生物質(zhì)轉(zhuǎn)化技術(shù)的應(yīng)用

　　

　　生物質(zhì)發(fā)電

　　

　　生物質(zhì)氣化發(fā)電

　　

　　生物質(zhì)氣化技術(shù)是利用生物質(zhì)作為高品位能源的一種新技術(shù)，近年來(lái)歐洲很多研究人員對(duì)生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)進(jìn)行了大量的研究，并取得了相當(dāng)?shù)某晒?。生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)的基本原理是把生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為可燃?xì)?，再利用可燃?xì)馔苿?dòng)燃?xì)獍l(fā)電設(shè)備進(jìn)行發(fā)電。它既能解決生物質(zhì)難于燃用，而且分布分散的缺點(diǎn)，又可以充分發(fā)揮燃?xì)獍l(fā)電設(shè)備緊湊而且污染少的優(yōu)點(diǎn)。所以，氣化發(fā)電是生物質(zhì)能最有效、最潔凈的利用方法之一。

　　

　　氣化發(fā)電過(guò)程主要包括3個(gè)方面：一是生物質(zhì)氣化，在氣化爐中把固體生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為氣體燃料；二是氣體凈化，氣化出來(lái)的燃?xì)舛己幸欢ǖ碾s質(zhì)，包括灰分、焦炭和焦油等，需經(jīng)過(guò)凈化系統(tǒng)把雜質(zhì)除去，以保證燃?xì)獍l(fā)電設(shè)備的正常運(yùn)行；三是燃?xì)獍l(fā)電，利用燃?xì)廨啓C(jī)或燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)進(jìn)行發(fā)電，有的工藝為了提高發(fā)電效率，發(fā)電過(guò)程可以增加余熱鍋爐和蒸汽輪機(jī)。

 

生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)在發(fā)達(dá)國(guó)家已受到廣泛重視，如奧地利、丹麥、芬蘭、法國(guó)、挪威、瑞典和美國(guó)等國(guó)家生物質(zhì)能在總能源消耗中所占的比例增加相當(dāng)迅速。奧地利成功地推行了建立燃燒木材剩余物的區(qū)域供電站的計(jì)劃，生物質(zhì)能在總能耗中的比例由原來(lái)的3%增到目前的25%，已擁有裝機(jī)容量為1～2MW的區(qū)域供熱站90座。瑞典和丹麥正在實(shí)施利用生物質(zhì)進(jìn)行熱電聯(lián)產(chǎn)的計(jì)劃，使生物質(zhì)能在轉(zhuǎn)換為高品位電能的同時(shí)滿足供熱的需求，以大大提高其轉(zhuǎn)換效率。一些發(fā)展中國(guó)家，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展也逐步重視生物質(zhì)的開(kāi)發(fā)利用，增加生物質(zhì)能的生產(chǎn)，擴(kuò)大其應(yīng)用范圍，提高其利用效率。菲律賓、馬來(lái)西亞以及非洲的一些國(guó)家，都先后開(kāi)展了生物質(zhì)能的氣化、成型固化、熱解等技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)，并形成了工業(yè)化生產(chǎn)。

　　

　　美國(guó)在利用生物質(zhì)氣化發(fā)電方面處于世界領(lǐng)先地位。美國(guó)建立的Battelle生物質(zhì)氣化發(fā)電示范工程代表生物質(zhì)能利用的世界先進(jìn)水平，可生產(chǎn)中熱值氣體。這種大型生物質(zhì)氣化循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)包括原料預(yù)處理、循環(huán)流化床氣化、催化裂解凈化、燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電、蒸汽輪機(jī)發(fā)電等設(shè)備，適合于大規(guī)模處理農(nóng)林廢物。國(guó)內(nèi)很多單位也進(jìn)行了此方面的研究，如中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所，成功地把流化床技術(shù)應(yīng)用到生物質(zhì)氣化發(fā)電方面，使用木屑或稻殼的1MW流化床發(fā)電系統(tǒng)已經(jīng)投入商業(yè)運(yùn)行，取得了良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

　　

　　沼氣發(fā)電

　　

