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1、生物柴油的研究现状及发展趋势综述摘要 生物柴油的研究现状及发展趋势；生物柴油的优势、理化特性及制备方法，以及现阶段存在的问题；一些新鲜前沿的科学研究；制约我国生物柴油发的因素及对策；分析了我国生物柴油的发展现状及生物柴油产业对我国石油安全、国民经济建设、农业产业结构调整、环境保护等意义。关键词 生物柴油 特点 因素Review ofresearch situations and development trend ofBiodieselAbstract Reviewing of research situations and development trend of biodiesel;Int
2、roducing the advantages of biodiesel, physical and chemical properties,and the preparation methods, as well as the existing problems atpresent stage;Introducing some new frontier scientific research;The factors restricting the development of bio diesel and its countermeasures; The development situat
3、ions of biodiesel and the development of biodiesel industryin China were analyzed.The significance relating to 石油安全、国民经济建设、农业产业结构调整、环境保护等意义。petroleum security,national economy construction, agricultural industry structure adjustment, environmentprotection and so on. Key words biodiesel features fact
4、ors引言 化石能源是目前全球消耗的主要能源。但随着人类的不断开采，化石能源的枯竭是不可避免的。本世纪，大部分化石能源将被开采殆尽。另一方面，由于化石能源的使用过程中会产生大量温室气体与有害气体，威胁全球生态。因此，开发更清洁的可再生能源是今后能源发展的方向。柴油广泛用于大型车辆、舰船、发电机等。主要用作柴油机的液体燃料。由于高速柴油机（汽车用）比汽油机省油，柴油需求量增长速度大于汽油。柴油具有低能耗、低污染的环保特性。一些小型汽车甚至高性能汽车也改用柴油。生物柴油是以生物质资源为原料加工而成的一种液态燃料。大量研究表明，生物柴油是最重要的清洁燃料之一，是最有发展前景的柴油替代燃料。生物柴油简
5、介：生物柴油是利用动植物油脂等生产的用以替代柴油的新型清洁燃料，为长链脂肪酸同甲醇或乙醇所形成的酯类化合物。主要成分为软脂酸、硬脂酸、油酸等， 分子量由油脂的800950降低至300左右，可代替0# 柴油在汽车及各类柴油动力机械内使用。生物柴油的制备原理：酯交换反应酯化法裂解法乳化柴油 生物柴油的制备方法：物理法通过机械作用，将动植物油脂与石化 柴油按比例混合，得到生物柴油。根据混合方式的不同，又分为直接使用法、稀释混合法和微乳化法三种； 化学法包括高温裂解法和酸/碱催化法。高温裂解法是在无空气或无氧的环境下，通过加热或催化剂辅助加热使底物分子分解为多种较小的分子。酸/碱催化法是 采用酸(如
6、H2SO4、HCL 等)、碱(如 NAOH、CH3ONa 等)催化三酰甘油与低碳醇反应生成低碳醇的脂肪酸酯(生物柴油主要成分)的过程；生物法利用脂肪酶的酯化和转酯反应活性，催化油脂和醇反应生成生物柴油。与前两者相比，生物法具有原料选择性低、反应条件温和、醇用量少、无污染物排放、副产物甘油较易分离等优点。目前，天然的脂肪酶作为催化剂来生产生物柴油存在着一定的局限性。主要是：（a)脂肪酶对低链醇的转化率较低，致使脂肪酶用量过大、反应周期过长； （b)短链醇特别是甲醇对脂肪酶有一定的毒性，酶的使用寿命缩短，生产成本过高。 生物柴油的主要优点：(1)具有优良的环保特性：生物柴油和石化柴油相比含硫量低，
7、使用后可使二氧化硫和硫化物排放大大减少。权威数据显示，二氧化硫和硫化物的排放量可降低约30%。生物柴油不含对环境造成污染的芳香族化合物，燃烧尾气对人体的损害低于石化柴油，同时具有良好的生物降解特性。与石化柴油相比，柴油车尾气中有毒有机物排放量仅为10%,颗粒物为20%，二氧化碳和一氧化碳的排放量仅为10%，排放尾气指标可达到欧洲号和号排放标准。(2)低温启动性能：与石化柴油相比，生物柴油具有良好的发动机低温启动性能，冷滤点达到-20。(3)生物柴油的润滑性能比柴油好：可以降低发动机供油系统和缸套的摩擦损失，增加发动机的使用寿命，从而间接降低发动机的成本。(4)具有良好的安全性能：生物柴油的闪点
8、高于石化柴油，它不属于危险燃料，在运输、储存、使用等方面的优点明显。(5)具有优良的燃烧性能：生物柴油的十六烷值比柴油高，因此燃料在使用时具有更好的燃烧抗暴性能，因此可以采用更高压缩比的发动机以提高其热效率。虽然生物柴油的热值比柴油低，但由于生物柴油中所含的氧元素能促进燃料的燃烧，可以提高发动机的热效率，这对功率的损失会有一定的弥补作用。(6)具有可再生性：生物柴油是一种可再生能源，其资源不会像石油、煤炭那样会枯竭。(7)具有经济性：使用生物柴油的系统投资少，原用柴油的引擎、加油设备、储存设备和保养设备无需改动。(8)可调和性：生物柴油可按一定的比例与石化柴油配合使用，可降低油耗，提高动力，降
