乳化柴油的研究现状及应用前景
乳化柴油的制备及其性能研究
（ １枣 庄 学院化 学４ Ｅ． Ｚ － － 与材料 科 学 学院 ，山 东 枣庄 ２ ７ ７ １ ６ ０ ； ２山 东亘 富工程 质 量安全检 测有 限公 司 ，山 东 济南 ２ ５ ０ １ ９ ９ ）
摘 要 ：研究了乳化剂种类、乳化时间、乳化方法、乳化剂用量、掺水率等因素对乳化效果的影响，并利用静置和离心分
离的方法 检验 了乳化柴油的稳定性。研究表明最优单因素条件如下 ：ｏ ． １ ｇ司盘 ８ ０ ，掺水率为 ｏ ． ６ ９ ，乳化时 间为 ９ ｍｉ ｎ ，搅 拌速度
为中速。在此 条件 下得 到的乳化 柴油最终 油水 质量 比为 ｌ： ３ 。
关 键词 ：柴油； 乳化剂 ； 离心分离； 稳定性 中 图分类 号 ：Ｔ Ｅ ６ ２ ６ ． ２ ４ 文献标 识码 ：Ａ 文章编 号 ：１ ０ ０ １ — ９ ６ ７ ７ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ４ — ０ ０ ９ ９— ０ ３
第４ １ 卷第 ４期
２ ０ １ ３年 ２月
广
州
化
工
Ｖｏ １ ． ４ １ Ｎｏ ． ４ Ｆ ｅ ｂ ｒ ｕ ａ ｒ ｙ ． ２ ０ １ ３
Ｇｕ ａ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ Ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｙ
乳 化 柴 油 的 制 备 及 其 性 能 研 究
随着我国经济的高速发展和人 口的急剧增 加 ，能源危 机 Ｅ ｔ
舒美超声波清洗器 ，昆山市超声仪器有 限公 司 ；Ａ Ｒ１ ２ ４ Ｃ Ｎ型 电 子天 统能源供需缺 口也 日益增大 。十 二五 规划 指出要 推广先 进节能技术和产 品 ，实施 节约 和替代石 油的 节能 改造项 目。柴 油乳 化就是一种很好 的柴油替 代技术 ，因其 技术 简单 、能耗 低 、污 染少 而备受 关注 … 。乳 化柴 油 即将水 、
生物柴油研究与应用现状
生物柴油研究与应用现状摘要：随着环境污染问题的日益严重和能源危机的日益紧迫，迫使人们急需寻找一种不仅清洁的、对环境友好的、而且可再生的能源。
生物柴油的可再生性和清洁性引起了世界各国的重视。
综述了生物柴油在国内外的生产应用现状、发展趋势以及发展生物柴油对我国的意义。
并对生物柴油生产方法的研究进展进行详细的介绍，重点介绍了酯交换反应，对生物柴油目前还存在的问题进行了分析。
石油是国家经济社会发展和国防建设极其重要的战略物资。
但近年来，石油供应出现紧缺，石油价格居高不下，各国从环境保护和资源战略的角度出发，积极探索发展一些可以再生、清洁的对环境友好的能源。
生物柴油作为优质的柴油代用品，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。
我国是一个石油短缺的国家，石油资源数量较少，生产能力增长缓慢。
但随着生活水平的提高，石油的需求急剧增长，供应缺口越来越大。
2005年我国生产原油1.815亿t，进口原油1.27亿t，成品油净进口1742万t，石油对外依存度已达42.9%。
这种状况不仅给石油供应带来很大的压力，而且也危及到国家能源安全。
另一方面我国环境状况也不容乐观，而能源使用过程中带来的污染是一个重要方面。
因此，在我国发展生物柴油具有更大的意义。
1国内外生物柴油应用情况1.1美国美国是最早研究生物柴油的国家之一，原料是以大豆油为主。
生物柴油在美国的商业应用始于20世纪90年代初，但直到近几年才逐渐形成规模，并已成为该国发展最快的替代燃油，产量从1999年的50万加仑猛增到2000年的500万加仑。
目前美国已有4家生产厂家，总生产能力达30万t/a，预计到2011年美国生物柴油的生产能力将达115万t/a。
美国在生产柴油的研制过程中，生产成本的合理化，适宜原料的选择及理化特性的改进方面都取得了突破性的进展。
为促进生物燃料的发展，美国政府采取了有力的补贴措施。
1.2欧洲生物柴油使用最多的是欧洲，份额已占到成品油的5%，2001年生物柴油产量已超过100万t，主要以油菜为原料，目前在欧盟各国以前通常被用来做饲料用的废食用油脂，现在也正转向生产生物柴油。
乳化柴油的探讨
合 开发 的 Ｐ ｒ Ｏ ｕｉ ｘ乳 化 柴 油 都 是 在 用 的 乳 化 产 Ｎ
品 。美 国清 洁燃 料 技 术 有 限 公 司 开 发 的 Ａ一５ ５ 清 洁乳 化柴 油产 品则 是 较 为 著 名 的 品牌 ， 品 远 产
象）生成二次雾化 ， ， 使得乳化 柴油二次微粒 化， 微 小 油粒 与空气 接 触 的表 面积 大 大 增 加 ， 高 了 提
我 国科 技 工 作 人 员 已研 制 出 Ｚ ＷＺ一６ １ ， ０ ２ Ｃ Ｆ—Ａ， Ｚ 混合型 ８ １ Ｈ ０ ， Ｑ型 ，Ｇ Ｚ Ｈ一９ Ａ 型等乳 化 ２ 剂产 品并 已在 部分 地 区试 点 推 广 。１ ８ ９ ８年 ， 宏 盛 至 以及 国外 的有 关 科 研 机 构 开 始 研 究 乳 化 油 喷