　　世界各發(fā)達(dá)國(guó)家都對(duì)利用沼氣發(fā)電十分重視。為了減少20%溫室氣體排放，德國(guó)充分利用垃圾填埋場(chǎng)的沼氣發(fā)電。日本還通過(guò)食品廢棄物再生法的實(shí)施，促進(jìn)了食品廢棄物發(fā)酵堆肥技術(shù)的推廣，并研究從沼氣中提取氫氣供燃料電池?zé)犭娐?lián)供作燃料。朝日、麒麟等幾個(gè)大啤酒廠都配套建成了200kW的燃料電池發(fā)電機(jī)組；東芝公司與中國(guó)廣東省番禺縣豬場(chǎng)聯(lián)合建設(shè)的200kW燃料電池項(xiàng)目已于2001年投產(chǎn)。

　　

　　日本政府已規(guī)定電力公司必須給用生物質(zhì)能發(fā)的電優(yōu)惠上網(wǎng)，并在研究其他鼓勵(lì)政策。沼氣發(fā)電從1990年的5000GW·h增長(zhǎng)到2000年的12048GW·h.雖然在20世紀(jì)90年代早期，幾乎所有的沼氣發(fā)電都是由美國(guó)提供的，然而，現(xiàn)在最大的沼氣發(fā)電國(guó)家已經(jīng)轉(zhuǎn)移到了OECD(經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織)國(guó)家，它們占沼氣發(fā)電總量的54.5%。英國(guó)在2000年的沼氣發(fā)電量為2556GW·h，在OECD國(guó)家中位居第二。

　　

　　雖然美國(guó)以4984GW·h的發(fā)電量保持著第一的位置，它的增長(zhǎng)速度卻僅為年均6.4%，明顯低于許多歐盟國(guó)家的增長(zhǎng)速度。德國(guó)的年均增長(zhǎng)速度為23.4%(2000年達(dá)到1683GW·h)，意大利增長(zhǎng)速度為60.3%(566GW·h)，法國(guó)為14.4%(346GW·h)。可以預(yù)見(jiàn)到在不久的將來(lái)，利用沼氣發(fā)電的較快增長(zhǎng)將會(huì)出現(xiàn)在歐盟成員國(guó)家。

　　

　　生物質(zhì)制取燃料

　　

　　生物質(zhì)制取液體燃料

　　

　　生物質(zhì)是惟一可以直接轉(zhuǎn)化為液體燃料的可再生能源。由于生物質(zhì)的多樣性和轉(zhuǎn)化技術(shù)的多樣性，生物液體燃料種類(lèi)也各種各樣。目前技術(shù)較成熟、開(kāi)發(fā)利用達(dá)到一定規(guī)模的生物液體燃料主要是燃料乙醇和生物油。燃料乙醇的應(yīng)用由來(lái)已久，早在1908年，美國(guó)福特公司就研制出既能燒汽油，又能燒純乙醇的汽車(chē)。但隨著廉價(jià)石油的大量開(kāi)采和應(yīng)用，這些車(chē)輛逐漸消失了。20世紀(jì)70年代石油危機(jī)后，很多國(guó)家重新加強(qiáng)了乙醇燃料的開(kāi)發(fā)和利用。巴西是世界上最早實(shí)施乙醇燃料計(jì)劃的國(guó)家。

　　

　　巴西乙醇燃料的生產(chǎn)以甘蔗、砂糖為原料。目前巴西年產(chǎn)乙醇燃料近800萬(wàn)t，約占汽油總耗量的1/3，使用乙醇燃料的車(chē)輛達(dá)370多萬(wàn)輛，成為世界上最大的乙醇燃料消費(fèi)國(guó)。美國(guó)是世界上另一個(gè)大量生產(chǎn)使用乙醇燃料的國(guó)家。與巴西不同的是，美國(guó)主要用玉米為原料生產(chǎn)乙醇，所耗玉米占全國(guó)玉米總產(chǎn)量的7%～8%。1990年美國(guó)乙醇燃料銷(xiāo)售量為265萬(wàn)t，到2000年達(dá)到559萬(wàn)t，年均增產(chǎn)率達(dá)8%。

　　

