生物柴油生产工艺 PPT
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生物柴油生产工艺 PPT
高压醇解工艺 中国石化开发 在石家庄建立2000吨/年中试装置 多种原料——菜籽油、棉籽油、棕榈油、垃圾油等
中国石化高压醇解工艺
技术特色
采用甲醇超临界（亚临界）反应，不采用催化剂，使脂肪酸甲酯化与甘 油三酸酯的酯交换反应同时进行
从减压蒸馏塔塔底排出非皂化物等，代替原料预处理中的脱除杂质、脱 色、脱臭等工序
99液碱催化酯交换反应可在5分钟内完成常规方法需1小时以上据不完全统计国内已开发并进行较长周期运转的工艺清华大学在湖南益阳建成了2万吨年装置北京化工大学在上海秦皇岛分别建立了一套1万吨年装置主要是利用垃圾油和榨油厂下脚料为原料多种原料菜籽油棉籽油棕榈油垃圾油等国内生物柴油生产技术的新进展采用甲醇超临界亚临界反应不采用催化剂使脂肪酸甲酯化与甘油三酸酯的酯交换反应同时进行从减压蒸馏塔塔底排出非皂化物等代替原料预处理中的脱除杂质脱色脱臭等工序在线再生技术保障装置长周期运转中国石化高压醇解工艺高压醇解工艺优点高压醇解工艺碱催化工艺原料直接采用不同质量油脂需要精致废水洗涤阶段产生回收循环利用各阶段均产生需处理废渣废油仅甲醇蒸馏釜产生重油可作为燃料原料精制生产单元产生经济环保藻类生物柴油工艺技术微藻制油的原理是利用微藻光合作用将化工生产过程中产生的二氧化碳转化为微藻自身的生物质从而固定了碳元素再通过诱导反应使微藻自身的碳物质转化为油脂然后利用物理或化学方法把微藻细胞内的油脂转化到细胞外再进行提炼加工从而生产出生物柴油
4. 发展趋势
生产工艺创新：第一代生物柴油原料成本高
原料多元化：充分开发、利用可能原料，培育开发新能源
作物，降低生产成本
副产品-甘油利用开发
碳酸甘油 甘油
缩水甘油
发酵 发酵 TEMPO 催化氧化
催化氧化 选择酯化
中国石化高压醇解工艺
技术特色
采用甲醇超临界（亚临界）反应，不采用催化剂，使脂肪酸甲酯化与甘 油三酸酯的酯交换反应同时进行
从减压蒸馏塔塔底排出非皂化物等，代替原料预处理中的脱除杂质、脱 色、脱臭等工序
99液碱催化酯交换反应可在5分钟内完成常规方法需1小时以上据不完全统计国内已开发并进行较长周期运转的工艺清华大学在湖南益阳建成了2万吨年装置北京化工大学在上海秦皇岛分别建立了一套1万吨年装置主要是利用垃圾油和榨油厂下脚料为原料多种原料菜籽油棉籽油棕榈油垃圾油等国内生物柴油生产技术的新进展采用甲醇超临界亚临界反应不采用催化剂使脂肪酸甲酯化与甘油三酸酯的酯交换反应同时进行从减压蒸馏塔塔底排出非皂化物等代替原料预处理中的脱除杂质脱色脱臭等工序在线再生技术保障装置长周期运转中国石化高压醇解工艺高压醇解工艺优点高压醇解工艺碱催化工艺原料直接采用不同质量油脂需要精致废水洗涤阶段产生回收循环利用各阶段均产生需处理废渣废油仅甲醇蒸馏釜产生重油可作为燃料原料精制生产单元产生经济环保藻类生物柴油工艺技术微藻制油的原理是利用微藻光合作用将化工生产过程中产生的二氧化碳转化为微藻自身的生物质从而固定了碳元素再通过诱导反应使微藻自身的碳物质转化为油脂然后利用物理或化学方法把微藻细胞内的油脂转化到细胞外再进行提炼加工从而生产出生物柴油
4. 发展趋势
生产工艺创新：第一代生物柴油原料成本高
原料多元化：充分开发、利用可能原料，培育开发新能源
作物，降低生产成本
副产品-甘油利用开发
碳酸甘油 甘油
缩水甘油
发酵 发酵 TEMPO 催化氧化
催化氧化 选择酯化
