地沟油及动植物油脂加工生物柴油可研报告讲解

地沟油加工生物柴油

技

术

可

行

性

报

告

一、什么是生物柴油？

顾名思义，所谓生物柴油就是以生物质为资源的一种柴油，具体地说，它以动物、植物油脂等天然原料为基础与有关化工原料复合加工而成的新型能源。颜色与柴油一样清亮透明。生物柴油含碳量18与柴油（16－18）基本一致，在酯化后，分子量约280左右，与柴油220接近，根据相似相溶的原理，它与柴油相溶性极佳。

二、生物柴油原料来源

主要来源是植物油脂和动物油脂

1．植物油脂

植物油脂占油脂总量的70%，是生物柴油最为主要的原料油。植物油脂又可以分为草本植物油和木本植物油。

草本植物油脂以油料作物油为主，从“九五”期间开始，我国油料作物生产得到快速发展，油籽年总产从1996年的4144.5万吨增加到4775.0万吨（未含芝麻等小油料），平均年增长率为3.5%左右。大豆、油菜、花生三大作物是油料总产增长的主要来源，其中大豆平均占油籽总产的32.74%，油菜占21.69%，花生占25.79%。我国油料年均种植面积达到约3.7亿亩，仅次于禾谷类粮食作物的种植面积。这是生物柴油基本来源。另外，我们还拟采用国外进口椰子油和棕榈油。

关于文光果油文光果在我国主要适宜生长在黄河以北地区。文光果油作为一种植物油脂是加工生物柴油的优质原料。

2．动物油脂

动物油脂主要是指牛脂、羊脂、猪脂、黄油，其产量占油脂总量的30%，是仅次于大豆油的第二大重要油脂资源。

3．废弃食用油脂

废弃食用油脂即餐饮饭店和食品加工企业在生产、经营过程中产生的不能再食用的动、植物油脂。据有关资料统计，目前我国每年产生的废弃食用油脂达食用油脂总量的8%以上，在100万吨左右。北京市泔水油、地沟油源大约有五六万个。麦当劳、肯德基等快餐店的剩油，烤鸭烧鸡产生的废油，剩饭残渣泔水油，餐饮企业下水道中隔油池里撇出来的地沟油等，全年合计大约几十万吨左右。