乳化 柴油 研 究状 况 节能 环保
状 。指 出 了乳化 柴 油具有 燃烧 性 能好 、 节能 、 环保等优 点 ， 为 具有 广 阔的应 用前景 。 认
中 图分类 号 ： Ｅ ９ Ｔ ０
Ｕ ， ‘ ０ 、 刖 舌 ● 一 ‘０
文献 标识 码 ： Ａ 年 ， 国艾 尔 夫石 油 公 司在 低 速 柴 油机 燃 用 重 油 法 时掺 水取 得 了成 功 。随着对乳 化理 论 的不断 研究
介 质 中传 递 时所 携 带 的 能量 ， 油 水 界 面上 产 生 在 强 烈 的冲击 和空化 现象 ， 水 分裂 成小 滴 ， 使 均匀 地
分 散在 油相 中。
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具 有环 保 、 能等 优点 ， 节 与纯 柴油 有 同样 物理 化学
性 能 的特 点 ， 决 了 以往 柴 油乳 化 技术 存 在 的油 解
乳化柴油的应用研究
２ ７ 第３卷） 期 ０ 年（ ６ 第１ ０
工盐科技
子 伯 蒜 妯 的 应 用嘶 琵 ｕ
胡 涛 彭喜花， 卫刚， 杜 冷 炎
（ 淮阴工学院 生化 系， 江苏 淮安 ２３０ ） ２０ １
合器和动态混合器两种 。周树青采用 自行研制 的 Ｚ 一 Ｙ ３型乳化装 置， 合成 了乳化柴 油 ， 各项指标均达到了 国家标准 。在线乳化（ 随 机乳化） 的乳化工艺虽然简单 ， 但对 内燃机 的要求较 高。在乳化柴 油 的加工 、 转移 、 应用等过程中 ， 会发生金属腐蚀 。目前国 内已研 制 出多种防锈乳化油 。王恩锋等选用石油磺酸钡 、 十二烯 基丁二 随着 我国工农业 、 通运输业的飞速发展 ， 交 对柴 油 的需求 日 酸作为防锈剂 ， 单油酸三乙醇胺作为乳化剂研制 出了一种防锈 期 益增 大， 许多地 区加油站出现了柴油短缺 。柴油燃 烧后 微粒排放 长 ， 无毒无味稳定性好 的防锈乳 化油 ， 可以明显减少对乳化设 备 是汽油的 ３ ～ ０倍 ， ０７ 而且氮氧化物排放量也较 高。乳化 柴油作为 以及柴油机的腐蚀 。 种代用燃料技术 ， 既可 以减少燃料消耗又可 以控制排放 ， 在节 油和改善环境污染 中已显示 出其优越性 。 许多国家正在研究柴油 ３ 乳化 柴 油的应 用研 究 乳化技术 ， 美国、 日本和欧洲十多年前以进入实用 阶段 ， 我国也开 ３１ 统 乳 化 柴 油 ．传 始着 手研究这一课 题， 并已取得 了较大进 展。 传统乳 柴油在生产应 用中存在保存期短 、乳化设备 昂贵 、 乳 化剂成本 高及与纯柴油无法混合等缺点 。 而且传统乳化柴油颗粒 １ 乳化 柴油 的节能 降污 机理 较大 ， 是热力学不稳定体 系 ， 容易破乳 和分层 。要延 长其稳定 时 乳化柴油通常是将水通过乳化剂 和乳化设备 ， 按一定 比例掺 间 ， 就要增加乳化剂用量 ， 而乳化剂价格通常 比较 昂贵 ， 就造成 这 配到柴油 中形成 的油包 （ ｏ） ｗ／ 水微粒。也有利用醇或脂与柴油混 乳化柴 油的成本提高 ， 降低 了乳化柴油 的实用价值。 合乳化或水 、 、 醇 柴油等共同乳化。 现就油水乳化 的节能降污机理 ３２微 乳 化 柴 油 ． 进行分析 。随着燃烧过程 的不断进行 ，Ｗ／ ” “ Ｏ 中的水不 断膨胀 ， 燃 微乳液 是 由油 、 、 水 表面活性 剂组成 ， 乳液 的分散 相非 常 微 烧后 期 ， 由于油膜蒸发迅 速及 水珠“ 微爆 ” 的产生 ， 引起了燃油 的 小 ， 因此大大提高了乳液 的稳定时间。 通过添加稳定剂 （ 如亚甲基 二次雾化 ， 柴油与助燃 空气 的接触面积增 大 ， 混合更加充分均匀 ， 纤 维素钠 、 甲基纤 维素 ）稳定时间可达 ６个月左右 。微乳化柴 油 ， 保证 了较高的燃烧效率 ， 因此达到了节能 的效果。 另外 ， 在高温缺 与传统乳化柴油相 比， 具有制备简单、 稳定性高 、 黏度 不会 明显增 氧区， 水蒸气将火焰与油滴 隔开 ， 阻止 了燃料 的脱氢反应 ， 也可有 大及储备 时间长等优点。 效减少碳烟的排放 ， 因而起到 了降污的作用 。 刘永启 研制 的 Ｓ 一 Ｇ ２乳化 剂是一种适 合于柴 油一 甲醇—水 黄宏等用 自行研制 的乳化柴油做 了节能和环保的检测 ， 与纯 复合乳化 的高效乳化剂。可稳定 ３ ５～５ ０天 ， 在此基础上 ， 谢洁根 柴油相 比， 百公里节油率达 ２ ％， ０ 烟尘排放 浓度 降低 了 ７％，Ｏ 据乳化 和微乳化理论选择油酸作为表面活性剂 ， ６ Ｓ２ 研制 了多种配 比 排放浓度降低 了 ４ ％， ０ 并且点火好 ， 热量足。 的柴油 一甲醇微乳化燃料 。 微乳化柴油在实 际应用中与柴油具有 相近的发动机动力性 和热 效率 ，碳 烟排放 比燃用柴油 时明显降
微乳化柴油的研究与发展前景