　　除此之外，歐共體和日本等國(guó)家也有開(kāi)發(fā)利用乙醇燃料的計(jì)劃。1993年歐共體建議提高燃料級(jí)乙醇生產(chǎn)量，要求汽油摻混乙醇燃料不低于5%，并將生物乙醇燃料的稅率降低到相當(dāng)干礦物燃料稅率的水平。日本從l983年開(kāi)始實(shí)施燃料乙醇開(kāi)發(fā)計(jì)劃，重點(diǎn)開(kāi)發(fā)以農(nóng)村廢棄物為原料直接生產(chǎn)乙醇的技術(shù)。20世紀(jì)90年代，用可再生資源替代石油資源，并用生物技術(shù)取代化工制備生物燃料已成為世界各大化學(xué)公司發(fā)展戰(zhàn)略的熱點(diǎn)。中國(guó)政府一直重視乙醇燃料的研究與開(kāi)發(fā)，特別是利用非糧食原料生產(chǎn)乙醇燃料的戰(zhàn)略

　　

　　儲(chǔ)備性研究與開(kāi)發(fā)，一直被科技部列為國(guó)家重點(diǎn)科技攻關(guān)課題和“863”計(jì)劃。20世紀(jì)80年代以來(lái)，“甜高粱”的育種技術(shù)和乙醇燃料的生產(chǎn)技術(shù)得到一定發(fā)展，到2001年其試產(chǎn)規(guī)模達(dá)到5000t·a-1。近幾年，隨著石油進(jìn)口壓力的增加，以糧食(主要是玉米)為原料的乙醇燃料生產(chǎn)也提到了日程上。經(jīng)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)，投資29億元在吉林省新建60萬(wàn)t燃料乙醇項(xiàng)目，河南年產(chǎn)20萬(wàn)t、黑龍江年產(chǎn)10萬(wàn)t2個(gè)變性燃料乙醇項(xiàng)目也相繼投產(chǎn)。

　　

　　生物柴油是一種潔凈的生物燃料。借助酶法即脂酶進(jìn)行酯交換反應(yīng)，可將廢食用油轉(zhuǎn)變?yōu)樯锊裼停煸诜磻?yīng)物中的游離脂肪酸和水對(duì)酶的催化效應(yīng)無(wú)影響。反應(yīng)液靜置后，脂肪酸甲脂即可與甘油分離，從而可獲得較為純凈的柴油。為提高柴油生產(chǎn)效率，采用酶固定化技術(shù)，并在反應(yīng)過(guò)程中分段添加甲醇，更有利于提高柴油的生產(chǎn)效率。生物柴油于1988年誕生，由德國(guó)聶爾公司發(fā)明。生物柴油主要是把植物和動(dòng)物油脂與甲醇或乙醇等低碳醇用酸性或堿性催化劑在230～250℃下進(jìn)行脂化反應(yīng)，生成以脂肪酸甲脂或乙脂為主要成分的生物柴油。生物柴油有良好的環(huán)保性(含硫量低)，較好的發(fā)動(dòng)機(jī)低溫啟動(dòng)性(無(wú)添加劑時(shí)冷凝點(diǎn)達(dá)-20℃)，較好的安全性(閃點(diǎn)高)，良好的燃料性能(十六烷值高，燃燒性能優(yōu)于普通柴油)，最重要的是它是一種可再生能源?；谝陨蟽?yōu)點(diǎn)。生物柴油具有廣闊的發(fā)展前景。

　　

　　生物柴油使用最多的是歐洲，份額已占到成品油市場(chǎng)的5%。德國(guó)現(xiàn)有8家生物柴油生產(chǎn)廠，生產(chǎn)能力為25萬(wàn)t·a-1，擁有300多個(gè)生物柴油加油站，并制定了生物柴油標(biāo)準(zhǔn)DINV51606，對(duì)生物柴油免稅。法國(guó)有7家生物柴油生產(chǎn)廠?？偵a(chǎn)能力為40萬(wàn)t·a-1。意大利有9個(gè)生物柴油生產(chǎn)廠，總生產(chǎn)能力為33萬(wàn)t·a-1。奧地利有3個(gè)生物柴油生產(chǎn)廠，總生產(chǎn)能力為5.5萬(wàn)t·a-1。比利時(shí)有2個(gè)生物柴油生產(chǎn)廠，總生產(chǎn)能力為24萬(wàn)t·a-1。歐盟確定了較高的生產(chǎn)目標(biāo)，2010年達(dá)830萬(wàn)t。美國(guó)從20世紀(jì)90年代初就開(kāi)始將生物柴油投入商業(yè)性應(yīng)用，生物柴油已成為其產(chǎn)量增長(zhǎng)最快的替代燃油。另外，日本、巴西、泰國(guó)、韓國(guó)等國(guó)家也積極推廣和使用生物柴油。目前中國(guó)生物柴油研究開(kāi)發(fā)尚處于起步階段。先后由上海內(nèi)燃機(jī)研究所、中國(guó)農(nóng)業(yè)工程研究設(shè)計(jì)院、遼寧省能源研究所、中國(guó)科技大學(xué)、云南師范大學(xué)等單位都對(duì)生物柴油作了不同程度的研究。并取得了可喜的成績(jī)。生物柴油在今后幾十年中會(huì)迅速發(fā)展起來(lái)，形成生物柴油產(chǎn)業(yè)。