三、生物柴油生物柴油指标（参照国标柴油），主要技术指标如下：

序号指标名称单位指标值特级

1 色度号≤1

2 硫含量%(m/m) ≤0.05

3 酸值MgKOH/10 ≤45

5 凝点≤0，－5

6 闪点（闭口）℃≤70

7 10％蒸余物残碳％（m/m）≤0.5

8 铜片腐蚀级≤1

9 水分%(m/m) 痕迹

10 机械杂质无

11 十六烷值≥45

四、生物柴油的优点

1、柴油的关键指标十六烷值较高，大于45（石化柴油为45），抗爆性能优于石化柴油。

2、生物柴油含氧量高于石化柴油，可达11％，在燃烧过程中所需的氧气量较石化柴油少，燃烧、点火性能优于石化柴油。

3、系可再生能源，资源广泛、应用广泛，除了供公交车、卡车等柴油机的替代燃料外，又可做海洋运输、水域动力设备、地底矿业设备、燃料发电厂等非道路用柴油机之替代燃料。

4、无毒性，不含芳香簇烃类成份而不具致癌性，并不含硫、铅、卤等有害物质。

5、绿色环保，而且生化分解性良好。黑烟、碳氢化物、微粒子以及CO2、CO（一氧化碳）排放量少。

6、保护动力，生物柴油具有较高的运动粘度，在不影响燃油雾化的情况下，更容易在气缸内壁形成一层油膜，从而提高运动机件的润滑性，降低机件磨损。

7、通用性好无须改动柴油机，可直接添加使用，同时无需另添设加油设备、储运设备及人员的特殊技术训练（通常的其它替代燃料均须修改引擎才能使用）。

8、安全可靠，生物柴油的闪点较石化柴油高，有利于安全储运和使用。

9、节能降耗，其本身即为燃料，又可作为添加剂促进燃烧效果，从而具有双重功能，以一定比例与石化柴油混合使用可以降低油耗、提高动力性，并降低排放污染率。

10、气候适应性好，由于不含石蜡，低温流动性佳，适用区域广泛。

11、生物柴油还可做化工产品的原料，其售价更高，经济效益会更好。

五、开发生物柴油势在必行

首先，开发生物柴油具有节约石油资源意义

石油作为不可再生的资源已日益枯竭。资源形势十分严峻。因此，生物柴油作为一种高热值的石油能源的替代燃料具有独特的应用意义。发达国家几乎都已经开始规模生产生物柴油。美国能源部门在可再生能源发展战略中已把发展生物柴油提高到战略高度对待，成立了OFD即燃料办公室负责此技术，国家能源署则要求到2010年，美国生物柴油年产量要达到1200万吨。为推广该技术，宣布生产该油税收全免。德国在生物柴油方面走在了全世界的全面，并通过政策鼓励农民大量增加菜籽油的种植，规定每公顷可得到1000马克的补贴；对制造生物柴油给予免税；在全国设立了900多家生物柴油加油站，并大量应用于奔驰、大众、奥迪轿车上。生物柴油虽然不能取代石油的地位，但是作为一种新型燃料可以起到不可替代的补充作用。

其次，开发生物柴油具有显著的环保意义

生物柴油由于不含二氧化硫、铅、卤等有害物；产生的氮氧化物较少；而排出的一氧化碳、二氧化碳比普通柴油大大减少，从而降低了燃油对环境的污染。这种生物柴油属于新型绿色环保燃料。

第三、生物柴油对提高农民的收益具有现实意义

这种众所周知，生物柴油的基本原料就是农业的产出物，从而可以大大刺激农民生产的积极性。

第四、发展生物柴油对于增强国家战略安全具有重要意义

石油与人类的生活息息相关，可以说，没有石油就没有现代社会。一个国家只要2天不供应石油，社会就会发生巨大的震荡。由于石油已日益枯竭，“生物柴油”作为一种可再生能源，是石油不可替代的新能源，开辟了另一个燃油供应渠道，其资源可以永久的再生，其油品可永久地生产。是保障国家的能源供应的一个有力措施。这对能源需求巨大的国家来说具有关乎国家安全的重要性。

总之，发展生物柴油具有十分重要的战略意义和现实意义。

六、生物柴油工艺路线

从以上流程图可以演示为以下具体操作工艺

第一步，将油脂预热使之能够充分流动；

第二步，将预热的油脂及甲醇、催化剂投入酯交换、酯化反应釡反应数小时使其醇解、酯化；第三步，投添加剂升温换热，使其温度达到200－300℃左右；

第四步，将生物柴油汽化分离、分馏，轻组分经冷却器收集为生物柴油，重组分收集后加工为生物重油。

第五步，脱臭处理。

第六步，在收集的生物柴油中添加各种添加剂进行调制，使之调制为合格生物柴油。

七、技术创新

一是首创液态、气态两相催裂化新技术―――生物柴油收率大提高

迄今为止，生物柴油的生产技术几乎毫无例外的都是采用单一的液体催化。由于生物柴油生产是一种可逆反应以及原料中部分中性油、不酯化物的存在导致柴油的收率降低。两相催化就是在液态催化的同时再进行气相裂化，在特定固态催化剂的裂化作用下原未能催化、酯化的部分得到裂解，即较大的分子裂化为较小分子，接近于柴油的分子量，这无形中提高了柴油的收率。这项新工艺属于我方首创技术，已申请国家专利。

二是首创新型高效复合催化剂―――催化效率上有新改进现行的

工艺普遍使用的催化剂，不仅对设备腐蚀大而且效率较低；新型复合催化剂克服了单一催化反应不充足的问题，使醇解和酯化反应更加充分，提高收率10%左右。

三是首创抑制可逆反应新工艺―――催化剂提纯上有新突破生物柴

油的加工是一种可逆反应，尤其是酸值高的废油酯化过程中会不断生成水份，水份的存在等于在不断的稀释催化剂，降低催化剂的活性，从而直接影响酯化效果，至今许多技术人并未认识这一点，或者未能圆满解决。本中心采用连续自动纯化措施，在生产过程中不断自动分离新生成的水份，有力克服了不利的可逆反应，最大限度的保持反应朝着正反应方向发展，使未反应物降低到最小程度，大大提高了催化效率和得率。

四是首创高效细乳反应新方法―――酯化更完全由于酯化反应是分子

级的反应，必须让每一种物料的克分子对等充分反应，但由于反应时原料之间溶解度差，且其中一个原料汽化温度低于反应温度，导致物料之间的结合更差，尽管增加低沸点原料的用量以及延长反应时间都无法使各种物料充分反应。我们采用添加乳化材料促使物料最充分的结合反应，极大的提高了反应速率和效率。

五是首创对流反应新方法―――设备容量大投入少传统酯化工艺必须