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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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;技术.是将生物油脂通过供氢催化裂解改质制备生物液体清洁燃料,是开发生物柴油替代燃料的又一条途径,是一种新能源的生产方式,与目前第一代生物柴油的酯交换法制备工艺相比较有其独有的优势.
根据中华人民共和国第200920151218.8专利,名称“环保型提炼清洁液体燃料真空催化改质装置”的实用新型专利技术,授权公告日：2010年1月27日,生产第二代生物柴油.该项专利技术被国家知识产权局评为“2011年度10项优秀专利”.
该装置是应用第二代生物柴油的转化技术提高油品质量的装置,克服了第一代生物柴油现有技术存在的生产成本高、工艺过程复杂,对环境造成二次污染的缺点；又因动植物油资源少、价格高,制约生物柴油的实际应用及产业化的大力发展.而第二代生物柴油研究的重点是扩大油脂资源和其他可利用资源的应用范围,根据原料的性质,提炼清洁液体燃料真空催化改质的转化方法和提高生物柴油油品品质的技术.
该装置是采用先进的催化裂解技术,将裂解釜中液相悬浮床流态化与精馏塔固定床催化改质提炼燃油耦合同一装置体系,将二步联产法工艺改为一步分流法,简化工艺流程,减少中间环节,有利于节能和节省设备投资；采用催化裂解、改性提质、技术先进适用,经济有利合理,从而获得符合国标的高品质清洁液体燃料.催化加氢脱氧,降低生物柴油的氧含量,提高其能量密度；加氢异构化,提高油品低温性能,同时保持高十六烷值、辛烷值,避免了传统工艺酯交换法的缺点.
采用供氢催化裂解改质是运用本装置的核心技术,是第二代生物柴油新的一种转化方式.本项目的供氢催化裂解技术不同于高温热裂解、催化裂解和催化加氢,有自己独有的优势.其特点是：在废油脂中加入一定量的具有供氢效果的化合物,也能起到氢气存在的同样效果,这些化合物能在热反应过程中提供活性氢自由基,有目的地抑制自由基缩合,从而提高裂化反应的苛刻度,增加中间馏分油产量.供氢催化裂解是在常规裂化工艺基础上加入具有供氢效果的溶剂,使反应过程中液体供氢剂释放出的活性氢与生物油脂热解过程中产生的自由基结合生成稳定具有协同效应的低分子,从而抑制自由基的缩合,可提高热裂解反应的速率,防止结焦,增加轻馏分汽油和中间柴油馏分的收率.
塑料是碳氢化合物,塑料裂解油中含有大量氢原子,H/C原子比相对较高,加热时挥发分也比较高,为了获得廉价的氢气,废塑油、橡胶油与废油脂加热共熔裂解,富有优势互补的协同效应,富含氢的塑胶中含氢基团在反应过程中会向动植物油裂解产物进行加氢转移,塑胶裂解油在油脂裂解中起着供氢作用,是主要的供氢者,油脂中的含氧化合物最容易加氢脱氧,很快反应生成烃和水,同时伴随脱羧基、脱羰基、异构化反应实现加氢裂解,使动植物油裂解为柴油,少量汽油馏分,具有很高的十六烷值、辛烷值和较低的硫含量和芳烃,可单独使用或与柴油任一比例掺合使用,是一种优质的石化燃料的替代品.该技术已在天津中试装置进行中试,其产品能达到国标要求指标,技术成熟.由于利用垃圾中的废料为原料,原料易得且价廉,既减少对环境的污染,又能获得可利用的丰富资源,生产成本较低,有巨大的经济效益和环境效益,目前在石油燃料市场竞争中有很强的竞争力.
供氢催化裂解工艺与酯交换工艺技术对比其先进性是：
1用于制备生物柴油的原料：酯交换工艺对其原料中游离脂肪酸的质量分数要求最为苛刻,无论任何油脂都要进行脱酸、脱胶处理；供氢催化裂解工艺对原料中的游离脂肪酸要求最低,大部分油脂不需要脱酸、脱胶就可作原料使用,从而减少了脱酸、脱胶质对油的损耗,扩大了对原料的使用范围,更加适合我国生物柴油原料来源广、适用性强、性质不稳定和游离脂肪酸质量分数高的现状.该法具有很好的工业前景.
