生物柴油ppt

3.3未来发展 未来发展
• 未来可能利用藻类(如海藻 未来可能利用藻类 如海藻) 生产生质柴 如海藻 以增加生质能源效率， 油，以增加生质能源效率，和减轻生质能 源可能对农产品价格的影响。 源可能对农产品价格的影响。但除了技术 上还需突破外， 上还需突破外，由于生产的藻类很可能是 基因改造品种， 基因改造品种，因此预防这些藻类混入生 态系统也是个课题。 态系统也是个课题。
一般分子式
2.生物柴油的生产 生物柴油的生产
• 2.1生物柴油的生产原料 生物柴油的生产原料 ① 生产生物柴油的材料来源较广泛 主要来自于人生产生活说产生的副杂 物主要有：大豆、玉米、动物脂肪、 物主要有：大豆、玉米、动物脂肪、油菜 棕榈油、地沟油、棉花子、桐油树、 籽、棕榈油、地沟油、棉花子、桐油树、 蓖麻籽、痳疯树的果实等。 蓖麻籽、痳疯树的果实等。
2.4.3酯交换反应 酯交换反应
• 经预处理的油脂与甲醇一起，加入少量 经预处理的油脂与甲醇一起， NaOH做催化剂，在一定温度与常压下进行 做催化剂， 做催化剂 酯交换反应，即能生成甲酯， 酯交换反应，即能生成甲酯，采用二步反 应，通过一个特殊设计的分离器连续地除 去初反应中生成的甘油， 去初反应中生成的甘油，使酯交换反应继 续进行。 续进行。
②不同国家使用的材料有所差异
美国 大豆 巴西 蓖麻籽
日本 煎炸油
中国 地沟油
2.2生物柴油的生产机理 生物柴油的生产机理
• 从原理上说， 从原理上说，未经加工的植物油只能在柴 油发动机里短期直接使用。 油发动机里短期直接使用。这是由于植物 油含有饱和度不同的物质而会使柴油发动 机上的润滑油发生聚合。 机上的润滑油发生聚合。而且植物油和柴 油分子结构不同，这也可能造成雾化不良、 油分子结构不同，这也可能造成雾化不良、 燃烧不完全、喷嘴堵塞等问题。 燃烧不完全、喷嘴堵塞等问题。而生物柴 油能够完全避免这一点。 油能够完全避免这一点。
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2.4生产工艺流程 生产工艺流程
1. 2. 3. 4. 5. 6. 物理精炼 甲醇预酯化 酯交换反应 重力沉淀、水洗与分层 甘油的分离与粗制甲酯的获得 水份的脱出、甲醇的释出、催化剂的脱出 与精制生物柴油的获得
2.4.1物理精炼 物理精炼
首先将油脂水化或磷酸处理，除去其中的磷脂， 首先将油脂水化或磷酸处理，除去其中的磷脂， 胶质等物质。 胶质等物质。 再将油脂预热、脱水、脱气进入脱酸塔， 再将油脂预热、脱水、脱气进入脱酸塔，维持 残压，通入过量蒸汽，在蒸汽温度下， 残压，通入过量蒸汽，在蒸汽温度下，游离酸与 蒸汽共同蒸出，经冷凝析出， 蒸汽共同蒸出，经冷凝析出，除去游离脂肪酸以 外的净损失，油脂中的游离酸可降到极低量， 外的净损失，油脂中的游离酸可降到极低量，色 素也能被分解，使颜色变浅。 素也能被分解，使颜色变浅。 各种废动植物油在自主研发的催化剂作用下， 各种废动植物油在自主研发的催化剂作用下，采 用酯化、 用酯化、醇解同时反应工艺生成粗脂肪酸甲酯
2.4.2甲醇预酯化 甲醇预酯化
首先将油脂水化脱胶， 首先将油脂水化脱胶，用离心机除去磷脂 和胶等水化时形成的絮状物， 和胶等水化时形成的絮状物，然后将油脂 脱水。 脱水。 原料油脂加入过量甲醇， 原料油脂加入过量甲醇，在酸性催化剂存 在下，进行预酯化，使游离酸转变成甲酯。 在下，进行预酯化，使游离酸转变成甲酯。 蒸出甲醇水，经分馏后， 蒸出甲醇水，经分馏后，无游离酸的分出 C12-16棕榈酸甲酯和 棕榈酸甲酯和C18油酸甲酯。 油酸甲酯。 棕榈酸甲酯和 油酸甲酯
2.4.4工艺流程简图 工艺流程简图
原料 脱水、脱臭↓净化 反应釜 加醇+催化剂↓70℃ ↓搅拌反应1小时 ↓沉淀分离排杂 ↓→回收醇 →过滤→成品
3.发展现状 发展现状