《生物柴油》课件
《生物柴油》PPT课件
生物柴油是一种可再生能源，通过将植物油或动物油转化为燃料来替代传统 柴油。本课件将介绍生物柴油的定义、生产、应用、前景以及其对环境的影 响和挑战。
介绍生物柴油
1 定义生物柴油
生物柴油是一种以植物油或动物油为原料制成的燃料，可用于替代传统柴油。
2 生物柴油与传统柴油的区别
生物柴油由可再生资源制成，更环保，减少了温室气体排放。
生物柴油的前景
1
生物柴油的发展趋势
生物柴油的发展趋势是不断提高生产技术、扩大生产规模以及开发新的原料资源。
2
生物柴油的未来发展方向
未来的发展方向包括提高生物柴油的质量和稳定性，以及研究更高效的生产方法。
3
生物柴油的影响和挑战
生物柴油的广泛应用可以减少对传统石油资源的依赖，但也面临国际市场波动和 成本竞争等挑战。
3 生物柴油的优点和局限性
生物柴油具有环保、可再生、替代传统柴油等优点，但也存在成本高、储存稳定性差等 局限性。
生物柴油的生产
生物柴油的生产原理
生物柴油的生产原理是通过酯化反应将植物油或动物油转化为酯类化合物。
生物柴油的生产方法
常用的生物柴油生产方法有碱催化法、酸催化法和酶催化法。
生物柴油生产工艺流程介绍
总结
生物柴油的意义
生物柴油的使用可以减少对传统石油资源的依赖，促进可持续能源的发展。
生物柴油的优缺点
生物柴油具有环保、可再生的优点，但也存在成本高、储存稳定性差等局限性。
生物柴油的前景展望
生物柴油未来将继续发展，通过技术创新和规模扩大进一步推动可持续能源的应用。
生物柴油的生产工艺流程包括原料处理、酯化反应、中和和洗涤等步骤。
生物柴油的应用
生物柴油是一种可再生能源，通过将植物油或动物油转化为燃料来替代传统 柴油。本课件将介绍生物柴油的定义、生产、应用、前景以及其对环境的影 响和挑战。
介绍生物柴油
1 定义生物柴油
生物柴油是一种以植物油或动物油为原料制成的燃料，可用于替代传统柴油。
2 生物柴油与传统柴油的区别
生物柴油由可再生资源制成，更环保，减少了温室气体排放。
生物柴油的前景
1
生物柴油的发展趋势
生物柴油的发展趋势是不断提高生产技术、扩大生产规模以及开发新的原料资源。
2
生物柴油的未来发展方向
未来的发展方向包括提高生物柴油的质量和稳定性，以及研究更高效的生产方法。
3
生物柴油的影响和挑战
生物柴油的广泛应用可以减少对传统石油资源的依赖，但也面临国际市场波动和 成本竞争等挑战。
3 生物柴油的优点和局限性
生物柴油具有环保、可再生、替代传统柴油等优点，但也存在成本高、储存稳定性差等 局限性。
生物柴油的生产
生物柴油的生产原理
生物柴油的生产原理是通过酯化反应将植物油或动物油转化为酯类化合物。
生物柴油的生产方法
常用的生物柴油生产方法有碱催化法、酸催化法和酶催化法。
生物柴油生产工艺流程介绍
总结
生物柴油的意义
生物柴油的使用可以减少对传统石油资源的依赖，促进可持续能源的发展。
生物柴油的优缺点
生物柴油具有环保、可再生的优点，但也存在成本高、储存稳定性差等局限性。
生物柴油的前景展望
生物柴油未来将继续发展，通过技术创新和规模扩大进一步推动可持续能源的应用。
生物柴油的生产工艺流程包括原料处理、酯化反应、中和和洗涤等步骤。
生物柴油的应用
生物酶法制备生物柴油
二、液体脂肪酶法
在油水界面上脂肪酶催化反应速率较快
界面活化效应：即在油水界面催化反应速率较快 的原因。一般而言,脂肪酶活性位点为一个盖子所 罩住,所谓界面活化是指此盖子的打开使催化活性 位点暴露出来。
二、液体脂肪酶法