　　

　　生物質(zhì)快速裂解生產(chǎn)生物油被認(rèn)為是最經(jīng)濟(jì)的生物質(zhì)生產(chǎn)液體燃料的路線?？焖倭呀饧夹g(shù)自20世紀(jì)80年代提出以來(lái)，得到了迅速的發(fā)展?，F(xiàn)已發(fā)展了多種工藝，加拿大Watedoo大學(xué)流化床反應(yīng)器、荷蘭Twente大學(xué)旋轉(zhuǎn)錐反應(yīng)器、瑞士自由降落反應(yīng)器等均達(dá)到最大限度地增加液體產(chǎn)品收率的目的。生物質(zhì)快速裂解液體產(chǎn)率可高達(dá)70%～80%?？焖倭呀鈼l件比較難控制，條件控制不好。

　　

　　對(duì)產(chǎn)率影響較大。生物油是一種液體含氧混合物，主要包括羧酸、酚和醛酮等含氧化合物。由于生物質(zhì)油的獨(dú)特性質(zhì)，導(dǎo)致其不穩(wěn)定。尤其是它的熱不穩(wěn)定性，限制了其直接應(yīng)用的范圍。同時(shí)也正因?yàn)榇?，生物質(zhì)油的精制比較困難。不同于原油餾分及煤液化組分的精制。所以，為了提高其使用性能，生物質(zhì)油精制方法的研究開(kāi)發(fā)仍然是一個(gè)亟待解決課題之一。王樹(shù)榮等進(jìn)行了快速熱裂解制取生物油的試驗(yàn)，生物油產(chǎn)率高達(dá)60%。美國(guó)喬治亞技術(shù)研究所生物油的產(chǎn)率已達(dá)到70.6%，生產(chǎn)規(guī)模達(dá)到日產(chǎn)200t。加拿大CastleCapital公司生產(chǎn)的成套生物油設(shè)備已投放市場(chǎng)。近年來(lái)，國(guó)際上提出了生物油精制的可能處理方法包括催化裂化和催化加氫。

 

生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)在發(fā)達(dá)國(guó)家已受到廣泛重視，如奧地利、丹麥、芬蘭、法國(guó)、挪威、瑞典和美國(guó)等國(guó)家生物質(zhì)能在總能源消耗中所占的比例增加相當(dāng)迅速。奧地利成功地推行了建立燃燒木材剩余物的區(qū)域供電站的計(jì)劃，生物質(zhì)能在總能耗中的比例由原來(lái)的3%增到目前的25%，已擁有裝機(jī)容量為1～2MW的區(qū)域供熱站90座。瑞典和丹麥正在實(shí)施利用生物質(zhì)進(jìn)行熱電聯(lián)產(chǎn)的計(jì)劃，使生物質(zhì)能在轉(zhuǎn)換為高品位電能的同時(shí)滿足供熱的需求，以大大提高其轉(zhuǎn)換效率。一些發(fā)展中國(guó)家，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展也逐步重視生物質(zhì)的開(kāi)發(fā)利用，增加生物質(zhì)能的生產(chǎn)，擴(kuò)大其應(yīng)用范圍，提高其利用效率。菲律賓、馬來(lái)西亞以及非洲的一些國(guó)家，都先后開(kāi)展了生物質(zhì)能的氣化、成型固化、熱解等技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)，并形成了工業(yè)化生產(chǎn)。