9、低尾气污染。（9）可降解性：生物柴油具有良好的生物降解性，在环境中容易被微生物分解利用。 表 1 生物柴油与 0# 柴油的性能比较项目名称单位 生物柴油0#柴油十六烷值 大于49 45 排放 碳氢化物、微粒子、少量 、 有黑 烟 闪点10560 密度（20） 0.88 0.815 低位热值 37.5 44.95 元素组成 C、H、O C、H 分子量 300左右190-220生物柴油的分类：第一代生物柴油第一代生物柴油主要是脂肪酸低碳醇酯，以甲酯为主。与石化柴油相比，主要优点是：良好的燃烧性能；硫含量低；闪点高，使用比较安全；原料可再生等。但使用过程中也暴露出一定的问题：饱和度高的甲酯，在寒冷的
10、季节容易析出并堵塞输送管道；饱和度低的棉籽油、菜籽油甲酯，容易氧化变质，不易储存。第二代生物柴油以深度加氢生成脂肪烃为核心的油脂加工技术开辟生产烃类液体燃料的新工艺，即第二代生物燃料技术。第二代生物柴油主要成分是液态脂肪烃，在结构和性能方面更接近石化柴油，加工和使用都比甲酯类燃料方便，原料不仅可用菜籽油、棉籽油，还可使用棕榈油、大豆油、动物脂肪等。因此，受到了石油炼制企业的欢迎。生物柴油的发展现状：印度：In 2003, Indias Planning Commission recommended a national mission on biofuel, a two-phase proje
11、ct for wide-spread cultivation of jatropha on wasteland across much of India. The first phase of the mission aims for 500,000 hectares of jatropha grown on government land across the country. The biodiesel would be produced primarily by panchayats local governing bodies at the village level, coordin
12、ated at the national level by a consortium of government departments. Should the first phase go according to plan, Indias central government would embark on the second phase of the mission planting a total of 12 million hectares of the plant and privatizing the production of jatropha biodiesel.Altho
13、ugh it seems likely to go ahead eventually, various ministerial meetings that might have given the national mission on biofuel the seal of approval have been postponed in favour of higher-priority issues. Despite this, several states have enthusiastically hopped aboard the jatropha express, providin
14、g free plants to small-scale farmers, encouraging private investment in jatropha plantations and setting up biodiesel processing plants. The Ministry of Rural Development, which is set to coordinate the national mission on biofuel when it is approved, estimates that there are already between 500,000
15、 and 600,000 hectares of jatropha growing across the country.And India is not alone in its hopes for the shrub. In February 2007 China, which claims to have 2 million hectares of jatropha already under cultivation, announced plans to plant an additional 11 million hectares across its southern states by 2010. Neighbouring Myanmar (Burma) has plans to plant several million hectares; and the Philippines, as well as several African countries, have initiated large-scale plantations of their own. India looks for