液体脂肪酶通过催化双相(油相/水相)体系界面的 转酯/酯化反应而制备生物柴油。 优点：
生物柴油制备方法
生物柴油制备方法 物理法
化学法 高温热裂解法 直接使用法 酯交换法 混合法 超临界法 微乳液法 固定化酶法 全细胞法 液体酶法
生物酶法
酸/碱催化法
一、固定化脂肪酶法
利用固定化脂肪酶催化制备生物柴油是非水 酶学理论应用于实践的典型实例,也正因为如 此,固定化脂肪酶催化制备生物柴油具备非水 介质中酶催化的优势：
1、可防止冻干的酶粉在反应过程中发生聚集 从而增大酶与底物的接触面积; 2、产物容易纯化;
一、固定化脂肪酶法
3、有利于酶的回收和连续化生产;
4、酶的热稳定性及对甲醇等短链醇的耐受性 显著提高; 5、利用溶剂工程可提高酶与底物油脂、甲醇 的接触频率,从而提高反应速率。
影响因素
不同的固定化形式、反应介质体系、酰基受体 及添加策略均会对酶活力、酶对甲醇的耐受性 等有着显著的影响 (1)不同的固定化形式。脂肪酶采用不同的固 定化形式对酶活力、酶对甲醇的耐受性等有着 显著的影响。
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(2)不同的反应介质体系。不同的反应介质体系 对于固定化脂肪酶催化制备生物柴油的得率有 着显著的影响。
影响因素
(3)不同的酰基受体及添加策略。大量的研 究表明,甲醇、乙醇等短链醇因剥夺脂肪酶 的必需水而破坏维持蛋白功能构象的氢键 体系,从而使酶活性降低或失去活性。
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。
生物柴油生产工艺
是目前世界上销售最多的技术
新开发的IFP生物柴油生产工艺
——固体碱为催化剂
第一套工业示范装置建在法国Sete的Diester Industrie公司 瑞典、美国和西班牙也分别采用该工艺正在建设 5-17万吨/年的生物 柴油生产装置，预计在2007年一、二季度投产
新开发的BIOX 生物柴油生产工艺
—— 只需一段、甘油浓度高、回收简单
—— 每加仑生物柴油加工成本降低10美分
2.膜反应器工艺
采用膜反应器生产生物柴油
可以简化水洗等后处理过程，达到降低成本、投 资和保护环境等目的
膜反应器示意图如下图所示
其中：TG-Triglyceride，DG-Diglyceride，MG-Monoglyceride FAME- Fatty acid alkyl esters
生物柴油生产工艺
目 Contents 录
02
01
生物柴油性质及用途
生物柴油产业的原料来源
03
04
生物柴油生产工艺
发展趋势
生物柴油
油脂通过醇解反应生产的柴油燃料
R1 R2 R3
+
CH2 OOC CH OOC CH2 OOC
CH3 OOC 3CH3OH CH3 OOC CH3 OOC
R1 R2 R3
常规方法需1小时以上
国内生物柴油生产技术的新进展
据不完全统计，国内已开发并进行较长周期运转的工艺
酶催化工艺
清华大学
在湖南益阳建成了2万吨/年装置
北京化工大学 在上海、秦皇岛分别建立了一套1万吨/年装置 主要是利用垃圾油和榨油厂下脚料为原料
地沟油制备生物柴油
• 实验工艺流程如图所示 ：
工艺说明：取上述进行预酯化反应的地沟油 和甲醇,在一定温度下反应。反应完毕后,在 分液漏斗中沉降4 h ,可以得到上层的粗生物 柴油和下层的粗甘油。将上层生物柴油蒸 馏多余甲醇后,加入白土脱色,即得到精制生 物柴油