　　

　　美國(guó)在利用生物質(zhì)氣化發(fā)電方面處于世界領(lǐng)先地位。美國(guó)建立的Battelle生物質(zhì)氣化發(fā)電示范工程代表生物質(zhì)能利用的世界先進(jìn)水平，可生產(chǎn)中熱值氣體。這種大型生物質(zhì)氣化循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)包括原料預(yù)處理、循環(huán)流化床氣化、催化裂解凈化、燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電、蒸汽輪機(jī)發(fā)電等設(shè)備，適合于大規(guī)模處理農(nóng)林廢物。國(guó)內(nèi)很多單位也進(jìn)行了此方面的研究，如中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所，成功地把流化床技術(shù)應(yīng)用到生物質(zhì)氣化發(fā)電方面，使用木屑或稻殼的1MW流化床發(fā)電系統(tǒng)已經(jīng)投入商業(yè)運(yùn)行，取得了良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

　　

　　沼氣發(fā)電

　　

　　世界各發(fā)達(dá)國(guó)家都對(duì)利用沼氣發(fā)電十分重視。為了減少20%溫室氣體排放，德國(guó)充分利用垃圾填埋場(chǎng)的沼氣發(fā)電。日本還通過(guò)食品廢棄物再生法的實(shí)施，促進(jìn)了食品廢棄物發(fā)酵堆肥技術(shù)的推廣，并研究從沼氣中提取氫氣供燃料電池?zé)犭娐?lián)供作燃料。朝日、麒麟等幾個(gè)大啤酒廠都配套建成了200kW的燃料電池發(fā)電機(jī)組；東芝公司與中國(guó)廣東省番禺縣豬場(chǎng)聯(lián)合建設(shè)的200kW燃料電池項(xiàng)目已于2001年投產(chǎn)。

　　

　　日本政府已規(guī)定電力公司必須給用生物質(zhì)能發(fā)的電優(yōu)惠上網(wǎng)，并在研究其他鼓勵(lì)政策。沼氣發(fā)電從1990年的5000GW·h增長(zhǎng)到2000年的12048GW·h.雖然在20世紀(jì)90年代早期，幾乎所有的沼氣發(fā)電都是由美國(guó)提供的，然而，現(xiàn)在最大的沼氣發(fā)電國(guó)家已經(jīng)轉(zhuǎn)移到了OECD(經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織)國(guó)家，它們占沼氣發(fā)電總量的54.5%。英國(guó)在2000年的沼氣發(fā)電量為2556GW·h，在OECD國(guó)家中位居第二。

　　

　　雖然美國(guó)以4984GW·h的發(fā)電量保持著第一的位置，它的增長(zhǎng)速度卻僅為年均6.4%，明顯低于許多歐盟國(guó)家的增長(zhǎng)速度。德國(guó)的年均增長(zhǎng)速度為23.4%(2000年達(dá)到1683GW·h)，意大利增長(zhǎng)速度為60.3%(566GW·h)，法國(guó)為14.4%(346GW·h)?？梢灶A(yù)見(jiàn)到在不久的將來(lái)，利用沼氣發(fā)電的較快增長(zhǎng)將會(huì)出現(xiàn)在歐盟成員國(guó)家。

　　

　　生物質(zhì)制取燃料

　　

　　生物質(zhì)制取液體燃料

　　

　　生物質(zhì)是惟一可以直接轉(zhuǎn)化為液體燃料的可再生能源。由于生物質(zhì)的多樣性和轉(zhuǎn)化技術(shù)的多樣性，生物液體燃料種類(lèi)也各種各樣。目前技術(shù)較成熟、開(kāi)發(fā)利用達(dá)到一定規(guī)模的生物液體燃料主要是燃料乙醇和生物油。燃料乙醇的應(yīng)用由來(lái)已久，早在1908年，美國(guó)福特公司就研制出既能燒汽油，又能燒純乙醇的汽車(chē)。但隨著廉價(jià)石油的大量開(kāi)采和應(yīng)用，這些車(chē)輛逐漸消失了。20世紀(jì)70年代石油危機(jī)后，很多國(guó)家重新加強(qiáng)了乙醇燃料的開(kāi)發(fā)和利用。巴西是世界上最早實(shí)施乙醇燃料計(jì)劃的國(guó)家。

