① 生物油技術
為了提高柴油生產效率,採用酶固定化技術,並在反應過程中分段添加甲醇,更有利於提高柴油的生產效率。這種固定化酶(脂酶)是來自一種假絲酵母(Candidaantaretica),由它與載體一起製成反應柱用於柴油生產,控制溫度30℃,轉化率達95%。這種脂酶連續使用100天仍不失活。反應液經過幾次反應柱後,將反應物靜置,並把甘油分離出去,即可直接將其用作生物柴油。
除植物油酶法生產生物柴油外,也有報道利用甘蔗渣為原料發酵生產優質柴油的研究成果,據稱1噸甘蔗渣的能量與1桶石油相當(每桶等於31.5加侖,每加侖等於3.7853升)。如加拿大一家技術公司正在將這一成果轉化為生產力,已建立每天6桶隱山生物柴油的裝置,以蔗渣為原料生產柴油,並計劃擴建成每天25噸工業規模的生產裝置。但是,採用什麼微生物發酵生產柴油?產出率如何?沒有見到具體報道。
利用"工程微藻"生產柴油是柴油生產一項值得注意的新動向。所謂"工程微藻"即通過基因工程技術建構的微藻,為柴油生產開辟了一條新的技術途徑。美國國家可更新能源實驗室(NREL)通過現代生物技術建成"工程微藻",即硅藻類的一種"工程小環藻"(Cyclotellacryptica),在實驗室條件下可使脂質含量增加到60%以上(一般自然狀態下微藻的脂質含量為5%-20%),戶外生產也可增加到40%以上。這是由於乙醯輔酶A羧化酶(ACC)基因在微藻細胞中的高效表達,在控制脂質累積水平方面起到了重要作用。目前正在研究吵攜喚合適的分子載體,使ACC基因在細菌、酵母和植物中充分表達,還升凱進一步將修飾的ACC
② 生物質甘油從何而來
來源於脂肪的水解。不是通過化工合成的。
脂肪中量最大的是甘油三酸酯,即由一分子甘油和三分子脂肪酸脫水形成的酯類化合物。脂肪在生物體內合成,並作為生物體內的能量儲存物質而存在。
將甘油三酸酯在一定條件下水解,將其還原為三分子脂肪酸和一分子甘油,並把它們分離開,這樣得到的甘油就叫「生物質甘油」。
下圖中,上面是甘油三酸酯。下面是甘油三酸酯分解為甘油和脂肪酸。
③ 生物油是怎麼製作的
生物油是通過快速加熱的方式在隔絕氧氣的條件下使組成生物質的高分子聚合物裂解成低分子有機物蒸汽,並採用驟冷的方法,將其凝結成液體,它具有原料來源廣泛、可再生、便於運輸、能量密度較高等特點,是一種潛在的液體燃料和化工原料。
生物油也叫醇燃料,分廚房,鍋爐,車用三種,配方不同,效果不一樣。
廚房的主要是甲醇兌水和添加劑,熱值不過4500 左右大卡,通過更換原來的爐心,提高熱效率,使用一鍵啟動,氣化燃燒,鍋離火滅等方式來達到節能的目的。
生物柴油具有環保性能好、發動機啟動性能好、燃料性能好,原料來源廣泛、可再生等特性。近年來許多研究證實,無論是小型、輕型柴油機還是大型、重型柴油機或是拖拉機,燃燒生物柴油後碳氫化合物都減少55%~60%,顆粒物減少20%~50%,CO減少45%以上,多環芳烴減少75%~85%。
生物柴油是植物油(如菜籽油、大豆油、花生油、玉米油、棉籽油等)、動物油(如魚油、豬油、牛油、羊油等)、廢棄油脂或微生物油脂與甲醇或乙醇經酯轉化而形成的脂肪酸甲酯或乙酯。具有某種結構符號的脂肪酸甘油酯(即甘油三酸酯)的植物油和動物脂肪通常被作為生物柴油的原料。