• 通过极差分析，对地沟油酯化制备生物柴 油的酸值影响次序分别为:甲醇用量> 反应 温度> 反应时间> 浓硫酸用量
地沟油制备生物柴油
• 近年来, 随着石油资源的大量消耗、储量的 日益减少以及全球环境的剧烈恶化, 能源危 机和环境污染已成为全世界普遍存在的两 个重要话题
• 为解决柴油机的尾气污染问题及日益恶化 的环境压力, 人们一直在进行有关代用燃料 的研究工作。生物柴油就是近年来在国际 上引起人们特别关注的一个绿色油品。所 谓生物柴油就是利用动植物油脂作为原料, 经脂交换反应成为可供内燃机使用的一种 可再生能源, 是优质的石化柴油代用品
• 地沟油制取生物柴油优点： • （1）利用地沟油, 通过酯交换反应可以制 得性质良好的生物柴油, 所制得产品基本符 合国外现有的生物柴油质量标准, 而且与矿 物柴油性质接近。 • （2）地沟油制取生物柴油也是一种典型的 绿色能源，减轻环境压力
（3）采用廉价的废油料包括食用油加工过程 中的下脚料、泔脚油、餐饮废油或地沟油、 榨油废渣、粮食储备的陈化油、废猪油、 植物废物等为原料,可以使原料成本大大降 低,价格更有竞争力。
• 与石油柴油相比：生物柴油具有可再生性、 环保清洁性和安全性三大优势 • 可再性：生物柴油可以经过多种途径再生 制造，因此供应量永不枯竭 • 环保性：生物柴油中不含有对环境造成污 染的芳香族烷烃和含量极低的硫化物，因 此大大减少了有害物质的排放
• 安全性：由于生物柴油的闪点明显高于石 油柴油，它不属于危险品，因此，在运输、 储存、使用等方面显得更为安全。除上述 三大优势之外，生物柴油的更好润滑性能 和良好的燃料性能等优点也附于了它的实 际使用价值
生物柴油PPT(精华版)
我国2010年已经颁布了生物柴油调和燃料B5国家标 准GB/T25199-2010，即B5调和柴油;
车用燃料润滑添加剂，能改善低硫柴油的润滑性;
非车用柴油的替代品，如船用、炉用、农用。
我国发展生物柴油的原料
——不与食用粮油争地 提供价廉油源——林业原料：
➢ 麻风树油、黄连木油、橡胶籽油等。 ➢ 但有一个培育过程！
地沟油作为生产生物柴油的原料
1、将地沟油作为原料生产生物柴油、减少和杜绝 地沟油回流餐桌。 2、生物柴油是清洁的可再生能源，是典型的“绿 色能源”，大力发展生物柴油对经济可持续发展， 推进能源替代，减轻环境压力，控制城市大气污染 具有重要的战略意义。
生物柴油燃料的优点
1、具有较好的润滑性能，降低发动机的磨损降，延长使用寿命； 2、闪点高，在运输、储存、使用方面的安全性好； 3、十六烷值高，燃烧性能好，排放性能好； 4、硫含量低，可以达到国V柴油的标准； 5、不含芳烃，可以达到国V柴油的标准。 6、生物柴油可以任何比例与化石柴油相混合，在压燃式发动机
目前的主要原料——废弃油脂：
➢ 餐饮业废油—地沟油 ➢ 榨油厂下脚料； ➢ 废弃动物脂肪；
利用东南亚棕榈油、麻疯果油等。
地沟油的危害
部分地沟油被加工成劣质食用油，重回餐桌！地沟 油中含有：黄曲霉素、苯并芘、砷、铅等诸多有毒 有害物质，危害人们健康。
从地沟油生产到流通到消费，各个部门各管一段： 回收是市政部门管，生产是质监部门管，流通是工 商部门管。一有地沟油曝光，各部门都没有责任。 是体制问题带来了监管的盲点。”钟南山说，每年 有700万至1400万吨废油，其中350万吨地沟油 回流餐桌，“谁都可能吃到地沟油。
在奥地利，有100多个公共加油站出售生物柴油， 通过公共加油站网，生物柴油的市场不断扩大。
车用燃料润滑添加剂，能改善低硫柴油的润滑性;