　　

　　巴西乙醇燃料的生產(chǎn)以甘蔗、砂糖為原料。目前巴西年產(chǎn)乙醇燃料近800萬(wàn)t，約占汽油總耗量的1/3，使用乙醇燃料的車(chē)輛達(dá)370多萬(wàn)輛，成為世界上最大的乙醇燃料消費(fèi)國(guó)。美國(guó)是世界上另一個(gè)大量生產(chǎn)使用乙醇燃料的國(guó)家。與巴西不同的是，美國(guó)主要用玉米為原料生產(chǎn)乙醇，所耗玉米占全國(guó)玉米總產(chǎn)量的7%～8%。1990年美國(guó)乙醇燃料銷(xiāo)售量為265萬(wàn)t，到2000年達(dá)到559萬(wàn)t，年均增產(chǎn)率達(dá)8%。

　　

　　除此之外，歐共體和日本等國(guó)家也有開(kāi)發(fā)利用乙醇燃料的計(jì)劃。1993年歐共體建議提高燃料級(jí)乙醇生產(chǎn)量，要求汽油摻混乙醇燃料不低于5%，并將生物乙醇燃料的稅率降低到相當(dāng)干礦物燃料稅率的水平。日本從l983年開(kāi)始實(shí)施燃料乙醇開(kāi)發(fā)計(jì)劃，重點(diǎn)開(kāi)發(fā)以農(nóng)村廢棄物為原料直接生產(chǎn)乙醇的技術(shù)。20世紀(jì)90年代，用可再生資源替代石油資源，并用生物技術(shù)取代化工制備生物燃料已成為世界各大化學(xué)公司發(fā)展戰(zhàn)略的熱點(diǎn)。中國(guó)政府一直重視乙醇燃料的研究與開(kāi)發(fā)，特別是利用非糧食原料生產(chǎn)乙醇燃料的戰(zhàn)略

　　

　　儲(chǔ)備性研究與開(kāi)發(fā)，一直被科技部列為國(guó)家重點(diǎn)科技攻關(guān)課題和“863”計(jì)劃。20世紀(jì)80年代以來(lái)，“甜高粱”的育種技術(shù)和乙醇燃料的生產(chǎn)技術(shù)得到一定發(fā)展，到2001年其試產(chǎn)規(guī)模達(dá)到5000t·a-1。近幾年，隨著石油進(jìn)口壓力的增加，以糧食(主要是玉米)為原料的乙醇燃料生產(chǎn)也提到了日程上。經(jīng)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)，投資29億元在吉林省新建60萬(wàn)t燃料乙醇項(xiàng)目，河南年產(chǎn)20萬(wàn)t、黑龍江年產(chǎn)10萬(wàn)t2個(gè)變性燃料乙醇項(xiàng)目也相繼投產(chǎn)。

　　

　　生物柴油是一種潔凈的生物燃料。借助酶法即脂酶進(jìn)行酯交換反應(yīng)，可將廢食用油轉(zhuǎn)變?yōu)樯锊裼?，混在反?yīng)物中的游離脂肪酸和水對(duì)酶的催化效應(yīng)無(wú)影響。反應(yīng)液靜置后，脂肪酸甲脂即可與甘油分離，從而可獲得較為純凈的柴油。為提高柴油生產(chǎn)效率，采用酶固定化技術(shù)，并在反應(yīng)過(guò)程中分段添加甲醇，更有利于提高柴油的生產(chǎn)效率。生物柴油于1988年誕生，由德國(guó)聶爾公司發(fā)明。生物柴油主要是把植物和動(dòng)物油脂與甲醇或乙醇等低碳醇用酸性或堿性催化劑在230～250℃下進(jìn)行脂化反應(yīng)，生成以脂肪酸甲脂或乙脂為主要成分的生物柴油。生物柴油有良好的環(huán)保性(含硫量低)，較好的發(fā)動(dòng)機(jī)低溫啟動(dòng)性(無(wú)添加劑時(shí)冷凝點(diǎn)達(dá)-20℃)，較好的安全性(閃點(diǎn)高)，良好的燃料性能(十六烷值高，燃燒性能優(yōu)于普通柴油)，最重要的是它是一種可再生能源?；谝陨蟽?yōu)點(diǎn)。生物柴油具有廣闊的發(fā)展前景。