④ 生物柴油的生產流程是怎樣的
生物柴油的生產工藝流程
生物柴油是由從植物油或動物脂的脂肪酸烷基單酯組成的一種可替代柴油燃料。目前,大多數生物柴油是由大豆油、甲醇和一種鹼性催化劑(膽鹼酯酶)生產而成的。然而還有大多數的不易被人體消化的廉價油脂能夠轉化為生物柴油。
(1)物理精煉:首先將油脂水化或磷酸處理,除去其中的磷脂,膠質等物質。再將油脂預熱、脫水、脫氣進入脫酸塔,維持殘壓,通入過量蒸汽,在蒸汽溫度下,游離酸與蒸汽共同蒸出,經冷凝析出,除去游離脂肪酸以外的凈損失,油脂中的游離酸可降到極低量,色素也能被分解,使顏色變淺。各種廢動植物油在自主研發的DYD催化劑作用下,採用酯化、醇解同時反應工藝生成粗脂肪酸甲酯。
(2)甲醇預酯化:首先將油脂水化脫膠,用離心機除去磷脂和膠等水化時形成的絮狀物,然後將油脂脫水。原料油脂加入過量甲醇,在酸性催化劑存在下,進行預酯化,使游離酸轉變成甲酯。蒸出甲醇水,經分餾後,無游離酸的分出C12-16棕櫚酸甲酯和C18油酸甲酯。
(3)酯交換反應:經預處理的油脂與甲醇一起,加入少量NaOH做催化劑,在一定溫度與常壓下進行酯交換反應,即能生成甲酯,採用二步反應,通過一個特殊設計的分離器連續地除去初反應中生成的甘油,使酯交換反應繼續進行。
(4)重力沉澱、水洗與分層。
(5)甘油的分離與粗製甲酯的獲得。
(6)水份的脫出、甲醇的釋出、催化劑的脫出與精製生物柴油的獲得。
整個工藝流程實現閉路循環,原料全部綜合利用,實現清潔生產。大致描述如下:原料預處理(脫水、脫臭、凈化)------反應釜(加醇+催化劑+70℃)------攪拌反應1小時-------沉澱分離排雜-------回收醇------過濾--------成品。
生物柴油是一種優質清潔柴油,可從各種生物質提煉,因此可以說是取之不盡,用之不竭的能源,在資源日益枯竭的今天,有望取代石油成為替代燃料。
⑤ 生物燃油 是什麼
生物柴油(Biodiesel)是生物質能的一種,它是生物質利用熱裂解等技術得到的一種長鏈脂肪酸的單烷基酯。生物柴油是含氧量極高的復雜有機成分的混合物,這些混合物主要是一些分子量大的有機物,幾乎包括所有種類的含氧有機物,如:醚、酯、醛、酮、酚、有機酸、醇等。
特點:1)含水率較高,最大可達30%-45%。水分有利於降低油的黏度、提高穩定性,但降低了油的熱值;
2)pH值低,故貯存裝置最好是抗酸腐蝕的材料;
3)密度比水大,與水的比值約為1.2;
4)具有「老化」傾向,加熱不宜超過80℃,宜避光、避免與空氣接觸保存;
5)潤滑性能好。
應用:生物柴油可用作鍋爐、渦輪機、柴油機等的燃料,工業上應用的主要是脂肪酸甲酯。
生物柴油是一種優質清潔柴油,可從各種生物質提煉,因此可以說是取之不盡,用之不竭的能源,在資源日益枯竭的今天,有望取代石油成為替代燃料。
