发布时间:2023-10-24 05:00:31
来源:微商品牌网 作者:佚名
生产生物柴油的原料是植物或动物油脂,在酸、碱或脂肪酶的化学催化下,与甲醇或乙醇发生酯交换反应,取代油中的甘油,形成脂肪酸甲酯或乙酯。 反应后,将脂肪酸甲酯或乙酯与甘油分离,得到的脂肪酸甲酯或乙酯可作为柴油的替代品。 它可以与柴油混合或单独用作柴油发动机的燃料。 由于生产原料来自各种动物或植物,来源广泛,是可长期利用的可再生能源。 与柴油不同,生物柴油本质上很容易生物降解。 即使留在环境中,也能很快降解,不会对环境造成危害。 造成污染; 生物柴油储存、运输和使用安全,无腐蚀性,燃烧热值高,可直接在柴油机上使用,无需对发动机进行改造或更换零部件。 生物柴油燃烧产生的废气,除了二氧化碳外,产生的有害物质远低于柴油。 发动机燃烧生物柴油排出的气体并不像柴油发动机排出的气体那么令人讨厌,因为燃烧生物柴油后产生的气体含有爆米花味。 甘油是生物柴油生产过程中产生的副产品,是化工、医药、化妆品、军工等领域的重要原料。 其应用市场广泛,经济效益高。 因此生物柴油广受欢迎。
目前,生物柴油生产的原料主要来自于产油植物,如大豆、油菜籽、蓖麻、棉籽、棕榈等,由于它们是通过植物的光合作用产生的,因此也被称为阳光燃料。 生物柴油燃烧产生的二氧化碳可供植物利用,实现能源再生和二氧化碳循环利用,有利于环境保护。 生物柴油作为能源,可以缓解石油供应短缺的问题,有利于经济可持续发展。 同时,农民大量种植可以增加收入。 可以说,生物柴油的发展是一石三鸟。 因此,生物柴油的发展受到国际国内的高度关注。
早在1980年,美国在制定国家能源政策时就提出了以生物柴油替代石化柴油的战略,目标是到2010年替代10%的石油进口。欧洲是生物柴油的主要生产国。 2006年德国生物柴油产量比上年增长40%,达到250万吨; 法国用于生产生物质能源作物的面积达到100万公顷,2005年生物柴油总产量增至1.35亿公顷。 印度正在实施利用麻风树生产生物柴油的计划,已将3300万公顷贫瘠干旱土地开垦为生产生物柴油的原料生产地,为3600万人提供了就业机会。 2005年,印度供应的柴油中含有5%的生物柴油,2010年将达到10%的混合比例。 巴西有200万公顷土地适合种植蓖麻,年产200万吨,有能力生产1.12亿升生物柴油,并创造10万个新就业岗位。
我国研究开发生物柴油已有20多年的历史,也实现了小规模工业化生产。 但所用原料多为地沟油和工业废油。 由于这些原料价格低廉,生产出来的生物柴油与普通柴油不同。 有一定的竞争力,所以在全国很多地方都投资建厂。 但是这种原料的数量肯定是有限的,大家都在争夺这种原料。 因此,地沟油和工业废油的价格飙升,导致成本上升。 生物柴油与普通柴油的竞争力下降,抑制了其发展。
我国是石油生产大国。 年产动植物油总产量2000万吨以上。 菜籽油、棉籽油、动物油产量均居世界第一。 然而,我国有13亿人口。 为了满足国内大家对食用油的消费需求,每年进口植物油1000万吨。 也就是说,我国自己生产的食用油还不够,食用油消费总量的近三分之一必须从国外进口才能满足国内市场的需求。 因此,我国不可能以食用油为原料生产生物柴油来满足我国的能源需求。 也就是说,将食用油转化为生物柴油,并不符合我国国情。
近年来,荷兰等欧洲国家从东南亚进口大量棕榈油来生产生物柴油,以减少温室气体排放。 随着需求的大幅增加,印度尼西亚、马来西亚等国的棕榈种植面积增加了一倍。 大片热带雨林被砍伐,湿地被排干和烧毁。 每年产生多达20亿吨二氧化碳。 去年,印度尼西亚的二氧化碳排放量升至世界最高水平。 第三。 事实上,这是对二氧化碳排放的转移,也是对资源的掠夺。 前年,我国一个生产菜籽油的省份与欧洲一个国家签署了合作协议,利用该省的菜籽油生产生物柴油,并出口到该国。 这不仅影响我国食用油的供应,而且也不符合我国国情。
2、燃料酒精