十 二烷基 一聚氧 乙烯 醚 、 壬基酚聚 氧 乙烯醚 等 。 一 单 表 面活 性剂 配制 的 柴油微 乳 液稳 定性 较 差 ， 两种 而 或多种表 面活性 剂复配 可提高 微乳液 的稳定性 。在 油水 界面 上 ， 子型 表面 活 性剂 的离 子 间会 产 生静 离 电作用 力 ， 使表 面活性 剂在界面 上排列 得更 紧密 。 而 不 同类 型 表 面 活性 剂 在油 水 界 面 上 可 相 互 促进 吸 附， 面总 吸附量大 于单一表 面活性剂 ， 面膜强 度 界 界 大， 乳液更 稳定 。 油微乳液 体系 中存在一 个最佳 的 柴 表面 活性剂 复配 比 ， 如果偏 离最佳 复配 比 ， 离子 间相 互 作用 过强 或过 弱 ， 都会 导致 乳化 剂 的 总吸 附量 降 低， 界面膜 破坏 ， 液稳定性 变差 Ｌ 乳 ７ ｊ
能环 保机理 ， 并指 出 了其发 展前景 。
关键词 ： 微乳化 柴 油； 微爆理论 ； 乳化 荆 随着 我 国工业 和 交通 运输 业 的发 展 ， 油 车热 柴 效率 高 （ 最高 ４ ％） 油耗低 （ Ｏ 、 节油２ ￣３ ） 动力性 ０ ０ 、 强等 优点 日益凸现 ， 柴油车 比例不断 提高 ， 用柴油 车 消 费量急剧 上升 。 化企业 不断提高 柴汽 比， 炼 但受 原 油性 质和 加工 装置 制约 ， 柴汽 比仍维持 在 １ ８ ． ． ～１ ９ 油微 乳液［ 。乳化剂 可选择 离子 型表面 活性剂 和非 ６ ］ 离子 型表面活 性剂 。离子型表 面活性 剂有 长链脂肪 酸 钠盐和 铵盐 、 十六烷 基三 甲基 溴化 铵 （ Ｔ Ｃ ＡＢ） ， 等 非 离子 表面 活性 剂有 Ｓ ａ 、 ｗｅｎ 链 脂 肪酸 酰 胺 、 ｐｎ Ｔ ｅ 、
乳化柴油的研究
超 声乳化设 备 ， 的甚至使 用 激 光加超 声乳 化 ， 有 设 备 规模大 而 复杂 ， 回收期 长 ， 旦 损坏 ， 以维修 。 一 难 （ ） 观为乳 白色 。 目前各 国研制的乳化 油多 ３外
数为乳 白色 ， 均属第 三 阶段 的乳 状 液化 油 ， 在推 广 时， 用户难 以接受 此乳 白色 ， 而希 望 外 观应 类似 普 通柴 油 ， 澄清透 明 。根 据 水珠 在 柴 油 中分 散时 ， 水 珠直径 大小与乳 液外 观颜 色关 系 （ 表 １ ， 达到纳 米级粒径 。
也于 ８ Ｏ年代初 期 联 合 发 文 组 织 有关 单 位分 工 研
究乳 化油技 术 ， 取得 了一 定 的成 绩 。然 而 ， 并 柴油
掺水技 术毕竟 是 一 门 古 老 而 年 青 的科 学 技 术 ， 还
有许 多问题 亟待 人们 去探 索 。近 十多年来 柴 油掺 水乳化 技术 应 用结 果 表 明 ， 化 柴 油 在 生产 应 用 乳
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科研 开发
Ｓ Ｎ ＆ＥＮＯ Ｃ，２Ｉ：Ｒ Ｃ Ｃ ＴＨ Ｌ 化 Ｅ００） ８ Ｉ Ｅ Ｃ ＯＧＩ技０．１ ｊ Ｅ Ｙ科 ＭＡ（ｊ 工Ｈ ＩＬＤＴ Ｎ ２１ＵＹ Ｃ Ｓ ５
乳 化 柴 油 的 研 究
陈 登 龙 ， 以 钿 ， 建 生 丁 林
美 键 词 ： 化 柴 油 ； 化 剂 ； 完 乳 乳 研 中 国 分 类 号 ： ７ １ ２ ｕ４ ３ ’ 文 献标 识 码 ： Ａ 文 章编 号 ： ０ ８０ １ （ ０ ２ ０ ． ０ ５ ０ １ ０ — ５ Ｉ ２ ０ ） １０ １ －４
在 能源危 机 的今 天 ， 源 和 节流 已成 为 全 球 开 的一 个重 大 问题 ， 柴油 掺 水技 术 以它 在 节 油 和 改 善 环境 污染 中所 显示 出来 的优异 性被 普遍 重视 和 竞 相探 讨 ， 获得 很大 的发 展 。早在 １０多年 前 ， 并 ０ 就 已有人 掺水 使 用 柴 油 ， 是 因 为那 时 的柴 油 掺 但 水技 术 水平较 低 ， 收益 不 够 明 显 以及 石 油 危 机 尚 未突 出等原 因 ， 而使 柴油 掺水 技 术处 于缓 慢 发 展 的状态 。５ Ｏ年 代末 ， 由于环 境 保护 需 要 以及 石 油 危 机 等原 因 ， 柴油 掺 水 应 用 技 术才 获 得 重 视 。到 了７ ０年代 ， 油掺 水技术 进人 到实 用性 的发 展阶 柴 段 。美 国 、 苏 联 、 前 日本等 工业发 达 国家竞 相 把柴 油掺 水 技术列 为 国家 重 点 开 发研 究 项 目 ， 掺 水 对 乳 化 柴油 的乳 化 手段 、 乳化 工 艺 、 化 装置 、 面 乳 表 活性剂 、 乳化 机 理 及 其 燃 烧动 力 学 和 对 内燃 机 的 磨损腐 蚀 以及 规 格化 、 品化 等 多方 面 都进 行 了 商 大量 的实验 和 深入 研 究 。 １ ８ ９ １年 ７月 召开 的 国 际燃烧 协会第 一 届 国 际专 家 会 议上 ， 决定 把 柴 油 掺水作 为三 大 节 能措 施 之一 ， 引起 了各工 业 国 并 家进 一步重 视 这一 技术 的深 入研究 与试用 。大量 的研究 表 明 ： 水 混 合 燃 料 能极 大 地 改 善排 放 污 油 染 ， 省燃 油 。 同时 ， 油掺 水乳 化燃料 对 内燃机 节 柴 不但没 有腐 蚀 和 增 加磨 损 的 问题 ， 而 能起 到清 反 洗剂 的作用 ， 以 降 低 内燃 机 维修 费 用 。纵 观 柴 可 油掺 水技术 的 过 去 和 现 在 ， 已显 示 出 了强 大 的 它 生命 力。 目前 ， 界 各 国研 究燃 油 掺 水 技 术 的专 世