非车用柴油的替代品，如船用、炉用、农用。
我国发展生物柴油的原料
——不与食用粮油争地 提供价廉油源——林业原料：
➢ 麻风树油、黄连木油、橡胶籽油等。 ➢ 但有一个培育过程！
地沟油作为生产生物柴油的原料
1、将地沟油作为原料生产生物柴油、减少和杜绝 地沟油回流餐桌。 2、生物柴油是清洁的可再生能源，是典型的“绿 色能源”，大力发展生物柴油对经济可持续发展， 推进能源替代，减轻环境压力，控制城市大气污染 具有重要的战略意义。
生物柴油燃料的优点
1、具有较好的润滑性能，降低发动机的磨损降，延长使用寿命； 2、闪点高，在运输、储存、使用方面的安全性好； 3、十六烷值高，燃烧性能好，排放性能好； 4、硫含量低，可以达到国V柴油的标准； 5、不含芳烃，可以达到国V柴油的标准。 6、生物柴油可以任何比例与化石柴油相混合，在压燃式发动机
目前的主要原料——废弃油脂：
➢ 餐饮业废油—地沟油 ➢ 榨油厂下脚料； ➢ 废弃动物脂肪；
利用东南亚棕榈油、麻疯果油等。
地沟油的危害
部分地沟油被加工成劣质食用油，重回餐桌！地沟 油中含有：黄曲霉素、苯并芘、砷、铅等诸多有毒 有害物质，危害人们健康。
从地沟油生产到流通到消费，各个部门各管一段： 回收是市政部门管，生产是质监部门管，流通是工 商部门管。一有地沟油曝光，各部门都没有责任。 是体制问题带来了监管的盲点。”钟南山说，每年 有700万至1400万吨废油，其中350万吨地沟油 回流餐桌，“谁都可能吃到地沟油。
在奥地利，有100多个公共加油站出售生物柴油， 通过公共加油站网，生物柴油的市场不断扩大。
麻疯树油制备生物柴油工艺
由麻疯树榨取得 麻疯树油后经甲 酯化反应制备得 生物柴油,催化剂 为固定化脂肪酶， 这是总反应式：
反应具体过程如下：
原料贮存 原料预处 理 反应
分离
精制 包装运输
由于生物柴油在安全方面没有石油 麻疯树油中含有很多杂质，游离酸 先进行甲醇和甘油的分离，回 含量较高（ 10-15mgKOH/g）,必须进 柴油易爆，可以和普通柴油混合作 经预处理的原料油和甲醇 收得的甘油用作醇洗剂；再蒸 本厂将从广西收购麻疯树油， 行预酯化处理才能作为反应原料。 销售商品，故本厂将与生产普通柴 约 2 万 / 吨。为防止酸败，故低 搅拌水洗得生物柴油成品。 馏出甲醇并回收到甲醇罐中； 在生物酶作用下，进行酯 故用98%浓硫酸做催化剂，加入甲醇 油的工厂建立合作关系；运输方面， 温贮存麻疯树油。 水洗后再蒸馏得到生物柴油粗 交换反应。 和原料油进行预酯化反应。进入反 将与长途车运、船运公司建立长期 产品。 应器前，还要进行水洗和醇洗。 合作关系，以便销售产品。
资料收集：***、*** 演讲：*** PPT制作：*** PPT校对：***
生物柴油的 优势 制备的思路 原料路线 技术路线
1.原料来源广泛，可利用各 种动、植物油作原料。 2.生物柴油作为柴油代用品使用时 柴油机不需作任何改动或更换零件。
3.可得到经济价值较高的副产品甘油 (Glycerine) 以 供化工品、医药品等市场。*相对于石化柴油，生 物柴油贮存、运输和使用都很安全 (不腐蚀溶器， 非易燃易爆) ；
5.可在自然状况下实现 生物降解，减少对人类 生存环境的污染。
4.可再生性 (一年生的能源作物 可连年种植收获，多年生的木 本植物可一年种维持数十年的 经济利用期，效益高；
制备的思路
原料路线
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生物柴油生产工艺
