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生物柴油產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術(shù)策略
閱讀：1380發(fā)布時(shí)間：2015-3-25
生物燃料作為可再生資源，越來(lái)越得到世界各國(guó)的重視和追捧,，作為生物燃料制取的技術(shù)問(wèn)題,，始終在制約著生物燃料的發(fā)展，提高產(chǎn)量是必經(jīng)之路,，只有在不斷增加產(chǎn)能的基礎(chǔ)上,，再能找到更好的制備技術(shù)，下面就幾個(gè)方面對(duì)生物柴油產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術(shù)策略加以論述！
1.提高生物柴油生產(chǎn)水平
我國(guó)生物柴油產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,，除了要有高質(zhì)量,、低值和充足的原料供應(yīng)處，還必須提高生物柴油產(chǎn)率,，優(yōu)化生產(chǎn)工藝,，提高生物柴油的生產(chǎn)水平。生物柴油生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)在于酯交換工藝的改進(jìn)?，F(xiàn)行的經(jīng)典化學(xué)法主要是酸(H2S04),堿(NaOH或KOH)催化酯化反應(yīng)法,。該法的特點(diǎn)是催化效率高，工藝成熟;缺點(diǎn)是酯化過(guò)程中的廢酸(堿)液的排放,，不利于環(huán)境保護(hù),，影響生態(tài)。因此,，在現(xiàn)有基礎(chǔ)上,，進(jìn)一步研究一種新的酯交換方法來(lái)替代現(xiàn)行的經(jīng)典方法，是提高生物柴油生產(chǎn)水平的關(guān)鍵所在,。
當(dāng)前研究得較多的酯交換工藝為固體催化劑法,、生物酶法、陰,、陽(yáng)離子交換樹(shù)脂,、超臨界法等。這些新的醋交換方法必須具備在保持高催化效果的前提下,，既能克服了化學(xué)法酯化過(guò)程中的廢酸(堿)液的排放,，利于環(huán)境保護(hù)，同時(shí)又避免催化劑成本高,、使用壽命短等問(wèn)題,。在研究和開(kāi)發(fā)新的酯交換方法時(shí)，可以從以下的幾個(gè)步驟著手,。
一是以催化活性的高低來(lái)選擇優(yōu)良的催化劑,，考察催化劑重復(fù)利用次數(shù)。研究催化脂肪酸與甲醇酯化反應(yīng)速率,，以確定催化制備生物柴油反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型。
二是以生物柴油轉(zhuǎn)化率和得率為指標(biāo),，優(yōu)化連續(xù)法樹(shù)脂催化制備生物柴油*工藝參數(shù),，包括原料品質(zhì)的影響，催化劑含水量的影響,。油醇摩爾比的影響,，反應(yīng)時(shí)間的影響，反應(yīng)溫度的影響，流速的影響等,。
三是設(shè)計(jì)一個(gè)全連續(xù)的催化制備生物柴油的工藝路線(xiàn)和主要設(shè)備,，并從整個(gè)角度來(lái)評(píng)價(jià)它的各項(xiàng)性能指標(biāo)。在此基礎(chǔ)上,，進(jìn)行中試放大試驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證路線(xiàn)和主要設(shè)備的實(shí)用性,，考察各操作參數(shù)對(duì)生物柴油產(chǎn)率的影響，并進(jìn)行經(jīng)濟(jì)可行性評(píng)估,。為開(kāi)發(fā)一套連續(xù)制備生物柴油的工業(yè)化裝置,，以推動(dòng)我國(guó)制備生物柴油的工業(yè)進(jìn)程。
此外,，還需研究和開(kāi)發(fā)以適應(yīng)其他植物油脂,、加工下腳料(如菜籽油腳、大豆油腳),、木本油料(如麻風(fēng)果,、黃連木)等為原料制備生物柴油的工藝及綜合加工利用工藝，使生產(chǎn)線(xiàn)能適應(yīng)各種原料,，以確保原料的供應(yīng),。
2.綜合利用副產(chǎn)品，降低生產(chǎn)成本
國(guó)內(nèi)外的研究表明,，原料費(fèi)用,、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)規(guī)模,、生物柴油制取過(guò)程中的附屬產(chǎn)品是影響生物柴油生產(chǎn)成本的主要因素,。例如，以廢棄烹飪油為原料生產(chǎn)生物柴油時(shí),，酸催化工藝的經(jīng)濟(jì)可行性?xún)?yōu)于堿催化工藝,。規(guī)模化生產(chǎn)可節(jié)約固定資產(chǎn)和管理費(fèi)用,，提高工人和輔助設(shè)備的使用效率,。然而，生物柴油主要的障礙是生產(chǎn)成本高,，其成本大約為石化柴油的1.5倍,。總成本中70%-95%是原料費(fèi)用,。目前在價(jià)格上,，與石化柴油相比，生物柴油沒(méi)有優(yōu)勢(shì),。解決這一問(wèn)題的主要途徑可考慮“墻內(nèi)損失墻外補(bǔ)"的辦法,，對(duì)在生產(chǎn)生物柴油的過(guò)程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物進(jìn)一步深加工,，生產(chǎn)更高附加值的產(chǎn)品來(lái)彌補(bǔ)生產(chǎn)生物柴油的虧損。如用米糠油生產(chǎn)生物柴油,，由于米糠油富含糠甾醇,，在粗生物柴油(即粗甲脂)經(jīng)過(guò)減壓蒸餾獲得生物柴油后的剩余物可以綜合利用，制造高附加值的植物甾醇,，用于制藥,、化妝品、食品等行業(yè)中,。華中農(nóng)業(yè)大學(xué)以某一油脂廠(chǎng)用菜籽毛油精煉后的脫臭餾出物為原料,，設(shè)計(jì)了一條綜合利用的路線(xiàn)，將制備生物柴油后的剩余物,，再經(jīng)過(guò)冷凍,、分離、提純等工藝,，zui后獲得約60%的生物柴油,、25%以上的植物甾醇、5%以上的維生素E,。該綜合利用工藝路線(xiàn)具有低成本,、生態(tài)環(huán)保性、高品質(zhì),、多產(chǎn)品的綜合效應(yīng)特點(diǎn),。為植物油脂下腳料轉(zhuǎn)化為生物柴油和綜合利用開(kāi)辟了一條新途徑。
近期,，華中農(nóng)業(yè)大學(xué)在和湖北省重點(diǎn)科技項(xiàng)目的資助下.研究和開(kāi)發(fā)出一條用油菜籽為原料的新型工藝路線(xiàn),，該工藝除了生產(chǎn)出生物柴油外，并對(duì)其剩余物菜籽餅粕深加工,，生產(chǎn)出飼用濃縮蛋白,、植酸、萊籽多糖和菜籽多酚產(chǎn)品,，獲得較好的效果,。
華中農(nóng)業(yè)大學(xué)研發(fā)成功并完成中試進(jìn)人生產(chǎn)階段的油菜籽制取生物柴油-餅粕綜合利用法，通過(guò)生物柴油生產(chǎn)中餅粕的綜合利用,，獲得了高質(zhì)量的生物柴油,、甘油、植酸鈉,、飼用濃縮蛋白,、萊籽多糖、菜籽多酚等高價(jià)值產(chǎn)品,，可以彌補(bǔ)生物柴油的高成本,，保障生物柴油總體成本的降低，不失為發(fā)展生物柴油的一條好路徑,。
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