生物柴油的现状与发展前景
生物柴油的现状与发展前景随着世界经济和人类生活的迅猛发展，传统石油资源逐渐枯竭，环保和可持续发展问题日益凸显。
因此，寻找新的、可持续发展的能源已成为全球焦点。
而生物柴油作为一种新型燃料，因其可再生、环保等特性，引起了人们的广泛关注。
本文将对生物柴油的生产、使用、市场现状及发展前景进行介绍，并且探讨生物柴油在社会发展中的作用。
生物柴油的生产生物柴油是从动植物油或脂肪酸酯制成的，并且通常是将食用油厂粕、藤麻油厂粕、棉籽油厂粕、油茶籽当做原料进行加工。
制造生物柴油的过程，主要包括油脂加工、酯化反应、洗脱和脱酸等步骤。
在生物柴油的制造过程中，油脂加工是非常重要的一个步骤。
因为原料的质量对生物柴油的质量及产量都有很大的影响。
如果使用低质量的原料，生物柴油的产量和质量都会受到影响。
所以，在选择原料时，必须考虑其质量和成本之间的平衡。
酯化反应是制造生物柴油不可缺少的一个步骤。
在酯化反应的过程中，原料油脂与醇发生反应，生成酯类化合物，即生物柴油。
一般情况下，制造生物柴油所用的醇通常是甲醇。
此外，生物柴油还需要进行洗脱和脱酸等处理，以去除杂质和净化。
生物柴油的使用生物柴油的使用范围非常广泛。
生物柴油可以直接替代石油柴油使用。
它是一种清洁、环保、性能良好的燃料，可以用于公路运输、农业、航空、建筑等领域。
在公路运输领域，生物柴油在欧洲和美国等国家的市场份额已经超过5%。
此外，在农业领域，生物柴油也有着广泛的应用。
在农业机械上使用生物柴油可以减少燃料成本，同时减少对环境的影响。
在航空领域，一些航空公司也开始使用生物柴油为飞机提供动力。
生物柴油的市场现状生物柴油作为一种新型燃料已经吸引了越来越多的投资者。
据统计，2018年全球生物柴油市场规模约为112.3亿美元。
其中，美国、欧洲和亚太地区是全球生物柴油市场的主要推动者。
在美国，生物柴油是一种非常受欢迎的燃料之一。
2018年，美国生物柴油产量已经超过25亿加仑。
在欧洲，生物柴油也得到了广泛应用。
乳化柴油的研究进展
国 内外 对 于乳化 燃 料 的研 究 已经 有很 久 的历
史 。燃油的乳化包括汽油 、 柴油和燃料油 （ 重油） 的乳化 。乳化汽油稳定性差 的问题难于解决 ， 重
油 的乳 化在 上 世 纪 ８ ０年 代 已经 成 功 开 发 。 内燃
机燃油掺水始于 １１ ９３年英 国剑桥大学的 Ｈ ｐｉ ｏｋ － ｎ ｓｎ ｏ 教授 ， 目的是为 内燃机 内部冷却及 消除汽 其 油机爆燃。１２ ９７年英 国首次利用超声 波支撑 了 汽油掺水乳状液 。１２ 年前 苏联 Ｔ Ｍ格利格兰 ９８ ．
此 可 以看 出 ， 化 燃 料 对 柴 油 机 的 氮 氧 化 物 以 乳
ห้องสมุดไป่ตู้
用研究也做 了大量工作。二 战期间 ， 欧美 国家曾
及 颗粒排放物 的控制 非常有 效 ， 有 良好 的排 具 放 特性 。
研 究 表 明 ， 化 柴 油 在 掺 水 量 不 超 过 １％ 、 乳 ５ 燃 油分 配 系统 和 发 动 机不 做 任 何 改 装 的情 况 下 ，
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第１ ７卷 总第 ８ 期 １ ２０ ０ ７年 第 ２期
润 滑油 与燃 料
Ｌｕｂ ｅｓ ＆ Ｆｕｅｌ ｓ
专 论与述 Ｓｙ ｕ 综 ｒ ｖ ｅ
乳 化 柴 油 的 研 究 进 展
王 永 红
（ 中国石油 兰州润滑油研究开发 中心 ， 甘肃 摘 要 兰州 ７ ０６ ） ３ ０ ０
相 的 稳 定 时 间 短 （ 超 过 ３个 月 ） 难 于 实 用 不 ，
法 国 埃 尔 夫 石 油 公 司 生 产 ， 册 商 标 为 注
含 水 燃 烧 技 术 的 发 展 。在 １ ８ ９ １年 国 际 燃 烧 协
剂技 术 和生 产技 术 上 打 下 了一 定 的基 础 ， 是 乳 但
生物柴油的现状与发展前景
生物柴油的现状与发展前景生物柴油作为一种可再生能源，具有较低的碳排放和对环境的较小影响，已经成为世界各国减少依赖化石燃料和保护环境的重要手段之一。
本文将对生物柴油的现状和发展前景进行探讨。
一、生物柴油的现状1. 生物柴油的定义及制备方法生物柴油是通过将植物油、动物油或废弃食用油等生物质转化为替代石油柴油的一种可再生燃料。
生物柴油主要通过酯化反应来制备，即将油脂与醇进行酯交换反应，生成脂肪酯和甘油。
2. 生物柴油的应用领域生物柴油可以直接用作柴油发动机的燃料，也可以作为柴油的添加剂混合使用。
它主要应用于交通运输、农业机械、发电以及工业等领域。
3. 生物柴油的产量和消费量全球生物柴油产量逐年增长，根据国际能源署（IEA）的数据，2019年全球生物柴油产量达到3110万吨，相较于2000年的产量约300万吨增长了10倍。