　　

　　生物柴油使用最多的是歐洲，份額已占到成品油市場(chǎng)的5%。德國(guó)現(xiàn)有8家生物柴油生產(chǎn)廠，生產(chǎn)能力為25萬(wàn)t·a-1，擁有300多個(gè)生物柴油加油站，并制定了生物柴油標(biāo)準(zhǔn)DINV51606，對(duì)生物柴油免稅。法國(guó)有7家生物柴油生產(chǎn)廠?？偵a(chǎn)能力為40萬(wàn)t·a-1。意大利有9個(gè)生物柴油生產(chǎn)廠，總生產(chǎn)能力為33萬(wàn)t·a-1。奧地利有3個(gè)生物柴油生產(chǎn)廠，總生產(chǎn)能力為5.5萬(wàn)t·a-1。比利時(shí)有2個(gè)生物柴油生產(chǎn)廠，總生產(chǎn)能力為24萬(wàn)t·a-1。歐盟確定了較高的生產(chǎn)目標(biāo)，2010年達(dá)830萬(wàn)t。美國(guó)從20世紀(jì)90年代初就開(kāi)始將生物柴油投入商業(yè)性應(yīng)用，生物柴油已成為其產(chǎn)量增長(zhǎng)最快的替代燃油。另外，日本、巴西、泰國(guó)、韓國(guó)等國(guó)家也積極推廣和使用生物柴油。目前中國(guó)生物柴油研究開(kāi)發(fā)尚處于起步階段。先后由上海內(nèi)燃機(jī)研究所、中國(guó)農(nóng)業(yè)工程研究設(shè)計(jì)院、遼寧省能源研究所、中國(guó)科技大學(xué)、云南師范大學(xué)等單位都對(duì)生物柴油作了不同程度的研究。并取得了可喜的成績(jī)。生物柴油在今后幾十年中會(huì)迅速發(fā)展起來(lái)，形成生物柴油產(chǎn)業(yè)。

　　

　　生物質(zhì)快速裂解生產(chǎn)生物油被認(rèn)為是最經(jīng)濟(jì)的生物質(zhì)生產(chǎn)液體燃料的路線?？焖倭呀饧夹g(shù)自20世紀(jì)80年代提出以來(lái)，得到了迅速的發(fā)展?，F(xiàn)已發(fā)展了多種工藝，加拿大Watedoo大學(xué)流化床反應(yīng)器、荷蘭Twente大學(xué)旋轉(zhuǎn)錐反應(yīng)器、瑞士自由降落反應(yīng)器等均達(dá)到最大限度地增加液體產(chǎn)品收率的目的。生物質(zhì)快速裂解液體產(chǎn)率可高達(dá)70%～80%?？焖倭呀鈼l件比較難控制，條件控制不好。

　　

　　對(duì)產(chǎn)率影響較大。生物油是一種液體含氧混合物，主要包括羧酸、酚和醛酮等含氧化合物。由于生物質(zhì)油的獨(dú)特性質(zhì)，導(dǎo)致其不穩(wěn)定。尤其是它的熱不穩(wěn)定性，限制了其直接應(yīng)用的范圍。同時(shí)也正因?yàn)榇耍镔|(zhì)油的精制比較困難。不同于原油餾分及煤液化組分的精制。所以，為了提高其使用性能，生物質(zhì)油精制方法的研究開(kāi)發(fā)仍然是一個(gè)亟待解決課題之一。王樹(shù)榮等進(jìn)行了快速熱裂解制取生物油的試驗(yàn)，生物油產(chǎn)率高達(dá)60%。美國(guó)喬治亞技術(shù)研究所生物油的產(chǎn)率已達(dá)到70.6%，生產(chǎn)規(guī)模達(dá)到日產(chǎn)200t。加拿CastleCapital公司生產(chǎn)的成套生物油設(shè)備已投放市場(chǎng)。近年來(lái)，國(guó)際上提出了生物油精制的可能處理方法包括催化裂化和催化加氫。

 

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