资源植物学教案-9(能源.ppt

生物柴油是以菜籽油、豆油为原料提炼而成的洁净燃油，其突出的环保性和可再生性，引起了世界发达国家，尤其是资源贫乏国家的高度重视。,工业用油脂植物-生物柴油,西方国家为发展生物柴油，在行业规范和政策鼓励下采取了一系列积极措施。为了便于推广使用，美、德、意等国都制定了生物柴油技术标准，美国、加拿大、巴西、日本、澳大利亚、印度等国都在积极发展这项产业。欧盟国家2001年生物柴油产量已超过100万t。日本1995年开始研究生物柴油，用煎炸油为原料生产生物柴油的工业化实验装置，该装置可降低原料成本。目前日本生物柴油年产量可达40万t。生物柴油使用最多的是欧洲，其份额已占到成品油市场的5 。,工业用油脂植物-生物柴油,欧洲用于生产生物柴油的原料主要为菜籽油，生物柴油标准也主要是参照菜籽油的生物柴油标准品质作出的。德国生物柴油产能在世界范围内处于领先地位2003年已建和在建的万吨级生物柴油工厂就有十七八家，其中10万t年的生物柴油工厂有七八家，全德国年生产能力约为110万t年。2004年德国已有l 800个加油站供应生物柴油并已颁布了德国的工业标准(EDIN5l606)。,工业用油脂植物-生物柴油,生物柴油是从原料油中粘稠的高分子脂肪酸甘油酯经过酯交换反应制成小分子脂肪酸单酯，具燃烧品质好、基本无污染等优点。在传统能源日益枯竭的情况下，大力发展生物柴油对经济可持续发展、推进能源替代、减轻环境压力，控制环境污染等具有重大意义。,随着经济发展，我国柴油需求不断增长，我国对柴油年均需要增长率达4.4，年消费达到8400万吨左右，2010年我国对柴油需求量将突破1亿吨，因此，加快替代能源的生产，受到我国政府的高度重视。,工业用油脂植物-生物柴油,国外生物柴油生产能力 西方国家为发展生物柴油采取了一系列积极措施，制定生物柴油技术标准，出台行业规范和鼓励政策。 日本: 用煎炸油为原料生产的生物柴油,40万t/年。 德国: 2003年已建和在建万吨级生物柴油工厂就有十七八家，年生产能力约为110万t年，2004年已有l800个加油站供应生物柴油并已颁布了德国的工业标准(EDIN5l606)。 欧盟: 生物柴油已达400万t/年，生物柴油份额已占到成品油市场的5 。,工业用油脂植物-生物柴油,近年来,我国的生物柴油生产能力得到了较大的提高 。,2001年海南正和生物能源公司在河北邯郸建成以回收废油、野生油料为原料的年产1万t生物柴油试验厂。,我国生物柴油简介,工业用油脂植物-生物柴油,生物柴油的生产技术,化学催化剂法、生物酶催化剂法、无催化剂法(在高温高压下进行)、常压法和加压法等多个方面。 化学催化剂法：常压连续转酯化、加压连续转酯化生产技术 （欧美国家、大规模工业化生产，代表了当今主流生物柴油技术）,工业用油脂植物-生物柴油,研究内容： 油脂植物分布、选择、培育、遗传改良、加工工艺和设 备。 脂肪酸烷基酯的生产方法 棉籽油皂脚料合成脂肪酸甲酯的专利技术 高酸值动植物油脂共沸蒸馏酯化一甲酯化技术 短链脂肪酸酯作为酰基受体的酶法生物柴油技术 生化酶催化剂生产生物柴油工艺（清华大学化工系再生资 源与生物能源试验室）,我国生物柴油研发水平提高很快，有的成果已达到国际先进水平。,工业用油脂植物-生物柴油,八五期间： 1、中科院重点项目“燃料油植物的研究与应用技术”，金沙江流域燃料油植物资源的调查、栽培技术，建立了小桐子栽培示范基地。 2、光皮树油制取甲脂燃料油的工艺及其燃烧特性的研究； 九五期间： 国家重点科研攻关项目“植物油能源利用技术”。,工业用油脂植物-生物柴油,多数工作徘徊在初级研究阶段，真正进行生物柴油生产的企业为数极少,尚没有形成生物柴油的产业。 政府工作没有到位：对生物柴油提出一套扶植、优惠和鼓励的政策及措施；没有制定生物柴油统一的标准和实施产业化发展战略。,我国生物柴油产业面临问题！,工业用油脂植物-生物柴油,具体的问题： 1、生物柴油产业化生产的核心问题是生产成本，核心问题是原料，如何获得充足量且有价格优势的生物油脂,是发展我国生物柴油产业的关键。 