然而，生物柴油消费量相对有限，2019年全球生物柴油消费量约为2710万吨，消费量仍然与生产量存在一定的差距。
4. 生物柴油的产地分布全球生物柴油主要生产国包括美国、巴西、德国、法国、阿根廷等国家。
其中美国是全球最大的生物柴油生产国，其生物柴油产量占全球总产量的30%左右。
其他国家也在不断加大生物柴油产能的建设和投资。
二、生物柴油的发展前景1. 环境保护需求的推动随着人们对环境保护意识的提高，减少碳排放已成为各国共同的目标。
生物柴油作为一种碳中和能源，可以显著减少化石燃料的使用和碳排放，更符合环境保护的需求。
2. 政策法规的支持为推动生物柴油的发展，各国纷纷出台相关政策法规以鼓励生物柴油的生产和应用。
例如，欧盟在2018年颁布了关于可持续能源的指令，规定到2020年生物柴油在交通领域中的使用应达到10%。
这些政策的支持将为生物柴油的发展提供强大动力。
3. 科技进步的促进随着科技的不断进步，生物柴油的制备技术不断得以改善。
例如，利用微生物产油和废弃物转化为生物柴油的新技术在不断发展，使得生产成本有所降低，产量有所增加，从而推动了生物柴油产业的发展。
生物柴油的研究现状及发展趋势综述论文
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;Introducing the advantages of biodiesel, physical and chemical properties,and the preparation methods, as well as the existing problems at present stage;Introducing some new frontier scientific research;The factors restricting the development of bio diesel and its countermeasures; The development situations of biodiesel and the development of biodiesel industryin China were analyzed.The significance relating to petroleum security,national economy construction, agricultural industry structure adjustment, environment protection and so on.Key words biodiesel features factors引言化石能源是目前全球消耗的主要能源。
乳化燃烧的原理和应用效果
乳化燃烧的原理和应用效果1. 乳化燃烧的基本原理乳化燃烧是将油与水通过特殊的乳化剂均匀混合，形成乳液，进而用于燃烧的一种技术。
乳化燃烧涉及到物理化学过程和燃烧学原理。
1.1 物理化学过程在乳化燃烧中，乳化剂起着极其重要的作用。
乳化剂能够将油和水两种不相溶的液体通过乳化作用，使其混合均匀形成乳液。
一般乳化剂具有两个亲和性，即亲油和亲水，这样才能够使油和水两相之间达到较好的乳化效果。
1.2 燃烧学原理乳化燃烧的基本原理是利用乳化后的油水乳液的特殊性质，实现燃烧效果的改善。
乳化燃烧可以提高燃烧效率，减少氮氧化物和颗粒物排放量，同时降低燃烧过程中的温度峰值，减少烟尘生成。
2. 乳化燃烧的应用效果乳化燃烧技术在多个领域都有广泛的应用，以下列举了一些主要应用效果。
2.1 能源领域在能源领域，乳化燃烧技术被应用于燃油锅炉、炼油装置、发电装置等燃烧设备中。
乳化燃烧可以提高燃烧效率，减少燃料消耗，降低排放物的产生，达到节能减排的目的。
2.2 工业生产乳化燃烧技术广泛应用于工业生产中的燃烧过程，例如玻璃加工、陶瓷生产、钢铁冶炼等。
通过使用乳化燃烧技术，可以降低能源消耗，减少污染物排放，改善生产环境。
2.3 环境保护乳化燃烧技术在环境保护方面也有重要应用。
通过使用乳化燃烧技术，可以降低燃烧过程中产生的有害气体和颗粒物排放，减少对大气环境的污染，保护生态环境。
2.4 汽车尾气治理乳化燃烧技术在车辆尾气治理方面也有潜力。
研究表明，使用乳化燃料可以降低汽车尾气中的有害物质排放，改善空气质量。
乳化燃料可以减少颗粒物的生成，降低氮氧化物的排放。
3. 乳化燃烧的优势和前景乳化燃烧技术具有以下几个优势和前景。
3.1 能源利用效率高乳化燃烧可以提高燃烧能源的利用效率，减少燃料的消耗，降低能源成本。
3.2 环境友好乳化燃烧可以减少污染物排放，改善大气环境质量，保护生态环境。
3.3 节约能源乳化燃烧技术可以减少能源的消耗，达到节约能源的效果。
新型燃料甲醇-柴油研究及发展趋势
第8卷第4期浙江工贸职业技术学院学报V ol.8No.4 2008年12月JOURNAL OF ZHEJIANG INDUSTRY&TRAD E VOCATIO NAL COLLEG E Dec.2008新型燃料甲醇-柴油研究及发展趋势骆毅,1何飞（浙江省温州轻工研究院，浙江温州325003）摘要：综述了甲醇-柴油燃料的发展概况，介绍了甲醇-柴油的乳化和节能环保机理，以及近年来燃料配方的研究进展，其中微乳化甲醇-柴油与普通柴油相比，具有燃烧性能好、能耗低、污染少等优点[0]。