目 Contents 录
01 生物柴油性质及用途 02 生物柴油产业的原料来源
03 生物柴油生产工艺 04 发展趋势
生物柴油
油脂通过醇解反应生产的柴油燃料
CH2 OOC R1 CH OOC R2 CH2 OOC R3
+ 3CH3OH
CH3 OOC R1 CH3 OOC R2 CH3 OOC R3
实验室证实：99%液碱催化酯交换反应可在5分钟内完成 常规方法需1小时以上
国内生物柴油生产技术的新进展
据不完全统计，国内已开发并进行较长周期运转的工艺
酶催化工艺 清华大学 在湖南益阳建成了2万吨/年装置 北京化工大学 在上海、秦皇岛分别建立了一套1万吨/年装置 主要是利用垃圾油和榨油厂下脚料为原料
液碱催化，精制原料
与常规二段反应相比：
—— 只需一段美分
2.膜反应器工艺
采用膜反应器生产生物柴油
可以简化水洗等后处理过程，达到降低成本、投 资和保护环境等目的
膜反应器示意图如下图所示
其中：TG-Triglyceride，DG-Diglyceride，MG-Monoglyceride FAME- Fatty acid alkyl esters
3、Desmet Ballestra生物柴油生产工艺
精制原料，液碱催化 三级酯交换、三级甘油分离
Lurgi生物柴油生产工艺
是目前世界上销售最多的技术
新开发的IFP生物柴油生产工艺
——固体碱为催化剂
第一套工业示范装置建在法国Sete的Diester Industrie公司 瑞典、美国和西班牙也分别采用该工艺正在建设5-17万吨/年的生物
三甘酯
甲醇
脂肪酸甲酯
CH2 OH + CH OH
CH2 OH
甘油
动植物、微生物油脂；各类废弃油脂
生物柴油
生物柴油：主要由C16-C18脂肪酸甲酯组成
生物柴油的性能优势
生物柴油起动力性能与普通柴油无区别，且具有以 下方面优良的性能：
良好的燃料性能：十六烷值高,燃烧性好于石化柴油； 良好的环保性：硫、芳烃含量低，含氧量高，燃烧残碳低 较好的润滑性能：使发动机的磨损降低，延长使用寿命； 较好的安全性：闪点高，在运输、储存、使用方面的安全
高压醇解工艺 中国石化开发 在石家庄建立2000吨/年中试装置 多种原料——菜籽油、棉籽油、棕榈油、垃圾油等
中国石化高压醇解工艺
技术特色
采用甲醇超临界（亚临界）反应，不采用催化剂，使脂肪酸甲酯化与甘 油三酸酯的酯交换反应同时进行
从减压蒸馏塔塔底排出非皂化物等，代替原料预处理中的脱除杂质、脱 色、脱臭等工序
国外生物柴油生产技术最新进展
采用吸附剂吸附精制生物柴油
针对于生物柴油的水洗精制工艺，近来国外已开发成 功采用吸附剂来吸附精制技术
格雷斯（W.R. Grace & Co.,）
使用TriSyl二氧化硅吸附剂， 无水洗步骤，无污水排放 生物柴油产品酸值低、产品损失小
Rohm Hass公司
柴油生产装置，预计在2007年一、二季度投产
新开发的BIOX 生物柴油生产工艺
——加拿大多伦多大学
BIOX工艺包含了酸催化和碱催化两个过程
先将脂肪酸在一个活塞流反应器内进行酸催化反应 转化成甲酯(60℃，40min)
在第二个活塞流反应器中以相似的条件进行碱催化反应 99.5%以上未消耗的甲醇进行循环
第一代生物柴油技术：酯交换路线 第二代生物柴油技术：催化加氢路线
油脂类原料
第三代生物柴油技术：气体合成路线（农林废弃物和城市
固体有机废弃物等原料）
——史国强，生物柴油生产工艺概述[J]，石 油规划设计. 2013,24(5):29-34.