• 3.1存在问题 存在问题 虽然生物柴油的开发作为一种替代能源被业界看好， 虽然生物柴油的开发作为一种替代能源被业界看好， 但是却鲜有生产商业化的例子。这主要来自植物油的成本。 但是却鲜有生产商业化的例子。这主要来自植物油的成本。 植物油的采购、运输、 植物油的采购、运输、储存以及提取占了生物柴油生产的 大部分成本。 大部分成本。 生物柴油也存在一些技术限制。 生物柴油也存在一些技术限制。由于它比普通柴油粘 度高，因此在低温下会降低可用性。如同鸡汤、 度高，因此在低温下会降低可用性。如同鸡汤、红烧肉放 到冰箱冷藏，油脂会凝结成白色黏稠状，学术上的名词就 到冰箱冷藏，油脂会凝结成白色黏稠状， 叫做“云化(cloud)”，凝结的温度则叫做“云点 叫做“云化 ” 凝结的温度则叫做“云点(cloud point)”。石油基柴油的云点大约在摄氏零下 度，而 ” 石油基柴油的云点大约在摄氏零下15度 100%生质柴油 生质柴油B100在摄氏零度时便会开始云化，低温时 在摄氏零度时便会开始云化， 生质柴油 在摄氏零度时便会开始云化 很容易堵塞汽车油路。 很容易堵塞汽车油路。
3.2环保争议 环保争议
• 生物柴油的大量使用会让许多原本生产食品 的农地改种植经济作物，很可能造ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ粮价上涨， 的农地改种植经济作物，很可能造成粮价上涨， 威胁贫穷人口：而开垦新的农地则会破坏生态， 威胁贫穷人口：而开垦新的农地则会破坏生态， 而一些研究显示， 而一些研究显示，开垦新农地所制造的二氧化碳 可以提供这块农地上的作物吸收数十年， 可以提供这块农地上的作物吸收数十年，换句话 说就是在环保上不值得。 说就是在环保上不值得。 • 可能避免负面效应的方法是采用痳疯树提供 油脂（痳疯树生产的油脂有毒、不可食用）， ），痳 油脂（痳疯树生产的油脂有毒、不可食用），痳 疯树不但产油效率佳， 疯树不但产油效率佳，而且可以在贫瘠缺水的环 境生存， 境生存，换句话说就是可以利用无法种植作物的 土地。 土地。
.......... .......... ↓.......... .......... .......... .......... ......... R 1 ( R 2 , R 3 ) COOM e [ R 1 ( R 2 , R 3 ) COOE t ] .......... 2 CH
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.......... . + .......... .......... .......... ( OH ) CH ( OH ) R 3 COOCH
生物柴油的生产机理及研究现状
1.什么是生物柴油？
• 生物柴油（Biodiesel） 生物柴油（ ） • 又称为生质柴油，是用未加工过的或者使 又称为生质柴油， 用过的植物油以及动物脂肪通过不同的化 学反应制备出来的一种被认为是环保的生 质燃料。 质燃料。这种生物燃料可以像柴油一样使 用。 • 本质 由植物油和脂肪中占主要成分的甘 本质：由植物油和脂肪中占主要成分的甘 油三酯与醇（一般是甲醇） 油三酯与醇（一般是甲醇）在催化剂存在 下反应生成的脂肪酸酯 脂肪酸酯。 下反应生成的脂肪酸酯
2.3生产方法 生产方法
1.酯交换反应 酯交换反应 2.氢化裂解 氢化裂解 3.不使用催化剂的超临界方法 不使用催化剂的超临界方法 4.e-柴油 柴油 5.高温分解 高温分解 6.微乳状液等方法 微乳状液等方法
酯交换反应
定义： 定义： 将植物油和甲醇或乙醇混合，生成脂肪酸酯， 将植物油和甲醇或乙醇混合，生成脂肪酸酯， 即生物柴油。 即生物柴油。 催化剂：酸或者碱（催化效率较高 98%以上，而且 催化剂：酸或者碱（ 以上， 以上 常压反应，没有中间步骤，对设备的要求也低， 常压反应，没有中间步骤，对设备的要求也低， 因此一般是采用碱催化反应 ） 一般反应式： 一般反应式： (催化剂 ) R 1 COOCH 2 + R 2 COOCH 2 + 3 M e OH