并对甲醇-柴油的发展趋势进行了展望。
关键词：甲醇-柴油；乳化；微乳化；清洁中图分类号：TQ517.4文献标识码：A文章编号：1672－0105（2008）04－0061－05A Research and Development of Novel Methanol-Diesel Oil FuelLuo Yi,He Fei(Zhejiang W enzhou Research Institute of Light Industry,Zhejiang,W enzhou,325003)Abstra ct：This article is to summarize the domestic and overseas development and experimental formulations of methanol-diesel oil fuel in the recently years,then to introduce the mechanism of methanol-diesel oil microemulsion and energy pared with general diesel,methanol-diesel oil has always been better combustion ability,lower energy consumption and less pollution.Finally,the development of this field is given some outlook in the future.Key wor ds:Methanol-diesel oil;Emulsion;Micro emulsion;clean随着国民经济的快速发展，对能源的需要日趋增大。
生物柴油制备方法及国内外发展现状
生物柴油制备方法及国内外发展现状随着城市对能源需求的不断增加，石油资源的日益枯竭，全世界都将面临能源短缺的危机，而且石油燃烧对环境造成严重的污染，在很大程度上影响着人们的健康水平，于是对生物柴油的研究应用成为缓解日益恶化的能源和环境问题的焦点。
1 生物柴油的定义及优点1.1 定义生物柴油是指以油料作物、野生油料植物、工程微藻等水生植物油脂以及动物油脂、餐饮废油等为原料，通过酯交换工艺制成的有机脂肪酸酯类燃料[1]。
产业化生产中所说的生物柴油是指脂肪酸甲酯，是脂肪酸与甲醇发生酯化反应后的生成物。
基于美国生物柴油协会定义，生物柴油是指以植物、动物油脂等可再生生物资源生产的可用于压燃式发动机的清洁替代燃料。
天然油脂由长链脂肪酸的甘油三酯组成，分子量大，接近700～1000，虽本身可以燃烧，但不能和普通柴油充分混合，直接用作柴油有很多缺陷，需要设计专门的柴油机。
酯交换后得到脂肪酸甲酯，分子量降低至200-300，与柴油的分子量相近，性能也接近于柴油，可以按任意比例混合，也无需设计专门的柴油机。
且具有接近于柴油的性能，是一种可以替代柴油使用的环境友好的环保燃料。
1.2 优点生物柴油与石化柴油具有相近的性能，并具有显著的优越性[2,3]：(1)具有优良的环保特性。
生物柴油中硫含量低，不含芳香烃，不含芳烃和硫(<10μg/g)，燃烧尾 1讲座论文气对人体损害低于柴油，生物柴油的生物降解性高。
(2)具有较好的润滑性能。
在其加剂量仅为0.4％时，生物柴油就显示出抗磨作用，可以缓解由于推行清洁燃料硫含量降低而引起的车辆磨损问题，增强车用柴油的抗磨性能。
(3)具有较好的安全性能。
由于闪点较石化柴油高，大于100℃，生物柴油不属于危险燃料，在运输、储存、使用方面的优点显而易见的。
(4)具有良好的燃烧性能。
其十六烷值高，大于56(普通柴油为49)，燃烧性好于柴油。
燃烧残留物呈微酸性使催化剂和发动机机油的使用寿命延长。
乳化油在车辆内燃机上的应用研究
乳化油在车辆内燃机上的应用研究文章介绍了乳化油的性能和在车辆内燃机上的应用，分析了生物柴油-甲醇乳化油的构成。
发现车辆内燃机用乳化油能有效提高热效率，明显降低燃烧生成物碳烟及NOX排放，动力性能有所下降，尾气中CO含量有所上升。
标签：乳化油性能；发动机性能；生物柴油；甲醇序言将车辆用燃油和水通过乳化剂经一定技术条件合成形成乳化油。
把几种不同特性的液体以液珠形态混合形成分散体系的合成乳化液，这种状态下的乳化油的稳定性和分散性都不满足车辆用的使用条件，通过油水乳化剂合成比较稳定的乳化油。
与车辆用燃料柴油比较，这种合成的乳化油燃烧特性好、燃油消耗低、燃烧生成物少。
1 乳化油特性从试验数据分析，把合成的乳化油压入内燃机的气缸，在燃烧温度渐渐升高时，合成乳化油里面的水分子先于车用燃油分子达到沸点，气化作用使水分子产生“微爆“，将合成乳化油里面的车用燃油分子微粒化加强，乳化油的油滴和空气形成的接触面积加大，进一步提高合成乳化油的燃烧效率。
