油三酸酯,通过酯交换法制备的脂肪酸单烷基酯,工业上应用主要是脂肪酸甲酯,俗称为第一代生物柴油.生物柴油是指天然油脂制备的柴油,也可以是其他柴油,若以动植物油脂为原料通过加氢裂解工艺生产非脂肪酸甲酯生物柴油,称为第二代生物柴油.若以脂肪酸甲酯为代表的生物柴油需达到“GB/T20828-2007柴油机燃料调合用生物柴油（BD100）”标准指标；若是非脂肪酸甲酯生物柴油需达到石化柴油相应的《轻柴油》（GB252-2000）技术要求指标.
一、第一代生物柴油发展现状及酯交换法工艺存在的问题
各种动植物油、草本植物油、木本植物油、动物油、废弃油脂（如地沟油、泔水油）、藻油等都可用来加工生物柴油.
生产生物柴油主要采用动植物脂类的可再生资源,能够通过各种催化和化学方法转化为适宜碳链长度的可再生液体燃料.目前利用油脂制备液体燃料的主要方法是酯交换法,经过多年的发展,酯交换法已形成比较完备的技术体系,在欧美国家主要以大豆油、菜籽油生产生物柴油,生产工艺相对成熟,产品质量稳定,已部分进入石油市场弥补石化柴油的不足.
我国不同于欧美国家,我国人多地少的国情,决定了生物柴油原料的发展应遵循“不与人争粮,不与粮争地”的原则,利用非粮作物和林木质物质生产生物质液体燃料.近期主要利用回收的废油脂生产生物柴油,目前已经形成产业,我国每年产废油脂的数量是巨大的,利用大中城市回收的废油及餐饮废油制备生物柴油,以此废油作原料可以降低生物柴油生产成本；又是综合利用工业废油及其他废油,使废物资源达到经济与环保的目的.
发展生物柴油产业可以增加一条由可再生资源生产清洁柴油的渠道,但是其瓶颈问题是产品的质量和价格,不能参与石油市场竞争,与石化柴油缺乏竞争力.所以积极开发降低生产成本,提高油品品质的研究,采用廉价的原料,通过技术创新、生产工艺进一步优化、改进、提高产物综合利用值,以获取低成本、高质量的生物柴油,是我国生物柴油生产技术的发展趋势.生物柴油生产工艺及采用原料可导致生物柴油生产成本有较大差异,在一定程度上限制了生物柴油技术的推广及应用,因此在制备工艺及配套装置上,着重研究适合各种不同的原料,特别是对于游离脂肪酸含量较高的油脂,如各种餐饮废油、地沟油、酸化油等,不能直接通过酯交换反应制备生物柴油而开发出比较适宜的技术先进适用和经济有利合理的工艺路线,不但能够增加新建生物柴油企业的经济效益,还能够推动生物柴油产业的大力发展,普及应用.
目前动植物油脂通过酯交换法制备的脂肪酸甲酯,即第一代生物柴油存有原料利用品种单一、工艺复杂、设备繁多、反应过程使用过量甲醇,后续工艺必须有相应的甲醇回收装置；能耗高、色泽深；油脂原料中的游离脂肪酸及水严重影响生物柴油的收率及品质；油脂中的不饱和脂肪酸在高温下容易变质,酯化产物难以回收；成本高,生产过程有废碱液、废酸液排放造成环境二次污染等问题.常规工艺制备的脂肪酸甲酯,由于自身性质决定的缺陷在实际应用中还存在一定的问题：如①低温流动性差,冷凝、冷滤点较高,不能在气候寒冷地区及冬季使用；②分子结构中含有氧官能团造成热值较低,通常比石化柴油低9%13%；③黏度较高,为5-10mm/s-1,在柴油中输送困难,使其供油不充分；④密度较高,为0.87-0.90cm3/g,易造成不完全燃烧；⑤储存稳定性差,容易发生氧化变质等问题.又因动植物油脂资源少、价格高,制约了生物柴油的实际应用及产业化的大力发展.
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天津市迪创生物能源科技有限公司研发的“环保型提炼清洁液体燃料真空催化改质装置”是具有自主知识产权的生产第二代生物柴油的技术装置,解决了上述的这些问题.
二、第二代生物柴油转化机理
从总体来看,通过第一代酯交换工艺生产的脂肪酸甲酯,其对原料油品的要求较高,同时副产甘油,加大了产品分离的提纯难度,增加了生产成本,又由于第一代生物柴油在使用过程中的弊端,研究者们通过第一代生物柴油进行加氢脱氧,异构化反应,得到类似柴油的烷烃,形成了第二代生物柴油.与第一代生物柴油相比,第二代生物柴油具有优异的调和性质和低温流动性等特点,适用范围更广泛.国外已开始逐渐进入工业应用阶段,为生产超清洁柴油奠定了基础.在我国只停留在试验研究阶段,迄今为止还尚未有进入工业化生产的企业,第二代生物柴油是未来生物柴油的主要发展方向.
动植物油脂作为可再生资源,由于其结构特点中含有与柴油相似的脂肪酸长碳链,使其作为石油资源的替代品成为可能.
废油脂的主要成分还是动植物油的成分,动植物油中所含的脂肪酸（无论是饱和或不饱和）绝大部分为偶碳直链的,主要脂肪酸有C12、C14、C16、C18、C20和C22等几种,其他的脂肪酸含量很少,这些脂肪酸链长度与柴油碳数非常接近,这也是作为生物柴油的重要依据,而长碳链在高温条件下会发生分解、断链、产生小分子烃类.动植物油脂通过热裂解、催化裂解和催化加氢可得到烃类产物,能有效地利用油脂结构的特点,作为石化原料的补充,生产小分子的烃类等有机化工原料,或转化为新型燃料——生物柴油.这为废弃油脂的资源化利用又开拓了新的途径.催化加氢裂解的过程是石油化工行业常用的工艺过程,对提高原料的加工深度,合理利用石油资源、改善油品质量,提高轻油收率等具有重要意义.第二代生物柴油利用催化裂解技术进行加氢处理,从而得到与柴油相似的烷烃.
动植物油脂的主要成分是脂肪酸甘油酯,在催化加氢条件下,甘油三酯、单甘酯及羧酸在内的中间产物,经加氢脱羧基、加氢脱羰基、加氢脱氧反应生成正构烷烃的最终产物是C12-C24正构烷烃,副产包括丙烷、水和CO、CO2.由于正构烷烃的熔点较高,使得所制备的生物柴油的浊点偏高,低温流动性差,再通过加氢异构化反应,将部分或全部正构烷烃转化为异构烷烃,从而提高其低温使用性能.
催化加氢裂解是指在高温、高压、有氢气存在的条件下进行加氢裂化,催化加氢裂解能够得到高品质的燃料油,其燃油性能甚至超过常规的石化柴油,但是加氢过程使用高热值氢气,自身就是高热值燃料,将其转化不可燃烧的水,不仅操作成本高,也是一种资源的浪费.目前在我国经济上可行制备生物柴油的主要原料是高酸价油脂、废弃动植物油脂,分布相对分散,原材料集中相对困难,而且设备投资大,比较适宜石化炼油企业大规模生产.因此该法在我国近期还不太适用,高温、高压、催化剂昂贵,不适宜中小型规模的企业采用.
三、供氢催化裂解改质工艺生产第二代生物柴油技术的先进性
催化加氢裂解是一种有应用前景的油脂转化燃料油技术,即生产第二代生物柴油的
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