国际上,酒精早在20世纪30年代就被用作发动机燃料,至今已有80多年的历史。 近20年来,由于化石能源的逐渐枯竭和环境问题的日益突出,燃料醇的生产和应用得到了突飞猛进的发展。 巴西于1975年首先启动燃料酒精计划,随后美国和加拿大于1978年启动。目前,美国和巴西是世界上使用燃料酒精时间最长、效果最好的国家。 其燃料酒精产量占世界总产量的70%以上。 随着各国不断加大燃料酒精应用力度,世界燃料酒精产量逐年增加。 到2005年,世界燃料酒精消费总量已超过3236万吨,2006年为3503万吨,约占世界汽车燃料消费总量的1%。 近年来,由于石油价格上涨,燃料乙醇的需求量增加。 消费增长加快。
酒精汽油是90%普通汽油和10%无水酒精的混合物。 含氧量为35%,燃烧充分。 在不改装汽车发动机的情况下使用时,动力性能基本保持不变。 废气中的一氧化碳和碳氢化合物平均减少30%以上,可有效减少有害废气排放。 由于酒精辛烷值高,蒸发潜热大,可以采用高压缩比来增加发动机的进气量,从而提高发动机的热效率和功率。 由于车用酒精汽油燃烧彻底,能有效消除火花塞、燃烧室、气门、排气管、消声器等部件的积炭,可减少故障,延长部件的使用寿命。 乙醇在室温下为液体,易于储存、运输和使用。 燃料酒精的诸多优点引起了人们的高度重视。 近年来,国内外发展迅速,国际产量快速增长。
目前燃料酒精的生产是利用酵母或不动杆菌,利用可发酵糖类,如葡萄糖、蔗糖等,在无氧条件下发酵生产酒精,然后通过分离、分馏得到。 国内外主要采用玉米加工后生产淀粉,再经淀粉酶和糖化酶水解,将淀粉转化为葡萄糖,作为酒精生产的原料; 蔗糖或糖蜜也可直接用作发酵生产酒精的原料。 这两种技术都已经成熟。 当然,如果纤维素等糖类物质能够水解转化为葡萄糖用于燃料酒精生产,原料来源将会更加丰富。 然而,将纤维素转化为葡萄糖的技术尚未成熟,仍处于研发阶段。 除了燃料酒精之外,丁醇也被发现是更好的燃料。 与酒精相比,丁醇的蒸气压较低,与汽油混合时更耐水。 混合比高,燃油效率高,行驶里程高,且不需要车辆维护。 进行转型。 而且,丁醇生产与酒精生产具有相似的工艺和原料,现有酒精生产装置改造后可转产丁醇。 因此,丁醇是一种更有前景的生物燃料。
美国目前是燃料酒精生产第一大国,产量一直在稳步增长。 特别是2006年以后,产量迅速扩张,预计短期内这一趋势仍将持续。 2006年,美国燃料酒精产量为1537万吨。 2007年产量增至1800万吨。 据美国可再生燃料协会预测,到2008年美国燃料酒精产量将达到3835万吨(485.81亿升)。另外还有2435万吨(308.47亿升)酒精项目在建,两者相加,总计 4439 万吨(562.35 亿升)。 美国是世界上最大的玉米生产国。 美国燃料酒精生产主要依赖国内丰富的玉米供应。 通过转基因技术和扩大种植面积,美国玉米产量近年来快速增长。 但由于乙醇产量大幅增加,大量玉米被消耗。 2006年,美国20%的玉米被用来制造生物燃料,2008年达到25%,而五年前仅为3%。 由于需求激增,仅2007年玉米价格就上涨了80%,使得乙醇生产的利润远低于预期。 2008年,美国国会提出限制燃料乙醇的发展。
巴西是世界上使用酒精作为汽车燃料最成功的国家,也是最成熟的国家。 早在1931年,巴西政府就颁布法令,规定全国各地区销售的汽油中必须添加2%-5%的无水酒精。 尽管相关法律在1979年之前并未完全实施,但乙醇汽油已逐渐被市场所接受。 经过近30年的努力,2007年巴西燃料醇年产量达到1768万吨地沟油制生物柴油工艺,2008年将达到2100万吨,年增长率为18%。 早在2002年,巴西就有50%的汽车使用燃料酒精。 使用混合纯燃料酒精的汽车超过1550万辆,使用纯水酒精作为燃料的汽车超过220万辆。 2008年上半年,巴西燃料酒精占汽车燃料消耗量的17.5%。 随着酒精价格的下降,燃料酒精的比例将增加到20%。