由于乳化油水分子的“微爆”把乳化油再次雾化，使油气更加混合均匀，减少不完全燃烧的发生，从而有效降低燃烧生成物炭烟和颗粒，使微乳化油的燃烧效率提高。
把汽油和甲醇按照不同配比合成（M15：甲醇15%，M50：甲醇50%），经发动机台架性能试验检测氮氧化物含量。
发现合成乳化油燃烧生成物NOX含量减少（图1）。
图1 汽油与甲醇60N·m混合燃烧NOX2 乳化油研究现状2.1 生物乳化油研究现状由于生物油黏度较高、酸性比较强、着火性能比较差，因此柴油内燃机不能燃烧应用，如果把车用内燃机用柴油和生物油经一定技术合成，形成的乳化油能在柴油内燃机上直接使用。
研究人员在柴油机性能试验台上研究了合成乳化油的燃烧和排放特性。
发现生物柴油的热效率比10%生物油乳化油和0号柴油高，比20%生物油乳化油明显高；乳化油比生物柴油的氮氧化合物含量明显高，10%生物油乳化油的氮氧化合物含量与0号柴油接近；乳化油的燃烧生成物微粒比生物柴油燃烧排放含量较高，低于0号柴油的燃烧生成物微粒（图2）。
车用乳化柴油性能的试验研究
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３ ． 节油率 的计 算方 法 ．Ｉ ２
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式 中： 一 柴 油 机 燃 用 纯 柴 油 的燃 料 消 耗 率 ， ｂ ｂ 一 从 乳化 燃料 消 耗率 中扣 除水 和所 有 添加 剂
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线 可看 出 ， 化 油 的节 油 率 随 负 荷 的 变 化 关 系 也不 乳 尽 相 同。 负 荷 时 节 油 率 小， 至不 节 油 ； 低 甚 而大 负荷 时 ， 油 效果 明显 ． 主 要 是 由 于 低 负 荷 时 喷 油 量 节 这 少， 量空 气 系 数 显 著 增 大 ， 烧 室 的温 度 较 低 ， 过 燃 掺 水 对改 善 雾 化 和燃 烧 的 作 用 甚 微。 反 由于 水 的蒸 相 发吸热及 对燃 烧 反应 的阻滞 作 用使 能量 损 失 增 加 。
裹 １ 试验用主要仪器和设备
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１３ 试验 方法 ．
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由于 试验 方法 、 验条件 、 用仪表 、 验环境等 试 使 试
验 用 油为 ０号 标准轻 柴油 ．
校正有效功率
２ 试验 结果
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验， 并测 量 速度 特性 、 负荷 特性 ， 实验结 果见 图 １ 其 、 图 ２ 图 ３排 放性 能见 表 ２其 中， 、 ； ． 原机是指使用标准 ０ 号 轻柴油 作燃 料 ， 非原 机是指 用乳 化油 作燃料 ．
乳化油燃烧技术在柴油机中的应用研究
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摘 要 ： 介 绍 微 爆 理 论 的基 础 上 ， 柴 油 机 使 用 乳 化 油 时 微 爆 作 用 、 煤 气 反 应 和 水 的 蒸 发 降 温 作 用 对 柴 油机 燃 烧 在 就 水 效 率 的影 响 ， 及 使用 乳化 油对 柴 油 机 Ｎ 的排 放 和微 粒 排 放 的影 响 作 了 详 细 的论 述 ， 指 出 为 使 乳 化 油 燃 烧 技 术 以 Ｏ 并 推广 应 用 ， 一 步进 行 微 爆 效 应 的理 论 研 究 和 新 型 乳 化 油 的研 究 将 是 下 一 步 研 究 的 重 点 。 进
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０ 前 言
目前 ， 世界 能源 短缺 状 况 日益严 重 ． 环境 污 染 问
乳化柴油的研究进展
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化剂的选用方法 ： 亲水亲油平衡值 法（ Ｂ法 ） 相转变温度 法（ Ｉ ＨＬ 、 ＰＴ法） 内聚能比值 法（ Ｅ 、 Ｃ Ｒ法） 乳化 节能机理 ； ； 微爆作 用和加速燃烧反应 。根据 目前乳化柴油存在 的问题 ， 出未来微乳化柴油的发展 方向。 提 关键词 ： 乳化柴油 ； 乳化机理 ； 乳化刺 ； 究进展 研 中图分类号 ：Ｑ １ Ｔ ５７ 文献标识码： Ａ 文章编号 ：６ ３— ８ ４ ２ １ ） １ ０ ４ １７ ５５ （ ００ ０ — ０ ４—０ ７
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乳化柴油喷入气缸后，由于乳化油液滴中的水分先达到沸点，气化而发生“微爆”现象，可使得油滴进一步微粒化，雾滴的“2次雾化”大大改进了燃油的燃烧过程，更加快了燃烧速率，使油分子燃烧趋近完全，达到节油的目的。