目前，世界生物柴油发达国家都是以高价植物油为原料，原料油质量稳定，适合规模化生产，也得到了政府补贴。,工业用油脂植物-生物柴油,但是，我国人均耕地低，食用油料还不能满足人们食用需求。废油的来源则很不稳定，收集、处理成本高，缺乏大规模生产工艺；由于耕地稀缺，通过种植油菜等经济作物来发展生物柴油不是我国生物柴油的产业化途径。 我国山地多、盐碱地多、沙漠化地多，充分利用非耕地资源发展生物柴油原料植物，是我国生物柴油产业化方向。,工业用油脂植物-生物柴油,产业化生产要求在保证得率、质量的前提下控制成本，能适应现阶段各种不同品质的原料油甚至包括地沟油的使用，保证工艺的安全、环保。但是，由于很多研究由于没有产业支撑，许多问题没有解决好： 1. 脂肪酶在高酸价废油中容易失活、稳定性差、成本高 2. 生物柴油洗涤和干燥用水量大又造成环境污染 3. 直接碱催化污染大、后期处理难,工业用油脂植物-生物柴油,4. 国内的一些研发单位盲目追求过高生产能力的生物柴油装置，也会影响我国生物柴油产业形成和发展。 例如，一个年产十几万吨生物柴油的企业，能否有充足的原料来源、合理的原料运输成本、恰当的原料生产规模等，这不仅是个技术问题，而且涉及资源环境、经济和管理等多方面问题。,工业用油脂植物-生物柴油,原料费用、生产工艺、甘油价值和生产规模是影响生物柴油生产企业获利的主要因素，其中原料成本和来源稳定是核心，提出的工艺流程和装置能否推广，还需要考虑其对周围环境的影响、是否符合国家节能的国策。,工业用油脂植物-生物柴油,优质高效油料植物资源开发利用体系的建立 麻疯树、乌桕、油桐、油茶、蓖麻等开发利用 品种选优、高产高效栽培技术研究和应用推广，建立起浙江省主要能源树种可持续发展的经营模式 国内外优良油料植物资源引进开发 引进、品质选优和栽培实验，筛选出适合我省栽培的高油能源植物麻疯树，并掌握其集约、高产载培技术。,工业用油脂植物-生物柴油,栽培的蓖麻植株,工艺流程,目前，世界生物柴油发达国家都是以植物油为主要生产原料。但是，我国人均耕地极低，油料生产还不能满足人们食用需求，油料生产能力不足将是限制我国生物柴油发展的主要因素。在很长一段时间中，中国食用植物油生产只能是力争满足人们生活需要，不可能出现足量剩余植物油用来发展生物柴油。 由于耕地稀缺，通过种植大豆、油菜等经济作物来发展生物柴油不是我国生物柴油的产业化途径。我国山地多、盐碱地多、沙漠化地多，充分利用这些非耕地资源来发展生物柴油原料植物，是我国生物柴油产业化方向。,工业用油脂植物-生物柴油,蓖麻属于大戟科植物，与麻疯树、油桐等同科。在浙江的气候条件下，蓖麻基本上属于一年生生活型，在浙南部分区域可能为多年生，当年栽培，当年采收，具有抗旱，耐瘠薄，耐盐碱的特性，适应山区薄地种植。我国不少地区旱作区农民有利用丘陵缓坡地种植蓖麻的传统，实际上蓖麻在我省的荒地、住宅四周、路旁、坡地等有大量的自然分布，我省的气候和土壤条件非常适应蓖麻的生长。再次，与麻疯树、海滨锦葵等相比，蓖麻植物栽培技术极为成熟，因此，有推广上的技术优势。,工业用油脂植物-生物柴油,在国内，蓖麻的亩产能够达350公斤，高者可达500公斤，蓖麻籽实含油率高达55（2004年12月01日05:08 山西日报），根据我国的山坡丘陵及海边盐碱环境条件，就是按亩产250公斤计算，含油率45%、生物柴油转化率90%计算，对于一个年产万吨的生物柴油企业，仅需要6000公顷左右的山地种植蓖麻，这非常适合于我国的低山丘陵区域。,工业用油脂植物-生物柴油,按市场价格：每公斤蓖麻籽价格2元左右，每吨原料油的价格则在4200元左右，与油菜籽的价格相近。因此，利用蓖麻油生产生物柴油仍然具有资源上的优势。更为重要的是，巴西、印度尼西亚、多米尼加、乌拉圭等国外不少企业应用蓖麻油为原料生产生物柴油，取得了显著的经济、生态和社会效益（http:/www.Newenergy. /html/2006-7/200676_10714.html）。 在乌拉圭，每公顷土地上能够生产出1.25吨左右的生物柴油。日本还特意进口巴西蓖麻油以生产