巴西自然条件优越,甘蔗资源丰富,为以甘蔗为原料生产燃料酒精奠定了坚实的基础。 1973年和1979年爆发的两次石油危机,给快速发展的巴西经济带来沉重打击。 为了实现能源自给自足,1975年巴西军政府制定了加速发展以燃料酒精为主的替代能源战略,并实行补贴、配额、统一采购、价格干预等行政措施,促进了发展燃料酒精工业及应用. 20世纪80年代,民选政府上台,世界原油价格下跌,燃料酒精优惠政策取消,导致燃料酒精行业大幅萎缩。 到1990年,巴西燃料酒精行业几乎完全关闭。 不过,巴西科学家并没有停止对燃料酒精的研究。 经过十余年的努力,他们在综合利用、抗虫抗旱转基因品种和酒精生产技术等方面取得了长足进步,甘蔗产量从50吨/公顷提高到70吨/公顷。乙醇产量从1.76吨/公顷提高到4.4吨/公顷,成本从0.6美元/升降低到0.2美元/升。 到2003年,世界原油价格逐渐上涨,为巴西重启燃料酒精生产创造了契机。 燃料酒精行业快速恢复发展,技术支撑有力。 到2006年,燃料酒精产量达到1363万吨。 除国内使用外,还出口240万吨。 计划到2013年,燃料酒精产量达到2800万吨,出口量800万吨。 燃料酒精产业的快速发展需要大量原料,其价格逐渐上涨,极大地激发了农民的种植积极性。 为了增加甘蔗种植面积和产量,开始占用大量农田,导致地价翻倍,因此大量种植热带作物。 雨林、草原和林地被用来种植甘蔗,而谷物、柑橘和畜牧业则受到严重打击。 粮食作物产量减少,也导致农副产品价格上涨。 大规模土地开垦破坏了热带雨林、草原和林地,造成了生态系统破坏。
我国酿酒已有三千多年的历史。 现为食用酒主要生产国,生产的酒精主要用作化工原料。 20世纪60年代,由于备战和石油短缺,部分地区一度用酒精代替汽油。 到20世纪90年代中期,我国从石油出口国转变为进口国,进口迅速增加。 石油资源和能源稀缺。 安全问题引起国家高度重视。 改革开放后,农业生产迅速发展。 粮食产量相对过剩,库存增加,老粮增加。 国家粮食生产和储备负担日益沉重。 粮食价格逐年下跌地沟油制生物柴油工艺,农民收入增长放缓。 随着交通基础设施的完善,我国汽车产业快速发展,汽车保有量逐年增加,尾气排放日益严重(占空气污染的60%),环保压力加大。 为统筹解决老粮问题和我国经济社会发展中存在的问题,我国借鉴欧美发达国家的成功经验,组织开展燃料醇和燃料乙醇的研究与应用。车用酒精汽油。 该工厂建于2002年,利用旧粮生产燃料酒精。 2004年,我国生产燃料酒精82万吨,2005年达到125万吨,2006年增长到133万吨。经过三年的大量消耗,老粮库存基本消耗殆尽。 为了继续生产,他们开始改用市售玉米。 2004年至2006年,燃料酒精行业玉米消耗量从60万吨增加到400万吨。 影响我国玉米价格,也影响以玉米为原料的其他工业和畜牧业。 为此,国家发展改革委于2006年12月14日发出紧急通知,要求“坚持非粮为主,积极稳妥推进生物燃料乙醇产业发展”。 随后,国务院办公厅在2007年5月29日的通知中强调,要“严格控制玉米深加工盲目发展。各地要停止新建、扩建玉米深加工项目,对在建项目进行全面清理。” 然而,近两年,我国新成立了50多家生物燃料公司,生产生物柴油或燃料乙醇。 由于非粮酒精生产技术不成熟,老牌工厂不得不继续大规模使用玉米等糖类、淀粉原料才能维持生产,这直接导致粮食、粮油价格快速上涨。相关产品。
2005年至2006年,我国玉米产量达13936万吨,需求量14073万吨; 2006年至2007年,我国玉米产量为1.43亿吨,而需求量为1.45亿吨。 预计2008年至2009年玉米产量为153至1.56亿吨,同比增长约2.42%,但需求仍供不应求。 玉米不仅是我们养殖业的粮食和饲料,也是重要的工业原料。 如果大量玉米转化为汽车燃料,将直接影响这些行业,甚至我们的生活。 因此,我国以粮食为原料生产燃料酒精并不符合我国国情。
据统计,即使全世界所有的玉米和大豆都用来生产燃料酒精和生物柴油,也只能取代21%的石油市场,仍然不能解决全球能源问题。 2008年的世界粮食危机提醒人们,我们的世界粮食不是过剩,而是不够。 我们没有足够的耕地来生产足够的粮食来满足世界粮食需求,全世界有十亿人因粮食不安全而挨饿。 所以我们没有理由为了车而不吃饭。
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