一般柴油机中产生碳氢化合物的主要原因是混合不均匀，以及在燃烧过程后期低速离开喷油器的燃油混合及燃烧不良所致;一氧化碳是一种不完全燃烧产物;柴油机碳烟的生成机理，概括地说是由烃类燃料在高温缺氧条件下裂解生成的。
与纯柴油相比，乳化柴油能发生“2次雾化”，其雾化质量是任何柴油机喷嘴都难以达到的，它使柴油分子与高温空气的混合更均匀，使油分子的燃烧更加完全，避免了柴油在瞬时间由于雾化不好，油滴直径过大，表面积小，不能与氧充分接触，而生成较多的碳烟、CO和碳氢化合物造成油耗高及环境污染。
大量研究和实践证明，乳化柴油的燃烧环境能显著减少烟尘排放。
NO X是柴油机的主要污染物，其生成过程为:在温度大于1600℃的条件下，
O2→2O
N2+O→N+NO
N+O2→N+NO
NO进一步氧化生成NO2。
可见温度、氧浓度在NO X生成过程中起着重要作用，一般认为，当温度高于1600℃时，NO X的生成才比较明显，并且温度越高越容易生成。
乳化柴油中水的存在降低了燃烧温度和烟气温度，不利于NO X的生成，从而使NO X排放显著下降;另外，与纯柴油相比，乳化柴油能更充分的燃烧，使得烟气中未反应的氧大大降低，也减少了NO X的生成机会。
柴油乳化技术早在100多年前就有人提出，50年代末由于环境保护及石油危机等原因受到重视，70年代末达到实用性发展阶段，目前工业发达国家柴油掺水技术已达到广泛应用[4]并已有多项专利发表。
我国柴油掺水乳化技术起步较晚，八十年代初才有突破性进展，最近几年发展比较迅速，并有初步应用与少量乳化柴油专利申请。
由于对乳化柴油在燃烧过程中的物理、化学现象缺乏研究以及乳化技术的不完善使得内燃机锈蚀、节油效果不明显。
同时由于乳化柴油为热力学不稳定体系，存储时间短、易破乳分层，导致内燃机运行不正常。
而微乳化柴油水微滴直径小于0.1微米，为热力学稳定体系，色质透明，非常适合内燃机使用，但微乳所需乳化剂量较大，价格偏贵，推广应用仍有困难。
乳化液的形成与稳定理论仍不完整，其研究与应用尚少[2]。
我国每年柴油消耗量约为2000万吨左右，如果能够全部采用柴油掺水乳化技术，按节油率10%计，每年可以节省大约200万吨。
这样不仅可以缓解国内柴油的紧张的状况，带来上亿元的经济效益，还可以大大减少由于柴油燃烧不完全成的环境污染。
内燃机使用含水燃料之所以节能，不是水代用了燃料，而是促进了燃烧，使原有的燃烧更完全充分。
水的另外功能：一是微爆理论，促使二次雾化，由于水比油沸点低蒸发早，水蒸气产生的压力突破“油包水”所形成的薄膜，产生微爆效应，使油、水都得到了在化油器之后的再次雾化，不仅大大提高了燃烧利用率而节能，且增加功率，减少了排污。
二是利用水在一切固体和液体中比热最大的特性迅速吸收动力零部件热量而减少膨胀性摩擦，降低了自耗功而节省油耗，增加功率。
三是可减少积炭和结胶，含水燃料可减少局部高温缺氧脱氢裂解烃类结成炭颗粒，且使燃烧室内各壁面和喷油头、火花电极等突出部位温度均化，保证整体正常工作，从而达到降耗目的。
四是利用自身分解氧充分助燃，抑制了未燃碳的提前排放，使之更完全燃烧，从而节省了燃油。
乳化柴油的现状：
从目前国、内外乳化燃料试验资料来看，通常掺水量为5%-25%，乳化剂用量为1%一15%，节油率为5% } 20%，降低氮氧化物排放量为10%一70%，减少烟尘量为30% -90%，可见使用乳化燃料对节能和降低大气污染均有明显的效果。
但在实际工作中，人们却很少使用乳化燃料作为车用燃料，究其原因，主要是车用乳化燃料技术目前仍存在以下几方面缺陷，使其难以推广使用。
1改变了燃料的原来颜色。
目前世界各国研制的乳化燃料多属于乳浊液，呈乳白色，改变了燃料原来清澈透明的性状，让使用者难以接受；
2稳定性差、保存期短。
一般乳化燃料的油水分离时间为7-15天，由于保存时间短，因而作为商品周转使用时有一定困难；
3生产设备造价昂贵。
乳化燃料的设备多采用高速搅拌或超声波乳化装置，设备价格昂贵，投资大而且操作复杂，一旦损坏，很难维修；
4节油不省钱。
由于所用乳化剂的成本高，生产的乳化燃料成本较高，因此虽有一定的节油效果，但节油不省钱，直接经济效益不大。
发展趋势
1.乳化后的柴油外观呈透明状，与未乳化时柴油的颜色一样，且稳定性好，贮存时间长(一般在3个月以上)；
2.乳化设备简单。
它靠油中的添加剂与水分子之间相互作用的化学力，将水均匀地分散在油中，不需要专门的设备，只需搅拌混合均匀即可；
3.能与未乳化的柴油按一定比例混合使用，且不改变柴油的外观和性能。
克服了原来乳化柴油与未乳化柴油混合后变色混浊、使用性能下降的缺陷；
4.乳化剂成本较低。
克服了原来所使用的乳化剂成本高、节油不省钱的缺点；
5.能直接应用于汽车发动机上，不需要对机械进行调整和改动。
对机件的磨损、腐蚀，与使用未乳化燃料时一样，没有因为油中含有水分而增加。
6.对发动机尾气排放有较为显著的改善。
但用这种添加剂乳化的柴油在使用过程也存在一些问题，如当车辆高速行驶时，会出现动力不足的现象，因而还有待于进一步改善。