我国新能源技术讲义.ppt

新能源技术 新能源产业主要领域 一是新的 可再生能源的利用 主要是指风电 太阳能 生物质能 地热能 海洋能等可再生能源的开发和利用 二是对传统的能源进行技术变革所形成的新的能源 主要包括对煤炭的清洁高效利用 车用的新型燃料以及智能电网等 生物柴油燃料乙烯 随着中国经济的快速发展 中国油气资源对外需求增长速度已经超过预期 油气能源紧张局面加速扩大 国内常规油气的开发已经不能满足经济发展的需要 大力发展新能源已势在必行 新能源资源的开发利用对确保国家能源安全具有重要的意义 生物柴油 是以植物油脂 油料作物 野生油料植物 工程微藻等 动物油脂 餐饮垃圾油为原料油 通过酯交换工艺制成的可代替石化柴油的再生性柴油燃料 是一种优质清洁柴油 欧洲是目前生物柴油生产的主要地区 其生物柴油的产量约占全球生物柴油产量的80 美国是世界上生物柴油产业发展最为迅速的国家之一 巴西生物柴油发展潜力巨大 预计其产量将在2015年超过美国和欧洲 生物柴油的制备方法 目前制备生物柴油的方法主要有四种 稀释热裂解微乳化酯化法及酯交换 转酯化或醇解 稀释 将天然油脂与柴油 溶剂或醇类混合 使其密度和粘度降低 提高挥发度 这样可使混合燃料的粘度在 40摄氏度为 4 47cSt 基本符合作为燃料使用的要求 热裂解 又称为高温分解 严格的定义是 用加热的方法或在催化剂的催化下将一种物质转化成另一种物质 在有氧或无氧的情况下 通过化学键的断裂生成更小的分子 热裂解化学很复杂 因为反应中会出现各种反应方式和反应产物 植物油 动物油 脂肪酸 脂肪酸甲酯都可以进行热裂解 脂肪热裂解的研究已有599年的历史 尤其是在那些缺少石油的国家和地区 微乳化 是利用乳化剂将植物油分散到粘度较低的有机溶剂 如甲醇 乙醇 中 从而将植物油稀释 降低粘度 满足作为燃料使用的要求 形成微乳化的机理各不相同 所形成的乳化液的稳定性主要取决于加入的能量和乳化剂的类型和数量微乳化方法易受到环境条件的限制 环境条件的变化会引起破乳现象的发生 从而使得燃料的性质不稳定 不能达到普遍使用的目的 转酯化 是这些方法中最重要也是最普遍采用的方法 因为它能用植物油生产出更清洁 更环保的生物柴油 转酯化反应如下式所示 转酯化反应是可逆的 因此通常加过量的醇以使反应向右进行 而且碱催化剂催化的转酯化反应要比酸催化的快得多 而影响反应的因素有 游离脂肪酸和水的存在 醇 油的摩尔比 不同催化剂的影响 反应时间和温度的影响等 生产生物柴油的新研究 研究微波作用下的转酯化反应 并与一般转酯化反应做比较研究大气压和HE 下 固体酸催化剂催化豆油和甲醇的转酯化反应研究制备无定型氧化锆 钛 铝 钾掺杂的氧化锆催化剂研究不用任何催化剂 超临界甲醇与菜油的转酯化反应 燃料乙醇 燃料乙醇是未加变性剂的 可作为燃料用的无水乙醇 是以玉米 小麦 薯类 糖等为原料 经液化 糖化 发酵 蒸馏而制成乙醇 再经脱水形成无水乙醇后 加上适量变性剂 无铅汽油 而形成的变性燃料 变性燃料乙醇是以淀粉 糖质为原料 经发酵 蒸馏制得 脱水后 再添加变性剂改性的乙醇 车用乙醇汽油 就是把变性燃料乙醇和汽油以一定比例混配形成的一种汽车燃料 是替代和节约汽油的最佳燃料 燃料乙醇生产法 对于生物质衔生合成气制乙醇有并存 竞争的化学法 生物法两种转化技术 化学法 纤维素 半纤维素