传统液碱催化工艺
存在的问题： 原料需要严格控制，控制酸值小于0.5； 工艺流程复杂，单元设备多 物耗能耗高； 污染、腐蚀严重， 设备维修和废物处理费用较高
我国生物柴油的原料
——不与食用粮油争地
价廉油源——林业原料： 麻风树油、黄连木油、橡胶籽油等（有一定培育过程）
目前的主要原料——废弃油脂： 餐饮业废油 榨油厂下脚料 废弃动物脂肪
利用东南亚棕榈油、麻疯果油等
3 生物柴油 生产工艺
生产技术
酸碱催化 生物酶催化
无催化加热条件下
开发成功可用于生物柴油吸附精制离子交换树脂
美国爱荷华州立大学
开发成功一种酸式硅酸镁Magnesol吸附剂 对生物柴油中的极性化合物有强吸附性
新技术在生物柴油制备中的应用
微波加热与超声波酯交换
微波加热酯交换
常压、醇油摩尔比为1.6 实验室证实：与常规方法相比节能
超声波酯交换
性好； 可再生性能：可生产制备
生物柴油的主要用途
Part
2
生物柴油产业的 原料来源
原料来源
油料作物 01
菜籽油（油菜） 棉籽油、大豆油
动物油脂 03
牛羊油、猪油 产量占油脂总量的30%
02 木本油料
棕榈油、黄连木 麻风树、文冠果... （种子）
04 废弃油脂
废弃食用油脂
05 微生物油脂、工程微藻 潜在资源
可以处理高酸值的动植物油，
油脂中游离脂肪酸的含量可以高达30％
生物柴油生产技术最新进展
1.套管反应器工艺
STT强化工艺
通过几年研究开发成功STT(spinning tube-in-tube) process intensification technology
反应时间为1秒（采用了过程强化技术,增加原料油脂与甲醇 的混合强度）
以一种诱导剂技术大幅度降低反应温度和压力 在线再生技术，保障装置长周期运转
高压醇解工艺优点
原料 废水 废渣/废油
高压醇解工艺 直接采用不同质量油脂 洗涤阶段产生，回收循环利用 仅甲醇蒸馏釜产生重油，可作为燃料
改进
1.取消粗产品精制工艺 2.将甘油精制、催化与甲醇回 收集成，简化流程
3.洗涤水蒸馏循环使用
典型液碱催化酯交换工艺
1、德国Lurgi生物柴油生产工艺
两级连续醇解工艺 精制原料，液碱催化，二段酯交换 二段甘油相回炼，降低催化剂消耗
2、Sket生物柴油生产工艺
精制原料，液碱催化，二段酯交换 采用了连续脱甘油技术，醇解反应平衡向右移动，转化率高
目 Contents 录
01 生物柴油性质及用途 02 生物柴油产业的原料来源
03 生物柴油生产工艺 04 发展趋势
生物柴油
油脂通过醇解反应生产的柴油燃料
CH2 OOC R1 CH OOC R2 CH2 OOC R3
+ 3CH3OH
CH3 OOC R1 CH3 OOC R2 CH3 OOC R3
实验室证实：99%液碱催化酯交换反应可在5分钟内完成 常规方法需1小时以上
国内生物柴油生产技术的新进展
据不完全统计，国内已开发并进行较长周期运转的工艺
酶催化工艺 清华大学 在湖南益阳建成了2万吨/年装置 北京化工大学 在上海、秦皇岛分别建立了一套1万吨/年装置 主要是利用垃圾油和榨油厂下脚料为原料
液碱催化，精制原料
与常规二段反应相比：
—— 只需一段美分
2.膜反应器工艺
采用膜反应器生产生物柴油
可以简化水洗等后处理过程，达到降低成本、投 资和保护环境等目的
膜反应器示意图如下图所示
其中：TG-Triglyceride，DG-Diglyceride，MG-Monoglyceride FAME- Fatty acid alkyl esters
3、Desmet Ballestra生物柴油生产工艺
精制原料，液碱催化 三级酯交换、三级甘油分离
Lurgi生物柴油生产工艺
是目前世界上销售最多的技术
新开发的IFP生物柴油生产工艺
——固体碱为催化剂
第一套工业示范装置建在法国Sete的Diester Industrie公司 瑞典、美国和西班牙也分别采用该工艺正在建设5-17万吨/年的生物
三甘酯
甲醇
脂肪酸甲酯
CH2 OH + CH OH
CH2 OH
甘油
动植物、微生物油脂；各类废弃油脂
生物柴油
生物柴油：主要由C16-C18脂肪酸甲酯组成