柴油是許多大型車輛如卡車及內燃機車及發電機等的主要動力燃料,其具有動力大,價格便宜的優點,我國柴油需求量很大,柴油應用的主要問題「冒黑煙」, 我們經常在馬路上看到冒黑煙的卡車。冒黑煙的主要原因是燃燒不完全,對空氣污染嚴重,如產生大量的顆粒粉塵,CO2排放量高等。據美國燃料學會報道,發動機燃料燃燒產生的空氣污染已成為空氣污染的主要問題,如氮氧化物為其他工業部門排放的一半,一氧化碳為其他工業排放量的三分之二,有毒碳氫化合物為其他工業排放的一半。尾氣中排出的氮氧化物和硫化物和空氣中的水可以結合形成酸雨, 尾氣中的二氧化碳和一氧化碳太多會使大氣溫度升高, 也就是人們常說的「溫室效應」。為解決燃油的尾氣污染問題及日益惡化的環境壓力,人們開始研究採用其他燃料如燃料酒精代替汽油,目前燃料酒精在北美州如美國及加拿大等和南美國家如巴西、阿根廷等已佔有相當比例,裝備有燃料酒精發動機的汽車已投放市場。對大多數需要柴油為燃料的大動力車輛如公共汽車、內燃機車及農用汽車如脫拉機等主要以柴油為燃料的發動機而言,燃料酒精並不適合。而且柴油造成的尾氣污染比汽油大的多, 因此人們開發了柴油的代用品--生物柴油。
其實發動機的發明家狄色爾早在1912年美國密蘇里工程大會報告中說,「用菜籽油作發動機燃料在今天看起來並沒有太大意義,但將來會成為和石油及煤一樣重要的燃料」。1983年美國科學家首先將菜籽油甲酯用於發動機,燃燒了1000個小時。並將以可再生的脂肪酸單酯定義為生物柴油.。1984年美國和德國等國的科學家研究了採用脂肪酸甲酯或乙酯代替柴油作燃料,即採用來自動物或植物脂肪酸單酯包括脂肪酸甲酯,脂肪酸乙酯及脂肪酸丙酯等代替柴油燃燒。生物柴油和傳統的石油柴油相比,具有以下優點:
以可再生的動物及植物脂肪酸單酯為原料,可減少對石化燃料石油的需求量和進口量;
環境友好,採用生物柴油尾氣中有毒有機物排放量僅為十分之一,顆粒物為普通柴油的20%,一氧化碳和二氧化碳排放量僅為石油柴油的10%,無硫化物和鉛及有毒物的排放;混合生物柴油可將排放含硫物濃度從500PPM(PPM百萬分之一)降低到5PPM。
不用更換發動機,而且對發動機有保護作用。
美國是最早研究生物柴油的國家。總生產能力300,000噸。對生物柴油的稅率為0%。美國在黃石公園進行的60萬公里的行車實驗,沒有任何結焦現象,空氣污染物排放降低了80%以上。而且使用生物柴油還吸引了附近300公里外的棕熊來到公園。美國B20是採用20%生物柴油的柴油,尾氣污染物排放可降低50%以上。1992年美國能源署及環保署都提出生物柴油作為清潔燃料,美國總統柯林頓1999年專門簽署了開發生物質能的法令,其中生物柴油被列為重點發展的清潔能源之一,國家對生物柴油不收稅。日本1995年開始研究用飯店剩餘的煎炸油生產生物柴油,在1999年建立了259 升/ 天用煎炸油為原料生產生物柴油的工業化實驗裝置,可降低原料成本。目前日本生物柴油年產量可達400,000噸。
德國目前已擁有8個生物柴油的工廠,德國2000年生物柴油產量達25萬噸,擁有300多個生物柴油加油站,並且制定了生物柴油的標准,對生物柴油不收稅。
法國.義大利等歐洲國家都建立生物柴油的企業。法國雪鐵龍集團進行了生物柴油的試驗,通過10萬公里的燃燒試驗,證明生物柴油是可以用於普通柴油發動機的。其使用的標準是在普通石油柴油中添加5%的生物柴油。
可以預見生物柴油作為一種重要的清潔燃料將在大型汽車中發揮重要作用