1、新能源和燃料工業用催化技術第六章煤炭石油水電天然氣富煤少氣缺油我國的能源結構能源太陽能太陽能風能風能水水能能核能核能地熱能地熱能潮汐能潮汐能石油石油煤炭煤炭天然氣天然氣固體廢料固體廢料 生物質生物質燃料燃料汽油、柴油汽油、柴油合成氣合成氣甲醇甲醇氫氣氫氣能源載體能源轉換加熱加熱電能電能內燃機內燃機燃料電池燃料電池化石能源煤炭石油天然氣可再生能源太陽能風能生物質能地熱能潮汐能新能源乙醇汽油生物柴油乙醇汽油乙醇汽油是一種由糧食及各種植物纖維加工成的燃料乙醇和普通汽油按一定比例混配形成的新型替代能源。優點乙醇汽油的使用可有效的降低汽車尾氣排放，改善能源結構。具有良好的抗爆性。研究表明，汽油中乙醇含量

2、為15%的乙醇汽油比純車用無鉛汽油碳烴排量下降16.2%，一氧化碳排量下降30%。生產資源豐富，技術成熟。當在汽油中摻兌少于10%時，對在用汽車發動機無需進行大的改動，即可直接使用乙醇汽油。不足熱值低腐蝕性分層 不易于保存與人民爭糧產能：1000萬噸/年行業生產水平：3000萬噸1000萬噸燃料酒精并不適合大多數需要柴油為燃料的大動力車輛如公共汽車、內燃機車及農用汽車如拖拉機等主要以柴油為燃料的發動機。相比之下，生物柴油環保，動力強勁，兼容主流的發動機等特點，其優勢就顯得更加突出。生物柴油生物柴油是指以油料作物、野生油料植物和工程微藻等水生植物油脂以及動物油脂、餐飲垃圾油等為原料油通過酯交換工

3、藝制成的可代替石化柴油的再生性柴油燃料。 特點 優良的環保特性：硫含量低，二氧化硫和硫化物的排放低、生物柴油的生物降解性高達98，降解速率是普通柴油的2倍，可大大減輕意外泄漏時對環境的污染 十六烷值高，燃燒性能好于柴油。 含水率較高，最大可達30%-45%。水分有利于降低油的黏度、提高穩定性 潤滑性能好 好的安全性能：閃點高，運輸、儲存、使用方面安全等等 物理提煉法 化學法 工程微藻法 酶合成法生產方法物理物理法提煉法提煉 (1)物理精煉: 首先將油脂水化或磷酸處理，除去其中的磷脂，膠質等物質) (2)酯交換反應: 經預處理的油脂與甲醇一起，加入少量NaOH做催化劑，在一定溫度與常壓下進行酯交

4、換反應，能生成甲酯，采用二步反應，通過一個特殊設計的分離器連續地除去初反應中生成的甘油，使酯交換反應繼續進行。 (3)重力沉淀、水洗與分層。 (4)甘油的分離與粗制甲酯的獲得。 (5)水份的脫出、甲醇的釋出、催化劑的脫出與精制生物柴油的獲得。 原料預處理(脫水、脫臭、凈化) 反應釜(加醇+催化劑+70) 攪拌反應1小時 沉淀分離排雜 回收醇 過濾 成品整個工藝流程實現閉路循環，大致描述如下：化學化學法生產法生產 生物柴油的化學法生產是采用生物油脂與甲醇或乙醇等低碳醇，并使用氫氧化鈉 (占油脂重量的1%) 或甲醇鈉 (Sodium methoxide) 做為觸媒，在酸性或者堿性催化劑和高溫（23

5、0250）下發生酯交換反應（transesterification），生成相應的脂肪酸甲酯或乙酯，再經洗滌干燥即得生物柴油 .但化學方法存在如下問題 反應溫度較高、工藝復雜； 處理過程繁復、能耗高； 使用酸堿催化劑產生大量的廢水，廢堿（酸）液排放容易對環境造成二次污染等； 生產過程中使用堿性催化劑要求原料必須是毛油，比如未經提煉的菜籽油和豆油 ,因此成本較高.“工程微藻工程微藻”法法 “工程微藻”中脂質含量的提高主要由于乙酰輔酶A羧化酶(ACC)基因在微藻細胞中的高效表達. 目前，正在研究選擇合適的分子載體，使ACC基因在細菌、酵母和植物中充分表達，還進一步將修飾的ACC基因引入微藻中以獲得更高效表達。 酶合成酶合成法法 用動物油脂和低碳醇通過脂肪酶進行轉酯化反應，制備相應的脂肪酸甲酯及乙酯。 酶法合成生物柴油具有以下優點 條件溫和 醇用量小 無污染排放生物生物柴油的應用柴油的應用 生物柴油可用作鍋爐、渦輪機、柴油機等的燃料，工業上應用的主要是脂肪酸甲酯。 發展生物柴油，我國有十分豐富的原料資源 我國能源植物資源種類豐富多樣，主要的科有大戟科、樟科、桃金娘科、夾竹桃科、菊科、豆科、山茱萸科、大風子科和蘿摩科等。 樟樹 夾竹桃 油棕 大風子未來展望我國在生物柴油的標準制定方面取得了一定的進展。2007年首個柴油機燃料