2酯交换工艺合成的脂肪酸甲酯中含有氧和各种杂质,同时由于脂肪酸甲酯在化学组成方面不同于石化柴油,不能长期储存,在其与润滑油接触时会使润滑油污染,酯交换工艺合成的脂肪酸甲酯虽然低硫、低芳烃,符合其清洁柴油发展方向,但其比重大、热值低、稳定性差,不能扩大柴油产量和清洁油品升级换代,只能低比例与石化柴油混合使用,从而限制在石化柴油中的大量应用；而供氢催化裂解工艺制备的生物柴油低硫、低芳烃,符合清洁柴油发展方向,同时产品的比重小、热值高、稳定性好、低温性能好,可适应多种环境条件,全年都可使用,即使在-20摄氏度以下气温极低地区也能够使用.因此,供氢催化裂解工艺不仅成为生物柴油发展的主要方向,而且也是为将来石化柴油提供升级换代的途径.3供氢催化裂解法与酯交换法制备生物柴油相比,催化裂解的产物组成发生了根本变化,通常得到的是烷烃、烯烃、羰基化合物、脂肪酸的混合物,由于这些化合物的物化性质与柴油十分接近,发热值、黏度、密度、闪点、馏程等主要指标都能达到国标无铅汽油和轻柴油相应的指标要求.
4供氢催化裂解工艺不需要对原料进行脱酸、脱胶质等预处理步骤,没有副产物甘油和甲醇回收的问题,只存在裂化一道工序,工艺设备简单,生产用工、设备投入、原材料成本大为减少,在生产成本和燃油性能上占有优势,在现有技术及目前石油市场竞争中,在没有国家政府现行政策资金补贴的情况下仍具有很强的竞争力.
5采用悬浮床流态化反应器、固定床塔式反应器、隔板节能精馏塔、管式加热炉及自动排渣装置系统连续化生产,副产品回收利用,无“三废”污染物排放,是一种清洁生产工艺.
四、第二代生物柴油发展前景
生物柴油作为一种可再生与环境友好的清洁燃料,将成为石油燃料油的理想替代能源.目前使用的生物柴油是常规酯交换法制备的第一代生物柴油,即以油料作物、油料植物和工程微藻等水生植物油脂、动物油脂及餐饮地沟油等为原料通过酯交换工艺生产脂肪酸甲酯（FAME）,生产过程中同时副产甘油.这一技术比较成熟,已部分进入市场弥补石化柴油的不足.在第一代生物柴油的基础上,第二代生物柴油是以动植物油脂为原料通过催化加氢裂解工艺生产的非脂肪酸甲酯生物柴油.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能等优点,明显优于第一代脂肪酸甲酯,适用范围更加广泛,是未来生物柴油的主要发展方向.目前国外第二代生物柴油已经进入工业生产和应用阶段,为生产超低硫清洁柴油奠定基础.从目前来看,植物油作为石油替代资源的成本较高,因此植物油的开发利用受到制约.但是从长远来看,由于石油资源不断减少以及日益严格的环保要求,开发可再生的绿色替代能源是必然趋势.我国每年的废食用油和其他碳氢废油的资源十分丰富,这也比大豆油、菜籽油便宜很多,利用废弃动植物油脂和碳氢废油生产第二代生物柴油,清洁汽油,认真提高废油资源的综合利用,符合循环经济发展思路,不仅对于缓解燃油的紧缺局面起到了一定的补充作用,而且对于新增企业经济效益和环境效益将是巨大的.
据测算,该项目投资500万元即可投产.按全年生产生物柴油产品10000吨,所需原料为12500吨,料油市场价格按其平均价格4800元/吨计算,年净利润总额可达1211.90万元,投资利税率可达21.78%,投资回收期为半年.另外,本项目有较强的抗风险能力.正常生产年份以生产能力利用率表示的盈亏平衡点为12.86%.计算表明,当项目正常生产年份的生产能力利用率达12.86%时,可不亏不盈,即当年生产第二代生物柴油1286吨,即可保本.发明人冯善茂表示,他本人以及他所在单位愿意向广大企业和个人提供技术合作与咨询.
五、联手共创,打造生物柴油低碳时代
第二代生物柴油的发明人冯善茂及他的研发单位天津市迪创生物能源科技有限公司是拥有可再生生物质能源自主知识产权的科技型企业,从20世纪90年代初就从事可再生能源生物液体燃料的研究,不用国家一分钱,将自己的经济收入全部投入到科学研究工作中,在坚持不懈的努力下,取得多项发明成果,在生物液体燃料中相继发明了①“环保型生产生物柴油的酯化装置”（ZL200620149130.2）、②“节能环保型生物柴油粗酯精制装置”（ZL200820136768.1）、③“环保型提炼清洁液体燃料真空催化改酯
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