第八章 生物柴油的转化

11-Eicosenoic acid methyl ester (C21H40O2)
Eicosenoic acid methyl ester (C21H42O2)
10.26
10.53
0.46
0.79
3、生物柴油的性状
性能 密度（20℃）kg/M3 酸值（mg KOH/g） 生物柴油 887.6 0.73 0#（GB252-2000） 820～900 ≦0.8



（三）我国发展生物柴油现状
• 我国生物柴油产业也已经起步，我国生物 柴油实践首先在民企展开。
• 发展潜力巨大。
国内生物柴油大发展
据不完全统计

正在生产的企业

海南正和生物能源公司 四川古杉油脂化工公司
福建卓越新能源发展公司
福建源华能源科技有限公司 无锡华宏生物燃料有限公司

第八章 生物柴油的转化
1. 生物柴油转化原理
2. 生物柴油生产技术 3. 生物柴油发展现状 4. 生物柴油的应用前景分析
第一节 生物柴油转化原理
一、生物柴油转化原理
（一）生物柴油的概念及特点 生物柴油是通过动植物油脂转化而来的高 级脂肪酸的低碳烷基酯混合物。 • 通常为脂肪酸甲酯和脂肪酸乙酯
1、我国发展生物柴油的原料
第四节 生物柴油的应用前景分析
生物柴油推广的优越性：
① 原料易得且廉价； ② 有利于土壤优化； ③ 副产品具有经济价值； ④ 环保效益显著。
三、化学法生物柴油生产工艺
甲醇
原料
酯化
甲醇
酯交换
蒸馏
生物柴油
甘油 动物和植物油脂和甲醇或乙醇等低碳醇在酸或者碱 性催化剂和高温（230～250℃）下进行酯交换反应， 生成相应的脂肪酸甲酯或乙酯，在经洗涤干燥即得 生物柴油。
（一）采用互溶剂的强化酯交换
在酯交换反应中引入惰性助溶剂，使油脂 和甲醇在反应初始阶段成为一相，大大加 快了反应速度。
对短链脂肪醇如甲醇或乙醇等转化率低； 短链醇对酶有一定毒性，酶的使用寿命短； 副产物甘油和水难于回收。
二、物理法生物柴油生产技术 直接混合法 将天然油脂与石油柴油、溶剂或醇类按不 同比例直接混合后用于柴油代用燃料。
微乳液法
将动植物油与甲醇、乙醇和1-丁醇等溶剂混 合制成微乳液，来解决动植物油的黏度高 的问题。


规划2010年产量达到800～1000万吨
（二）美国生物柴油发展概况

利用丰产的大豆为原料发展生物柴油

2005年11月份美国的全国生物柴油协会估计，大约 45家公司正在积极生产生物柴油 2006年1月份“生物杂志”报导，美国2006年将建 成15个生物柴油厂，总能力75万吨，同时扩建3个 生物柴油厂，扩建能力为15万吨 2007年9月，美国生物柴油协会称：美国共有148个 生物柴油厂，但一部分未运转。 美国规划2011年生物柴油生产115万吨，2016年到 330万吨。
运动粘度（40℃）mm2/s 铜片腐蚀（50℃,3h）级 闪点 水分（m/m）% 机械杂质 凝点（℃） 十六烷值 硫质量分数 灰分（m/m）%
7.12 1 109 痕迹 无 -5 50 0.01 0.008
3.0～8.0 不大于1 ≥60 痕迹 无 ≦0 〉49 〈0.01 ≦0. 01
4、生物柴油的优点
① 具有优良的环保特性
② 具有良好的燃烧性能；较好的低温发动机 启动性能；无需改动柴油机，可直接添加 使用。
③ 具有较好的安全性能。
④ 具有可再生性能。
• 柴油主要由烷烃、环烷烃、芳香烃、多环 芳烃及少量S、N及添加剂组成的混合物。
二、生物柴油生产原理
• 目前生产生物柴油主要应用的方法是酯交 换法。
• 化学反应主要是包括油脂的水解反应、酯 化反应和酯交换反应。
（一）水解反应
ຫໍສະໝຸດ Baidu
（二）酯化反应
（三）酯交换反应
第二节 生物柴油生产技术
一、酶法制备生物柴油
脂肪酶
＋ ＋
油脂
短链醇
生物柴油
甘油
• 图1 产脂肪酶海洋酵母MY-1的初筛（a）和复筛 (b)照片
•
米糠油
米糠油生物柴油
1、目前存在的问题：
正在建设的企业

丹东市精细化工厂


湖南天源生物清洁能源有限公司
湖南海纳百川生物工程有限公司
（四）其它国家生物柴油发展概况




加拿大Biox公司新建5万吨/年生物柴油厂，2005 年投产。 韩国2002年建成10万吨/年的生物柴油生产装置， 已扩建至20万吨/年。 巴西2008年生物柴油在石油柴油中的掺比达到5%， 到2020年达到20%。 日本、印度、澳大利亚、马来西亚、菲律宾等国 家正加速发展生物柴油产业。
生产能力高； 海水作为天然培养基，可进行大量养殖； 它生产油脂比陆生植物单产高出30倍。
第三节 生物柴油发展现状
一、国外发展生物柴油现状
（一）欧盟国家
（一）欧盟生物柴油发展概况


欧盟为了履行“京都议定书”中减轻地球 温室效应的承诺，大力发展生物柴油 欧洲生物柴油的产量：
2002年，107万吨 2003年，143万吨 2004年，193万吨 2005年，338万吨 2006年，398万吨
酸催化 碱催化
（二）超临界反应的强化酯交换技术
超临界情况下，如果体系中有水存在，油 脂首先是水解生成脂肪酸，再与甲醇反应 生成脂肪酸甲酯。
（三）固体碱催化技术
• 固体催化剂很容易与液体物料分离。
• 反应速度慢，时间长，且催化剂的成本高， 寿命通常较短。
四、工程微藻法生产技术
工程微藻的优越性：
——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

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

微藻
2、生物柴油组成
• 米糠油生物柴油的气相色谱图
• 米糠油生物柴油的质谱图
米糠油生物柴油的组成
Fatty acid methyl ester contetnt (%) Methyl tetradecanoate (C15H30O2) Hexadecanoic acid mehtyl ester (C17H34O2) 棕榈酸甲酯 9,12- Octadecadienoic acid methyl ester (C19H34O2)亚油酸甲酯 9- Octadecadienoic acid methyl ester (C19H36O2)油酸甲酯 Octadecadienoic acid methyl ester (C19H38O2) Rention time (min) Content (%) 5.44 6.73 8.18 8.25 8.45 0.37 21.39 32.15 42.39 2.45