生物柴油的性能优势
生物柴油起动力性能与普通柴油无区别，且具有以 下方面优良的性能：
良好的燃料性能：十六烷值高,燃烧性好于石化柴油； 良好的环保性：硫、芳烃含量低，含氧量高，燃烧残碳低 较好的润滑性能：使发动机的磨损降低，延长使用寿命； 较好的安全性：闪点高，在运输、储存、使用方面的安全
高压醇解工艺 中国石化开发 在石家庄建立2000吨/年中试装置 多种原料——菜籽油、棉籽油、棕榈油、垃圾油等
中国石化高压醇解工艺
技术特色
采用甲醇超临界（亚临界）反应，不采用催化剂，使脂肪酸甲酯化与甘 油三酸酯的酯交换反应同时进行
从减压蒸馏塔塔底排出非皂化物等，代替原料预处理中的脱除杂质、脱 色、脱臭等工序
国外生物柴油生产技术最新进展
采用吸附剂吸附精制生物柴油
针对于生物柴油的水洗精制工艺，近来国外已开发成 功采用吸附剂来吸附精制技术
格雷斯（W.R. Grace & Co.,）
使用TriSyl二氧化硅吸附剂， 无水洗步骤，无污水排放 生物柴油产品酸值低、产品损失小
Rohm Hass公司
柴油生产装置，预计在2007年一、二季度投产
新开发的BIOX 生物柴油生产工艺
——加拿大多伦多大学
BIOX工艺包含了酸催化和碱催化两个过程
先将脂肪酸在一个活塞流反应器内进行酸催化反应 转化成甲酯(60℃，40min)
在第二个活塞流反应器中以相似的条件进行碱催化反应 99.5%以上未消耗的甲醇进行循环
第一代生物柴油技术：酯交换路线 第二代生物柴油技术：催化加氢路线
油脂类原料
第三代生物柴油技术：气体合成路线（农林废弃物和城市
固体有机废弃物等原料）
——史国强，生物柴油生产工艺概述[J]，石 油规划设计. 2013,24(5):29-34.
传统液碱催化工艺
存在的问题： 原料需要严格控制，控制酸值小于0.5； 工艺流程复杂，单元设备多 物耗能耗高； 污染、腐蚀严重， 设备维修和废物处理费用较高
我国生物柴油的原料
——不与食用粮油争地
价廉油源——林业原料： 麻风树油、黄连木油、橡胶籽油等（有一定培育过程）
目前的主要原料——废弃油脂： 餐饮业废油 榨油厂下脚料 废弃动物脂肪
利用东南亚棕榈油、麻疯果油等
3 生物柴油 生产工艺
生产技术
酸碱催化 生物酶催化
无催化加热条件下
开发成功可用于生物柴油吸附精制离子交换树脂
美国爱荷华州立大学
开发成功一种酸式硅酸镁Magnesol吸附剂 对生物柴油中的极性化合物有强吸附性
新技术在生物柴油制备中的应用
微波加热与超声波酯交换
微波加热酯交换
常压、醇油摩尔比为1.6 实验室证实：与常规方法相比节能
超声波酯交换
性好； 可再生性能：可生产制备
生物柴油的主要用途
Part
2
生物柴油产业的 原料来源
原料来源
油料作物 01
菜籽油（油菜） 棉籽油、大豆油
动物油脂 03
牛羊油、猪油 产量占油脂总量的30%
02 木本油料
棕榈油、黄连木 麻风树、文冠果... （种子）
04 废弃油脂
废弃食用油脂
05 微生物油脂、工程微藻 潜在资源
可以处理高酸值的动植物油，
油脂中游离脂肪酸的含量可以高达30％
生物柴油生产技术最新进展
1.套管反应器工艺
STT强化工艺
通过几年研究开发成功STT(spinning tube-in-tube) process intensification technology
反应时间为1秒（采用了过程强化技术,增加原料油脂与甲醇 的混合强度）
以一种诱导剂技术大幅度降低反应温度和压力 在线再生技术，保障装置长周期运转
高压醇解工艺优点
原料 废水 废渣/废油
高压醇解工艺 直接采用不同质量油脂 洗涤阶段产生，回收循环利用 仅甲醇蒸馏釜产生重油，可作为燃料
改进
1.取消粗产品精制工艺 2.将甘油精制、催化与甲醇回 收集成，简化流程
3.洗涤水蒸馏循环使用
典型液碱催化酯交换工艺
1、德国Lurgi生物柴油生产工艺
两级连续醇解工艺 精制原料，液碱催化，二段酯交换 二段甘油相回炼，降低催化剂消耗
2、Sket生物柴油生产工艺
精制原料，液碱催化，二段酯交换 采用了连续脱甘油技术，醇解反应平衡向右移动，转化率高