全球生物柴油產(chǎn)量從2000年的70.40萬噸增長到2018年2,648.80萬噸,年均復(fù)合增長率為27.36%?,F(xiàn)階段我國生物柴油的主要原料是廢棄油脂和地溝油,如果不能將其進(jìn)行合理利用,不僅是一種資源浪費(fèi),更會對周圍環(huán)境、食品安全造成巨大危害。以下對生物柴油行業(yè)技術(shù)分析。
生物柴油行業(yè)技術(shù)分析,2016年6月以稅則號38260000進(jìn)口的生物柴油總量為512.34噸,相較于5月份41噸的進(jìn)口總量,環(huán)比大漲,同比下跌24.43%。生物柴油行業(yè)分析指出,以稅則號27102000進(jìn)口生物柴油總量為6.305噸,環(huán)比上漲1754%,同比下跌43.03%。6月份生物柴油進(jìn)口數(shù)量雖然較少但相較于5月份大有增長,但與去年同期相比進(jìn)口數(shù)量呈逐年下跌趨勢。
中國以稅則號38260000生物柴油進(jìn)出口數(shù)據(jù)統(tǒng)計(單位:噸)
當(dāng)前生物柴油發(fā)展限制最主要的原因是原料資源短缺,且制作成本較高?;谖覈慌c民爭糧爭地的基本方針,國內(nèi)的生物柴油多數(shù)采用地溝油,但是用地溝油來制取生物柴油存在原料供應(yīng)數(shù)量有限和轉(zhuǎn)化成生物柴油工藝要求較高等諸多缺點(diǎn),導(dǎo)致生物柴油廠家運(yùn)營下來只有微薄利潤,不少企業(yè)因為不賺錢甚至有所虧損而停止生產(chǎn)。
又稱稀釋法。在生物柴油研究初期,人們曾設(shè)想將油脂與柴油、乙醇等混合以降低其粘度,提高揮發(fā)度,但長期使用后常發(fā)生植物油變質(zhì)、聚合和燃燒不完全現(xiàn)象。生物柴油行業(yè)技術(shù)分析,Ziejew-ski將葵花籽油與柴油、紅花油與柴油、大豆油與干洗溶劑油(48石蠟和52環(huán)烷)分別混合,雖然粘度有所下降,但長期使用仍會使進(jìn)氣閥積碳,并附著氣缸蓋和鋼環(huán)上。
將動植物油脂與溶劑等混合制成微乳液也是解決動植物油粘度高的一種方法。微乳狀液可以包含石化柴油、植物油、醇、表面活性劑以及一種十六烷值改進(jìn)劑。生物柴油行業(yè)技術(shù)分析,微乳液長期放置不分層,其成分的沸點(diǎn)低,能改善閃蒸時的霧化特性,只是其熱值和十六烷值稍低;但粘度仍高于標(biāo)準(zhǔn)。長期使用微乳液后,噴油嘴和尾氣閥上也會產(chǎn)生積碳。由上可見,物理混合法是做不成合格的生物柴油的。
生物柴油行業(yè)技術(shù)分析,脂肪酸甘油三酯的熱裂解產(chǎn)物主要是烷烴、烯烴、二烯烴、芳香烴和羧酸等。不同種類的植物油裂解產(chǎn)物差別極大。由于反應(yīng)復(fù)雜,所以產(chǎn)物結(jié)構(gòu)也復(fù)雜,通常認(rèn)為反應(yīng)是由自由基或正碳離子引發(fā)的邊鎖反應(yīng)。裂解大豆油的十六烷值可由大豆油的37.9提高到43;38℃時的運(yùn)動粘度可由32.6mm2/s下降到7.5mm2/s;硫含量、水分和銅腐蝕符合標(biāo)準(zhǔn),但殘?zhí)?、灰分和傾點(diǎn)則不令人滿意。
生物柴油行業(yè)技術(shù)分析,酯化法是使脂肪酸與甲醇或乙醇在酸催化下,發(fā)生酯化反應(yīng)制成脂酸甲(乙)酯。由于脂肪酸價格較高,一般不用,而用油脂加工過程中產(chǎn)生的酸化油為原料,其中既含有脂肪酸,又含有脂肪酸甘油酯。反應(yīng)一般在甲醇的回流溫度下進(jìn)行,也可在加壓反應(yīng)器中進(jìn)行,反應(yīng)過程中生成的甲酯很容易與水和硫酸分離,但由于不能使三脂肪酸甘油酯同時轉(zhuǎn)化,因此采用酸化油作為原料生產(chǎn)生物柴油時,一般還要繼續(xù)進(jìn)行酯交換反應(yīng)。
酯交換法是采用動植物油脂與醇(特別是甲醇)在無催化劑或在酸催化劑、堿催化劑或酶存在下進(jìn)行酯交換反應(yīng),生產(chǎn)脂肪酸甲酯和甘油,其中堿催化最為普遍。生物柴油行業(yè)技術(shù)分析,堿催化的主要缺點(diǎn)之一是它對反應(yīng)物的純度要求較高,易受水分和游離脂肪酸的影響,所以,必須提前進(jìn)行植物油預(yù)處理、催化劑干燥和甲醇脫水,這就限制了廢油的使用,因為廢餐飲油中游離脂肪酸含量往往超過2%。
直至今日,生物柴油市場內(nèi)仍存在原料的收集制度、價格形成機(jī)制不健全,配套扶持政策、市場銷售網(wǎng)絡(luò)建設(shè)不到位等問題等待解決。生物柴油行業(yè)技術(shù)分析,生物柴油市場若想有所突破,只有向規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化方向發(fā)展,同時政府應(yīng)大力鼓勵、支持生物柴油在研究、生產(chǎn)和應(yīng)用方面的投入,以提高生物柴油在價格上的競爭優(yōu)勢,才能實(shí)現(xiàn)我國生物柴油行業(yè)的飛速發(fā)展。
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